機械波常見題型鞏固訓練副本

1、機械波常見題型鞏固訓練一對機械波基本知識點的考查1如圖所示，為一簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的t=0時刻波形圖，已知在t=0.25s時刻，x =1.5m處的質(zhì)點P第一次出現(xiàn)波谷，那么下列說法正確的是At=0時刻，質(zhì)點P的位移為10cmB該波波速為6m/sC在t時刻，x =2m處的質(zhì)點L沿+y方向運動Dx =4m處的質(zhì)點N的振動方程為y= 20sin5t（cm）2如圖為一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖及傳播的距離，已知該波的周期為，、為沿波傳播方向上的四個質(zhì)點，下列判斷正確的是：A在時刻，質(zhì)點的速度達到最大B從時刻起，質(zhì)點比質(zhì)點先回到平衡位置C在時刻，質(zhì)點的速度向上且達到最大D從時

2、刻起，在一個周期內(nèi)，、三個質(zhì)點所通過的路程均為一個波長3如圖是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度為160m/s，從此時起，圖中的P質(zhì)點比Q質(zhì)點先經(jīng)過平衡位置。那么下列說法中正確的是（ ）A這列波一定沿x軸正向傳播B這列波的頻率是32HzCt=025s時Q質(zhì)點的速度和加速度都沿y軸負向Dt=025s時P質(zhì)點的速度和加速度都沿y軸負向4S、P、Q是同一介質(zhì)中的三個質(zhì)點，SP=4.2m，PQ=1.2m，有一列沿X軸正方向傳播的簡諧橫波，其波速為80米/秒，振動頻率為100赫茲。當S通過平衡位置向下振動時，那么AP在波谷，Q在波峰BP在波峰，Q在波谷CP點通過平衡位置向下運

3、動DQ點通過平衡位置向上運動5如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x=5m的M點時開始計時，已知P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4s，下面說法中正確的是 A這列波的波長是4mB這列波的傳播速度是10m/sC質(zhì)點Q（x=9m）經(jīng)過0.5s才第一次到達波峰DM點以后各質(zhì)點開始振動時的方向都是向下2 波的多解問題1）波形圖變化所需時間與周期的不確定關(guān)系造成的多解問題6一列簡諧橫波在時刻的波形如圖中實線所示，在時刻的波形如圖中虛線所示，由此可以判定此列波（ ）A. 波長一定是B. 周期可能是C. 一定向右傳播D. 傳播速度一定是7一列簡諧橫波某時刻的波形如圖中實線所示， 經(jīng)過

4、0.1s的波形如圖中虛線所示，已知波的周期大于0.1s，波沿x軸正方向傳播，則波的傳播速度大小是A. 15cm/sB. 10cm/sC. 5cm/sD. 2.5cm/s8一列波以速率v傳播，如圖7示，t1時刻的波形為實線，t2時刻的波形為虛線，兩時刻之差t1-t2=0.03s，且小于一個周期T，下列各組判斷中正確的是（ ）A. T004s，v=100ms B. T0.04s，v300msC. T0.12s，v300ms D. T004s，v=100ms9一簡諧橫波在圖中x軸上傳播,實線和虛線分別為t1和t2時刻的波形圖,已知t2-t1=1.0 s,由圖判斷下列哪一個波速是不可能的( )A.1

5、m/s B.3 m/s C.5 m/sD.10 m/s10一列波長大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點、的振動圖像如圖所示。由此可知 （ ）A波長為m B波速為C末、兩質(zhì)點的位移相同D末點的振動速度大于點的振動速度11圖中實線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=0.03 s時刻的波形圖，x=1.2 m處的質(zhì)點在t=0.03 s時刻向y軸正方向運動，則 （ ）A.該波的頻率可能是125 HzB.該波的波速可能是10 m/sC.t=0時x=1.4 m處質(zhì)點的加速度方向沿y軸正方向D.各質(zhì)點在0.03 s內(nèi)隨波遷移0.9 m12一列簡諧橫波在某時刻的圖線如圖實線所示，經(jīng)0.2

6、s后波形如圖中虛線所示，則（ ）A. 該波的最小波速為15m/sB. 該波的周期可能為0.32sC. 該波的周期不可能小于0.2sD. 若波速為25m/s，波一定向x方向傳播2）兩振動質(zhì)點之間距離與波長關(guān)系不確定造成的多解問題13有一列沿水平繩傳播的簡諧橫波，頻率為10 Hz.振動方向沿豎直方向，當繩上的質(zhì)點P到達其平衡位置且向下運動時，在其平衡位置右方相距0.6 m處的質(zhì)點Q剛好到達最高點，由此可知波速和傳播方向不可能的是()A. 4.8 m/s，向右傳播 B. 8 m/s，向左傳播C. 24 m/s，向右傳播 D. 24 m/s，向左傳播14如圖，一簡諧橫波在x軸上傳播，軸上a,b兩點相距

7、12m，t=0時，a點為波峰，b點為波谷;t=05s時a為波谷，b點為波峰，則下列判斷中正確的是 ( )A.波一定沿x軸正方向傳播 B.波長可能是8m C.周期可能是05s D.波速一定是24m/s15如圖所示，一根張緊的水平彈性長繩上的a，b兩點，相距14.0m，b點在a點的右方，當一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時，若a點的位移達到正最大時，b點的位移恰為零且向下運動。經(jīng)過1.00s后a點的位移為零，且向下運動，而b點的位移恰達到負最大，則這簡諧波的波速可能等于B.6m/sC.10m/sD.4m/s三振動圖像與波動圖像的綜合問題16圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為

8、x=1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則 （ ）A.t=0.15s時，質(zhì)點Q的加速度達到正向最大B.t=0.15s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6 mD.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30 cm17一列簡諧波在t0.2s時波的圖象如圖甲所示，x0處的質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由此可知( )A波沿x軸負方向傳播，波速v10 m/sB波沿x軸正方向傳播，波速v10 m/sCt0.2 s時刻，質(zhì)點c向y軸負方向運動Dt0.3 s時刻，質(zhì)點b的位移y10 cm18一列簡諧橫波沿直

9、線傳播，在傳播方向上有P、Q兩個質(zhì)點，它們相距為0.8m，當t=0時，P、Q兩點的位移恰好是正最大值，且P、Q間只有一個波谷，t=0.6s末時，P、Q兩點正好都處在平衡位置，且P、Q兩點間只有一個波峰和一個波谷，且波峰距Q點的距離第一次為/4，求：（1）波由P傳至Q，波的周期；（2）波由Q傳至P，波的速度.19一列簡諧波沿軸方向傳播，已知軸上和m兩處質(zhì)點的振動圖象分別如圖甲、乙所示。若此波沿軸正向傳播，求波的傳播速度的可能值。20a、b是x軸上相距sab="6" m的兩質(zhì)點，一列正弦橫波在x軸上由a傳播，t=0時，b點正好振動到最高點，而a點恰好經(jīng)過平衡位置向上運動，已知這

10、列波的頻率為25 Hz.（1）設(shè)a、b在x軸上的距離小于一個波長，試求出該波的波速.（2）設(shè)a、b在x軸上的距離大于一個波長，試求出該波的波速.21如圖所示，實線為簡諧波在t時刻的圖線，虛線為波在(t+0.01)s時刻的圖線(1)若波向右傳播，求它的最大周期？(2)若波速為500 m/s，指出簡諧波的傳播方向.22如圖中實線是一列簡諧橫波在t10時刻的波形，虛線是這列波在t205s時刻的波形，問：（1）若波向右傳播，波速多大？若波向左傳播，波速多大？（2）若波速大小為74 m/s，波速方向如何？參考答案1AB【解析】試題分析：相鄰兩個波峰或波谷之間的距離等于波長，由波動圖象可直接讀出波長根據(jù)波

11、的周期性得到周期的通項，考慮到波的傳播方向未知，還要注意波可能有兩種不同的傳播方向根據(jù)圖像得出波長是，A正確；若波向x軸正方向傳播，則，則，不可能存在，若波向x負軸傳播，則，則，故可能存在，周期不確定，則傳播速度也不確定，B正確CD錯誤；2C【解析】試題分析：根據(jù)兩個波形圖，列出周期的通項，然后根據(jù)T大于0.1s分析T的大小，然后求解波速根據(jù)題意從實線波變成虛線波，經(jīng)歷的時間為，解得，其中，因為，所以n只能取0，故，從圖中可知波長，故波速為，C正確3B【解析】已知，則根據(jù)波形的平移得知，波傳播的時間，由圖象可知，當波向右傳播時，波傳播的時間，則周期為，再由波長為，可得波速，當波向左傳播時，波傳

12、播的時間，則周期為，可得，故B正確【點睛】根據(jù)質(zhì)點的振動方向判斷簡諧波的傳播方向是學習波動知識應(yīng)具備的基本功基礎(chǔ)題本題若沒有限制條件，由兩時刻的波形確定出的波速和周期是通項式4D【解析】若波向右傳，其最簡波形如圖(a)若波向左傳，其最簡波形如圖(b)波向右傳：sn (n0、1、2、) 波速vf 由得： (n0、1、2)將n0、1代入可得A、C可能；若波向左傳：sn(n0、1、2、) 波速vf 由得：v (n0、1、2)將n0代入得選項B可能；當波速為24 m/s時無對應(yīng)的n值，選項D錯誤此題選擇不可能的選項，故選D.點睛：本題要特別注意波的多解性，波的多解包括傳播方向、空間和時間的多解性，在解

13、題時要充分明確本題究竟涉及幾個多解的可能性，要全面分析才能得出正確結(jié)論5AB【解析】從圖中可知該簡諧橫波波長：=8m，若波沿x軸正方向傳播，傳播的距離為：x1=（n+5)m=（8n+5)m，其中n=0，1，2，3，；故波速為v1=x1t=8n+50.2m/s（其中n=0，1，2，3，）當n=0時，波速v1=25m/s；頻率T1=v1=1.68n+5s（其中n=0，1，2，3，），當n=0時，周期T1=0.32s；C、若波沿x軸負方向傳播，傳播的距離為：x2=（n+3)m=（8n+3)m，其中n=0，1，2，3，；故波速為v2=x2t=8n+30.2m/s（其中n=0，1，2，3，），當n=0時

14、，波速v2=15m/s 頻率T2=v2=1.68n+3s（其中n=0，1，2，3，），當n1時，周期T2<0.2s，故選項AB正確，選項CD錯誤。6D【解析】試題分析：t=0時刻，質(zhì)點P在最大振幅的下方，故位移大于10cm小于20cm，A錯誤；時x=-1m處的波谷狀態(tài)傳到了P點，所以波傳播的距離為2.5m，故波速，B錯誤，所以質(zhì)點x=2m處的質(zhì)點正向下運動，C錯誤；波傳播周期為，所以,故x =4m處的質(zhì)點N的振動方程為y= 20sin5t（cm），D正確7A【解析】由振動圖象可知，在t0.2 s以后，x0處的質(zhì)點從平衡位置向y軸正方向運動可判斷出波向x軸負方向傳播，再由波速公式vm/s1

15、0 m/s，A正確，B錯誤；由波的傳播方向易知C錯誤；結(jié)合t0.2 s時的波形，再經(jīng)0.1 s即T/4，知質(zhì)點b的位移為y10 cm，D錯誤8BC【解析】試題分析：在時刻，c質(zhì)點剛好振動到波峰位置，速度為零，選項A錯誤；在t時刻，質(zhì)點b向上振動，質(zhì)點c也向上振動，因此質(zhì)點比質(zhì)點先回到平衡位置，選項B正確；經(jīng)過波傳播到d點，d點起振方向向下，經(jīng)過半個周期剛好振動到平衡位置，選項C正確；從時刻起，在一個周期內(nèi)，、三個質(zhì)點所通過的路程均為4A，選項D錯誤；故選BC9B【解析】【錯解分析】D 認為(a,b相距必為半個波長，05s必是半個周期，即=24m，T=1s，故v= 24m/s【正解】依題意，波可

16、沿+x或-x方向傳播，故A錯而12m=(n+ )，(n=0、1、2)05s =(m+ )T，(m=0，1，2)即波長可為：24m，8m， 48m周期可為1s s, s, ，則波速可為： 48 m/s，8 m/s，24 m/s，144 m/s，72 m/s，40 m/s， 120m/s即C、D錯，B選項正確10ABD【解析】【錯解分析】錯解一：由題中說P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4s，所以間隔一個波峰的時間為，即0.2s，所以T=0.2s，由波速公式=，所以B不對。錯解二：質(zhì)點Q（x=9m），經(jīng)過0.4s（此處用了正確的周期結(jié)果即B選項做對了）波傳到它，又經(jīng)過（0.1s）Q點第一次到達波

17、峰，所以C對。錯解三：M點以后各質(zhì)點的振動有的向上，有的向下，所以D不對。錯解一對“相繼出現(xiàn)兩個波峰”理解有誤。錯解二對質(zhì)點Q（x=9m）處，當波傳到它以后，該點應(yīng)如何振動不會分析，實際上也就是對波的傳播原理不明白。不知道波的傳播是機械振動在介質(zhì)中傳遞的過程，質(zhì)點要依次被帶動形成波。同理，錯解三對M點以后各點運動情況分析有誤，實際上M點以后各點運動情況向上還是向下取決于波的傳播方向?！菊狻浚?）從圖上可以看出波長為4m，選A。（2）實際上“相繼出現(xiàn)兩個波峰”應(yīng)理解為，出現(xiàn)第一波峰與出現(xiàn)第二個波峰之間的時間間隔。因為在一個周期內(nèi)，質(zhì)點完成一次全振動，而一次全振動應(yīng)表現(xiàn)為“相繼出現(xiàn)兩個波峰”，即

18、T=0.4s。則=10（m/s），所以選項B 是對的。（3）質(zhì)點Q（x=9m）經(jīng)過0.4s開始振動，而波是沿x軸正方向傳播，即介質(zhì)中的每一個質(zhì)點都被它左側(cè)的質(zhì)點所帶動，從波向前傳播的波形圖可以看出，0.4s波傳到Q時，其左側(cè)質(zhì)點在它下方，所以Q點在0.5s時處于波谷。再經(jīng)過0.2ss即總共經(jīng)過0.7s才第一次到達波峰，所以選項C錯了。（4）從波的向前傳播原理可以知道，M以后的每個質(zhì)點都是先向下振動的。所以選項D是對的。此題正確答案為A，B，D。11AC【解析】【錯解分析】錯解：由對題目的分析可以知道，a，b之間間隔，所以=14.0m 而=1.00s T=4.00s由波速公式代入數(shù)據(jù)解得v=4.

19、67m/s選擇A。但此題可能多選，考慮到a，b之間滿足條件的情況還可以為，而第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間間隔時間為或1即當 =14.0m，而1=1.00s，則波速解得：v=10m/s  選擇C當 =14.0m，而2=1.00s，則波速解得：v=11.5m/s顯然不符合題目中的選項，且通過分析可知v=14m/s也是不對的，所以正確答案為A，C。以上答案并沒有錯，但分析問題的過程出現(xiàn)了明顯的錯誤，即把a，b之間存在，與兩種狀態(tài)之間的時間間隔，1，2著兩個沒有必然聯(lián)系的事件用意一一對應(yīng)的關(guān)系聯(lián)系起來，認為當a，b之間為時，必有間隔，而a，b之間為1時，必有間隔時間為1結(jié)果導致在計算過程中，漏了不

20、少結(jié)論。而此題做為選擇題，學生能用錯誤的思維方式得出符合答案的結(jié)果，純屬偶然。【正解】依題意，a，b之間為，+，或者為（n=0，1，2，3）。而兩個時刻之間的時間間隔為，1，2+NT(N=0，1，2，3)波長有一系列數(shù)據(jù)，周期T也有一系列數(shù)據(jù)，從波的概念出發(fā)，兩者并無一一對應(yīng)，因而波速應(yīng)為其解為當n=0，N=0，1，2n=1，N=0，1，2n=2，N=0，1，2我們可以通過列表來看一看波速的各種可能值：Nn012304.6721.270.933 123.3106.364.67 2421811.58.4 360.72616.612.1 從表中可以看出，4.

21、67m/s及10m/s即為正確答案。所以正確答案應(yīng)選A，C?！军c評】這是1996年一道高考題，當年不少考生考試時也選對了答案，但這些考生思考問題時有著明顯的片面性，只從n=N的情況去考慮問題，當n=N=0時，4.67m/s，當n=N=1時，v=10m/s，當n=N=2時v=11.5m/s，把長度的周期性與時間的周期性混為一談。若此題的四個選項中變化一個為v=2m/s（即n=1，N=0時），上述思維片面的考生可能就會漏選，因此，一定要對題目進行全面周到的分析。12ABC 【解析】由圖知簡諧橫波的波長為4 m,設(shè)簡諧橫波向右傳播, (n=0、1、2、3),v可能為1、5、9設(shè)簡諧橫波向左傳播v=

22、(n=0、1、2、3 ),v可能為3、7、11所以選項A、B、C都是可能的,D選項不可能.13AB【解析】由y-t圖像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ點在平衡位置沿y負方向運動，可以推斷波沒x負方向傳播，所以C錯；從t=0.10s到t=0.15s時，t=0.05s=T/4，質(zhì)點Q從圖甲所示的位置振動T/4到達負最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度達到正向最大，而P點從圖甲所示位置運動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運動的途中，速度沿y軸負方向，所以A、B都對；振動的質(zhì)點在t=1T內(nèi)，質(zhì)點運動的路程為4A；t=T/2，質(zhì)點運動的路程為2A

23、；但t=T/4，質(zhì)點運動的路程不一定是1A；t=3T/4，質(zhì)點運動的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內(nèi)，t=0.15s=3T/4，P點的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時間內(nèi)的路程不是30cm。14A【解析】，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動，又由于波長大于1m，所以，所以，A對，波速，B錯；由振動圖像知，在3s末，、兩質(zhì)點的位移不相同，C錯；1s末A點速度為零，B點速度最大，D錯。15A【解析】由機械波傳播的周期性特點可知，由實線波到虛線波所用時間t=T+nT=0.03 s故f=,當f=125 Hz時，n=3,故A正確；橫波可能的速度v=f

24、=40n+30(m/s)>10 m/s,故B錯誤；t=0時刻，1.4 m處質(zhì)點加速度為零；各質(zhì)點僅在平衡位置附近上下振動，并不隨波遷移.16D17B【解析】考點：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系。分析：本題關(guān)鍵確定PS、QS與波長的關(guān)系，畫波形進行分析是常用的方法。由振動的頻率和波速，根據(jù)波速公式求出波長，分析PS、QS與波長的關(guān)系，結(jié)合波形，確定此時刻P、Q兩質(zhì)點所處的位置。解答：由v=f得，波長vf=80100m=0.8m ，SP=4.2m=514 ，相當于14 ，QS=5.4m=634，相當于34 ，當質(zhì)點S恰通過平衡位置向下運動，結(jié)合波形如圖示意圖，此時刻P、Q兩質(zhì)點所處的位置分別是：P在波峰，Q在波谷。故選B。18（1）2.44n+3s，（n=0，1，2，） （2）13（4n+1）m/s，（n=0，1，2，）【解析】（1）若波由