机械波的产生和传播(习题)

机械波的产生和传播一、选择题1．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（）．A．振动是波形成的原因，波是振动的传播形式B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播2．关于横波和纵波，下列说法正确的是（）．A．对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波质点的振动方向与波的传播方向一定相同C．形成纵波的质点，随波一起迁移D．空气介质只能传播纵波3．关于波动下列说法正确的是（）．A．介质中的质点随波的传播而迁移B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C．波不但传递能量，还能传递信息D．波传播的速度和质点振动速度相同4．沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时（）．A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动5．图为一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点．a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则（）．A．ac＜ab＜aa=adB．ac＞ab＞aa=ad=0C．va=vd＞vb＞vcD．va=vd＜vb＜vc6．如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点，的运动方向向下，则（）．A．该波向左传播B．质点B和D的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时质点F和H的加速度相同7．一列简谐横波某时刻的波形图如图所示，由此图可知（）．A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从左向右传播，则质点d向上运动8．如图所示，画出了一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图像可知（）．A．质点b此时位移为零B．质点b此时向－y方向运动C．质点d的振幅是2cmD．质点a再经过2T通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移是4cm9．振源A带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图甲所示，规定绳上各质点向上运动方向为正方向，从波传播到绳上P点开始计时，能表示P点在第一个周期内振动的图像是图乙中的（）．10．一列在竖直方向向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播，振幅为20cm，周期为4×10－2s．现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5，它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上，大小都为10cm．则在此时刻，P1、P2、P3、P4四点可能的运动是（）．A．P1向下，P2向上，P3向下，P4向上B．P1向上，P2向下，P3向上，P4向下C．P1向下，P2向下，P3向上，P4向上D．P1向上，P2向上，P3向上，P4向上二、填空题11．如图所示是沿绳向右传播的一列横波，在图上速度最大的点是第________点和第________点．除去第1点外，加速度最大的点是第________点，此质点此时处在波的________位置．正在向上振动的质点是________．三、解答题12．在地球上生活的人能不断地听到外面传来的各种声响，而登月宇航员却感到月球周围一片寂静，即使两个宇航员面对面讲话也无法听到，试用本节学过的知识解释．13．已知地震中纵波与横波的传播速度分别为9.1km／s和3.7km／s．某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为7.8s．（1）求地震中心到达此地震观测中心的距离？（2）观测中心首先觉察到的是上下振动还是左右晃动？（设震源在地震观测中心正下方）14．如图12-1-16所示是一列简谐横波某时刻的波形图，图中P点为介质中的一质点，此时刻恰好过平衡位置，已知其振动周期T=0.4s．求至少过多长时间P质点到达波峰？15．如图12-1-17甲为波源1的振动图像，图12-1-17乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=1s时的振动状态．请在图12-1-17丙中画出t=5s时质点的振动状态．【答案与解析】一、选择题1．【答案】A、B2．【答案】D【解析】横波质点的振动方向与传播方向相互垂直．纵波质点的振动方向与传播方向有时相同，有时相反．故A、B均错误；介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动。不会随波定向移动，故C项错误．因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力，故空气中的机械波只能是纵波，故D项正确．3．【答案】C4．【答案】C【解析】波的形成需要波源和介质，当波源突然停止振动时，先是离波源较近的质点停止振动，较远的质点仍在振动，但一会儿也会停止振动．C项正确．5．【答案】A、D6．【答案】A、C、D【解析】由“带动”法可知，已知F向下振动，其相邻的前边的质点一定在下边，即可知波的传播方向向左．因此质点D、E的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上．故A选项正确．B选项错误．质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，由机械振动的运动学特征a=－kx／m，可知两质点的加速度相同．D选项正确．质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC=T／4；而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB＞T／4=tC．C选项正确．7．【答案】B【解析】解决此题时，要判断波的传播方向或质点振动方向，沿着渡的传播方向看去，图像“上坡”段的质点均向下振动。而“下坡”段质点均向上振动．若波从左向右传播，a、b处于下坡，向上振动，故A错，B对．c、d处于上坡，应向下振动，D错．若波从右向左传播，c、d处于下坡，向上振动．C错．8．【答案】A、C【解析】由波形知，质点b在平衡位置，所以其位移此刻为0，选项A正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b的左侧选一参考点b＇，由题图知b＇在b上方，所以质点b此时向+y方向运动，选项B错误；简谐波传播过程中，介质各质点振幅相同，所以质点d的振幅是2cm，选项C正确；再过2T的时间，质点a将运动到负向最大位移处，它偏离平衡位置的位移为－2cm，故选项D错误．9．【答案】C【解析】由波形图可知，此时波动刚传到Q点，Q点的起振方向向上。因各点的起振方向相同，故P点应从平衡位置向上振动。故C正确。A、B、D错误．10．【答案】A、B【解析】特别要注意：题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点，只能是如图中（a）或（b）所示的一种．在（a）中，由平移法可知P1、P3、P5向下运动，P2、P4向上运动．在（b）中，由平移法可知P1、P3、P5向上运动，P2、P4向下运动．二、填空题11．【答案】375上方最大位移处6、7【解析】波向右传播，介质中左边的质点带动右边的质点振动，故2、3、4质点向下振动，6、7质点向上振动．如题图时刻3、7两质点在平衡位置，速度最大，1、5两质点在最大位移处，加速度最大．三、解答题12．【答案】见解析【解析】我们能听到声响，实际是感受到了声波，声波（机械波）的产生必须具备两个条件，即波源和介质．在月球周围没有能传播声波的介质，因此波源的振动不能向外传播，因而在月球上不能听到声音．13．【答案】见解析【解析】（1）设地震中心到观测中心的距离为x，则有7.83.79.1xx．所以x=48.6km．（2）由于纵波传播的快，故地震发生时纵波最先到达观测中心。即先觉察到的是上下振动．14．【答案】见解析【解析】题中已知条件没有给出P质点此刻过平衡位置的振动方向，也没有给定波的传播方向，不妨假定P质点此时正向上振动。波向右传播，则至少需要l／4个周期的时间，即至少需0.1sP质点到达波峰．15．【答案】见解析【解析】质点的振动状态如图所示．