活页作业(三十六) 机械波1．(2022·九江联考)下列物理现象中；(1)在春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”：(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高这些物理现象分别属于波的( )A．①反射、②衍射、③干涉、④多普勒效应B．①折射、②衍射、③多普勒效应、④干涉C．①反射、②折射、③干涉、④多普勒效应D．①衍射、②折射、③干涉、④多普勒效应2．(2022·安徽高考)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图1所示，已知波速为10m/s，则t＝0.1s时正确的波形应是图2中的( )图1解析：由图象可知，λ＝4m，又由T＝＝s＝0.4s，当时间为0.16\ns时该波传播了个周期，判断此刻波形有多种方向，方法一：简谐波波形向x轴正方向平移λ；方法二(特殊点振动分析)：x＝0处质点经个周期运动到平衡位置，x＝1m处质点在t＝0时向y轴正方向运动，经个周期运动到波峰位置．由此判断C正确．答案：C3．(2022·丹东联考)一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过3/2个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是( )A．a处质点 B．b处质点C．c处质点 D．d处质点解析：画出再过3/2个周期后的波形图，O处质点处于波谷，c处质点处于波峰，b处质点处于平衡位置且向下运动，O处质点处于平衡位置且向上运动，所以图乙是O处质点的振动图象，选项D正确．答案：D4．一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播，A、B间的距离为3m，如图甲所示．若质点B的振动图象如图乙所示，则质点A的振动图象为丙图中的( )解析：由质点B的振动图象可知，周期为4s．波长为4m．由A、B间的距离为3m，质点A振动比B超前3T/4.画出AB之间的波形图，由波形图可知，质点A的振动图象为丙图中的D.答案：D5．如图所示是一列简谐横波在t＝0时的波形图，此时P点沿y轴的正方向运动，已知波的传播速度为2m/s.则下列说法正确的是( )6\nA．波长为0.6mB．被沿x轴正方向传播C．经过Δt＝0.4s质点P沿x轴移动0.8mD．经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的6．(2022·宁波联考)两列振幅、波长和波速都相同的简谐波a和b分别沿x轴的正方向、负方向传播，波速v＝200m/s，在t＝0时刻的部分波形如图所示，那么在x轴上x＝450m的质点P，经最短时间t1出现位移最大值，经最短时间t2出现位移最小值，则t1、t2分别是( )A．1.75s,1.25s B．0.25s,0.75sC．1.25s,0.75s D．0.25s,1.25s解析：由波形图可知波长λ＝400m，波动周期为T＝λ/v＝2s．根据波动叠加原理，由图可知，质点P经T/8出现位移最大值，t1＝0.25s；质点P经3T/8出现位移最小值(位移为零)，t2＝0.75s，选项B正确．答案：B7．(2022·天津高考)沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t＝s时( )A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同6\nD．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反解析：由波形图可知，波长为λ＝4m，波动周期为T＝λ/v＝0.1s．由于M点向上运动，t＝s＝T/4时，质点M对平衡位置的位移为正值，质点M的速度方向沿y轴负方向，与位移方向相反，选项A、B错误；质点M的加速度方向向下，沿y轴负方向，与速度方向相同，选项C正确；质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，选项D正确．答案：CD8．振源S在O点做竖直方向的简谐运动，频率为10Hz，t＝0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出)．则下列说法正确的是( )A．t＝0时，x＝1m处的质点振动方向向上B．t＝0时，x＝－2m处的质点振动方向向上C．t＝0.175s时，x＝－1m处的质点处在波谷位置D．t＝0.175s时，x＝1m处的质点处在波峰位置E．波速大小为20m/s解析：t＝0时，x＝1m处的质点振动方向向上，选项A正确；根据波动传播的双向性和对称性，画出向左传播波的波形图，t＝0时，x＝－2m处的质点振动方向向下，选项B错误；波长为λ＝2m周期T＝1/f＝0.1s，波速v＝λf＝20m/s.t＝0.175s时，x＝－1m处的质点处在波谷位置，选项C、E正确，D错误．答案：ACE9．(2022·新课标全国高考)一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图a所示，x＝0.30m处的质点的振动图线如图b所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴______(选填“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为______m.解析：由图乙可知，从t＝0开始，质点将首先运动到波峰，所以质点向y轴正方向运动，质点位置为y轴上方cm处，运动到波峰2cm处需要时间为，所以在图甲中，该质点在第一个波峰的右侧，该质点到原点的距离为λ＝0.3m，即λ＝0.8m.6\n答案：正向 0.810．(2022·江苏高考)地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0km/s的P波．一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3min，假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2s，求震源与监测点之间的距离x和S波的波长λ.11．(2022·山东高考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x＝2m、x＝4m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15s时质点Q刚好第4次到达波峰．(1)求波速；(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．解析：(1)设简谐横波的波速为v，波长为λ，周期为T，有图象知，λ＝4m．由题意得t＝3T＋3T/4，v＝λ/T联立上述二式，代入数据得v＝1m/s.(2)质点P做简谐运动的表达式为：y＝0.2sin(0.5πt)m.答案：(1)1m/s (2)y＝0.2sin(0.5πt)m12．如图所示为一列简谐波在t1＝0时刻的图象．此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且t2＝0.55s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处．试求：(1)此波沿什么方向传播？(2)波速是多大？(3)从t1＝0至t3＝1.2s，质点N运动的路程和t3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？6\n解析：(1)此波沿x轴负方向传播．(2)在t1＝0到t2＝0.55s这段时间时，质点M恰好第3次到达沿y轴正方向的最大位移处，则有：T＝0.55s，得T＝0.2s.由图象得简谐波的波长为λ＝0.4m，则波速v＝＝2m/s.(3)在t1＝0至t3＝1.2s这段时间，波中质点N经过了6个周期，即质点N回到始点，所以走过的路程为s＝6×5×4cm＝120cm.相对于平衡位置的位移为2.5cm.答案：(1)沿x轴负方向 (2)2m/s(3)120cm 2.5cm6
