高中物理《机械波》典型题(精品含答案)

《机械波》典型题

1．(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( )

A ．水面波是一种机械波

B ．该水面波的频率为6 Hz

C ．该水面波的波长为3 m

D ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去

E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移

2．(多选)一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( )

A ．振幅一定为A

B ．周期一定为T

C ．速度的最大值一定为v

D ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离

E ．若P 点与波源距离s ＝v T ，则质点P 的位移与波源的相同

3．(多选)一列简谐横波从左向右以v ＝2 m/s 的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( )

A ．A 质点再经过一个周期将传播到D 点

B ．B 点正在向上运动

C ．B 点再经过18T 回到平衡位置

D．该波的周期T＝0.05 s

E．C点再经过3

4T将到达波峰的位置

4．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点，下列说法中正确的是( )

A．波速为0.5 m/s

B．波的传播方向向右

C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm

D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动

E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置

5．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图线如图甲所示，在x＝18 m处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是( )

A．该波的周期为12 s

B．x＝12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x＝18 m处的质点在波峰

C．在0～4 s内x＝12 m处和x＝18 m处的质点通过的路程均为6 cm

D．该波的波长可能为8 m

E．该波的传播速度可能为2 m/s

6．(多选)从O点发出的甲、乙两列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻两列波分别形成的波形如图所示，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，

下列说法中正确的是( )

A．两列波具有相同的波速

B．两列波传播相同距离时，乙波所用的时间比甲波的短

C．P点比Q点先回到平衡位置

D．P质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动

E．若甲、乙两列波在空间相遇时不会发生干涉

7．(多选)如图所示，同一均匀介质中的一条直线上有相距6 m的两个振幅相等的振源A、B.从t＝0时刻起，质点A、B同时开始振动，且都只振动了一个周期．图甲为A的振动图象，图乙为B的振动图象．若A向右传播的波与B向左传播的波在0.3 s时相遇，则下列说法正确的是( )

A．两列波的波长都是2 m

B．两列波在A、B间的传播速度均为10 m/s

C．在两列波相遇过程中，A、B连线的中点C为振动加强点

8．(多选)如图所示，图甲为一列简谐横波在t＝0.50 s时的波形图象，P点是距平衡位置2.5 cm的质点，图乙是Q点的振动图象．以下说法正确的是( )

A．0.05 s时质点Q具有最大的加速度和位移

B．0.05 s时质点P的速度正在减小，加速度正在增大

C．这列简谐横波的波速为15 m/s

D．这列波的传播方向为＋x方向

E．从0.60 s到0.90 s，质点P通过的路程为30 cm

9．(多选)如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB＝5 m，BC＝4 m，AC＝3 m．A、C两点处有完全相同的波源做简谐运动，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s.下列说法正确的是( )

A．B点的位移总是最大

B．A、B间有7个振动加强的点

C．两列波的波长均为0.25 m

D．B、C间有12个振动减弱的点

E．振动减弱点的位移总是为零

10．(多选)如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x＝0与x＝75 m处的A、B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示．则这列波的( )

A．A点处波长是10 cm，B点处波长是5 cm

B．周期一定都是2×10－2 s

C．t＝0.012 5 s时刻，两质点的振动速度方向相反

D．传播速度一定是600 m/s

E．A质点的振幅是B质点的振幅的2倍

11．在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m的A、B两点，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图象，已知该波的波长大于2 m，求这列波可能的波速．

12．如图所示，一列水平向右传播的简谐横波，波速大小为v＝0.6 m/s，P 质点的平衡位置坐标为x＝0.96 m．从图中状态开始计时(此时该波刚好传到距O 点0.24 m的位置)，求：

(1)经过多长时间，P质点第一次到达波峰？

(2)经过多长时间，P质点第二次到达波谷？P质点第二次到达波谷时，P质点通过的路程及该时刻的位移为多少？

《机械波》典型题

1．(多选)

解析：选ACE.水面波是一种机械波，说法A 正确．根据题意得周期T ＝159 s

＝53 s ，频率f ＝1T ＝0.6 Hz ，说法B 错误．波长λ＝v f ＝1.80.6 m ＝3 m ，说法C 正确．波

传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D 错误，说法E 正确．

2．(多选)

解析：选ABE.波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源相同，A 、B 正确，D 错误；质点的振动速度大小跟波速无关，C 错误；s ＝v T ，则s 等于一个波长，即P 点与波源相位相同，振动情况总相同，位移总相同，E 正确．

3．(多选)

解析：选BDE.质点不随波迁移，选项A 错误；由波沿x 轴向右传播可知B 点正向上运动，选项B 正确；B 点向上运动靠近平衡位置过程中平均速度变大，

所用时间小于八分之一周期，选项C 错误；由T ＝λv 可知周期为0.05 s ，选项D

正确；C 点向下运动，所以经过四分之三周期到达波峰，选项E 正确．

4．(多选)

解析：选ACE.由振动图象知，周期T ＝4 s ，由波的图象知，波长λ＝2 m ，波速v ＝λT ＝0.5 m/s ，A 正确；又由振动图象知，x ＝1.5 m 处的质点在t ＝2 s 时在平衡位置且向下振动，则波应该向左传播，B 错误；则0～2 s 内P 运动的路程为8 cm ，C 正确；由于t ＝2 s 时的波形如题图甲，则0～2 s 内P 向y 轴负方

向运动，D 错误；Δt ＝7 s ＝134T ，P 质点恰好回到平衡位置，E 正确．

5．(多选)

解析：选ABD.根据题图甲可知，该波的周期为12 s ，A 正确．根据图甲和图乙，x ＝12 m 处的质点在平衡位置向上振动时，x ＝18 m 处的质点在波峰，B

正确．x ＝18 m 处质点的振动方程为y ＝4sin π6t ，在0～4 s 内质点通过的路程为

(8－23)cm ，C 错误．两质点间的距离Δx 可能满足Δx ＝? ??

??n ＋34λ＝6 m ，当n ＝0时，λ＝8 m ，D 正确．这列波的波速v ＝λT ＝6? ??

??n ＋34×12 m/s ＝12n ＋32 m/s ，无论n 取何值，该波的传播速度都不可能为2 m/s ，E 错误．

6．(多选)

解析：选ADE.两列简谐横波在同一介质中传播，波速相同，传播相同距离所用时间相同，故A 正确，B 错误．由图可知，两列波的波长之比λ甲∶λ乙＝3∶

2，波速相同，由波速公式v ＝λT 得周期之比为T 甲∶T 乙＝3∶2，Q 点与P 点都要

经过14周期才回到平衡位置，所以Q 点比P 点先回到平衡位置，故C 错误．两列波的频率之比为f 甲∶f 乙＝2∶3，则在P 质点完成20次全振动的时间内Q 质点

完成30次全振动，故D 正确．两列波的频率不同，不能产生稳定的干涉图样，故E 正确．

7．(多选)

解析：选ABE.两列波在均匀介质中传播速度相同，设为v ，则有2v t 1＝x AB ，

代入解得v ＝x AB 2t 1

＝10 m/s ，故B 正确．由题图知周期T ＝0.2 s ，则波长λ＝v T ＝2 m ，故A 正确．当A 的波峰(或波谷)传到C 时，恰好B 的波谷(或波峰)传到C 点，

所以C 点的振动始终减弱，故C 错误．t 2＝0.9 s ＝412T 时，质点B 不振动，故D

错误．振源A 的简谐运动方程为y ＝A sin ωt ，振源B 的简谐运动方程为y ＝－A sin ωt ＝A sin(ωt －π)，两个波源振动的相位差为π，故E 正确．

8．(多选)

解析：选ACE.由图乙可知0.05 s 时，Q 质点在正向最大位移处，具有最大的加速度，A 正确．由题给条件可画出0.05 s 时波动图象如图所示：

再由甲、乙两图分析可知波向x 轴负方向传播，则可知此时质点P 的速度在增大，加速度在减小，B 、D 错．由图甲知波长λ＝3 m ，由图乙知周期T ＝0.20 s ，

则波速v ＝λT ＝15 m/s ，C 正确．因Δt ＝0.9 s －0.6 s ＝0.3 s ＝1.5T ，则质点P 通过

的路程s ＝1.5×4×5 cm ＝30 cm ，E 正确．

9．(多选)

解析：选CDE.波长λ＝v f ＝3401 360 m ＝0.25 m ，B 点到两波源的路程差Δx ＝1

m ＝4λ，该点为振动加强点，但不是位移总是最大，故A 错误、C 正确．AB 上的点与A 的距离和与C 的距离之差一定小于AC ，即小于3 m ，则路程差可能为0、0.5 m 、0.75 m 、1 m 、1.25 m 、1.50 m 、1.75 m 、2 m 、2.25 m 、2.5 m 、2.75 m ，可知有11个振动加强点，故B 错误．BC 上的点与A 的距离和与C 的距离之差一定小于AC ，即小于3 m ，则路程差可能为0.125 m 、0.375 m 、0.625 m 、0.875 m 、1.125 m 、1.375 m 、1.625 m 、1.875 m 、2.125 m 、2.375 m 、2.625 m 、2.875 m ，有12个振动减弱点，故D 正确．由于两波源的振幅相同，可知振动减弱点的位移总是为零，故E 正确．

10．(多选)

解析：选BCE.由A 、B 两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10－2 s ，所以B 项正确；再由振动图象知t ＝0时，质点A 在平衡位置且向上振动，B 处

在波峰，则有75 m ＝34λ＋nλ(n ＝0、1、2、3…)，解得λ＝300 m 4n ＋3

(n ＝0、1、2、3…)，所以A 项错；在t ＝0.012 5 s ＝58 T 时，质点A 向下振动，B 向上振动，所以C

项正确；波的传播速度v ＝λT ＝15 0004n ＋3

m/s(n ＝0、1、2、3…)．有多种可能，D 项错；由图可知质点A 的振幅为10 cm ，质点B 的振幅为5 cm ，所以E 项正确．

11．