機械振動及機械波經(jīng)典復習試題與答案及解析

1、.機械振動和機械波復習題1.關于機械振動和機械波的關系,正確的說法是A.有機械振動必有機械波B.有機械波必有機械振動C.離波源近的質(zhì)點振動快,離波源遠的質(zhì)點振動慢D.如果波源停止振動,在介質(zhì)中的波也立即停止2.一列橫波在t=0時刻的波形圖如右圖中實線所示,t=1 s時刻波形圖如圖中的虛線所示,由此可以判斷A.該列波的周期一定是4 s B.波長一定是4 mC.振幅一定是2 cm D.波速一定是1 cm/s3.兩列波長相同的水波發(fā)生干涉,若在某一時刻,P點處恰好兩列波的波峰相遇,Q點處兩列波的波谷相遇,則A.P點的振幅最大,Q點的振幅最小B.P、Q兩點的振幅均是原兩列波的振幅之和C.P、Q兩點的振

2、動周期相同D.P、Q兩點始終處于最大位移和最小位移處4.關于波長,下列說法中正確的是A.在一個周期內(nèi),沿著波的傳播方向,振動在介質(zhì)中傳播的距離是一個波長B.兩個相鄰的、在振動過程中運動方向總是相同的質(zhì)點間的距離是一個波長C.一個周期內(nèi)介質(zhì)質(zhì)點通過的路程是一個波長D.兩個相鄰的波峰間的距離是一個波長5.一列波在第一種均勻介質(zhì)中的波長為1,在第二種均勻介質(zhì)中的波長為2,且1=32.那么波在這兩種介質(zhì)中的頻率之比和波速之比分別為A.31,11 B.13,11C.11,31D.11,136.如圖是同一機械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動圖象.從圖中可以直接觀察到發(fā)生變化的物理量是A.波速B.頻率C.周期D

3、.波長7.一列沿x軸正方向傳播的橫波,其振幅為A,波長為m,某一時刻的波形圖如圖所示.在該時刻,某一質(zhì)點的坐標為,經(jīng)四分之一周期后,該質(zhì)點的坐標為A.,0B.,AC.D.8.如圖所示為振源的振動圖象,該振動在介質(zhì)中傳播的波長為4 m,則這列波的頻率和波速分別是A.20 Hz,40 m/sB.10 Hz,40 m/sC.20 Hz,80 m/sD.10 Hz,20 m/s9.下列關于波的衍射的說法正確的是A.衍射是一切波特有的現(xiàn)象B.對同一列波,縫、孔或障礙物越小衍射現(xiàn)象越明顯C.只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象,縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長較長10.如圖所示的是一列簡諧波

4、在某一時刻的波形圖象.下列說法中正確的是A.質(zhì)點A、C、E、G、I在振動過程中位移總相等B.質(zhì)點B、F在振動過程中位移總相等C.質(zhì)點D、H的平衡位置間的距離是一個波長D.質(zhì)點A、I在振動過程中位移總相等,它們的平衡位置間的距離是一個波長第卷二、本題共5小題,每小題4分,共20分.把答案填在題中的橫線上.11.有人站在火車軌道旁,一列迎面高速駛來的火車正在鳴笛,則他聽到的鳴笛聲頻率_汽笛聲原頻率；當火車高速離去時,他聽到的鳴笛聲頻率_汽笛聲原頻率選填大于小于或等于.所發(fā)生的這種現(xiàn)象叫_.12.有一彈性繩AB,使繩的一端振動半個周期后立即停止,于是在繩上形成一個脈沖波,如圖所示.根據(jù)波形可知當波從

5、A向B傳播時,繩上質(zhì)點開始起振時的速度方向是向_填上或下.13.一列簡諧波向右傳播,某一時刻的波形圖象如圖所示,已知波速為4.8 m/s,其他相關數(shù)據(jù)可由圖中讀出.那么,在傳播過程中,質(zhì)點P在1 s內(nèi)通過的路程為_ m.14.如圖所示,在直線PQ垂線OM上有A、B兩個聲源,A、B分別距O點6 m和1 m,兩個聲源同時不斷向外發(fā)出波長都為2 m的完全相同的聲波.在直線PQ上從到+的范圍內(nèi)聽不到聲音的小區(qū)域共有_個.15.三、本題共4小題,每小題10分,共40分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.16.兩列橫波在

6、x軸上沿相反方向傳播,如圖所示,傳播速度都是v=6 m/s,兩列波的頻率都是f=30 Hz.在t=0時,這兩列波分別從左和右剛剛傳到S1和S2處,使S1和S2都開始向上做簡諧運動,S1的振幅為2 cm,S2的振幅為1 cm.已知質(zhì)點A與S1、S2的距離分別是 =2.95 m, =4.25 m,當兩列波都到達A點時,A點的振幅多大？17.如圖甲是一列向左傳播的簡諧橫波在t=0.2 s時的波形圖,其中O是波源,圖乙是波上某一點P在04 m中的某一點的振動圖象.求：1此波的波速,并說明P質(zhì)點的位置；2畫出t=0.4 s和t=0.55 s的波形圖.18.一列向右傳播的波在t1=0時的波形如圖所示,已知

7、t2=1.1 s末,P點第三次出現(xiàn)波峰.該波的波速為多少？答案1解析：機械波的形成必須具備兩個條件：振動的波源與能傳播振動的介質(zhì).所以有機械振動不一定能形成機械波,而有機械波則表明一定存在機械振動.波在傳播時介質(zhì)中各質(zhì)點均在波源的帶動下依次振動,無論遠近質(zhì)點振動的快慢即頻率均由波源決定,都是相同的.機械波一經(jīng)形成即獨立于波源,當波源停止振動后波將繼續(xù)傳播而不會停止.答案：B2解析：從圖中可知,波長為4 m,振幅為2 cm.由于波的傳播方向可能向左也可能向右,所以波速有許多可能的數(shù)值.同樣它的周期也有許多可能的數(shù)值.故正確的答案為BC.答案：BC3解析：題意已經(jīng)明確指出這兩列水波發(fā)生了干涉.在某

8、一時刻,P點處兩列波波峰相遇,Q點處兩列波波谷相遇.這兩點均是振動疊加之后振動加強的點,所以P、Q兩點的振幅均是原兩列波的振幅之和.雖然這兩點始終是合振動加強的點,但并不意味著P點一直在波峰不動,Q點一直在波谷不動,它們也在做簡諧運動,而且兩點的振動周期相同.故答案是BC.答案：BC4解析：波長的定義為兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總相等的質(zhì)點間的距離,即振動同相的兩相鄰質(zhì)點的距離.在開始振動時間相差一個周期的兩相鄰質(zhì)點振動同相,即A對.只有同相的質(zhì)點的運動方向才能始終一樣,因而B正確.在波的傳播過程中質(zhì)點并不隨波遷移,C錯.在橫波中相鄰兩個波峰或波谷之間的距離等于一個波長,D對.答

9、案：ABD5解析：同一列波在不同介質(zhì)中傳播時,頻率是不變的,因而頻率之比應為11.由v=f知,在頻率不變時,波速與波長成正比,即v1v2=31.答案：C6解析：同一機械波在不同介質(zhì)中傳播時,頻率不會改變由振源決定,波長和波速改變.而從圖象中能直接觀看到發(fā)生改變的量當然是波長,故D選項正確.答案：D7解析：在波的傳播過程中,質(zhì)點并不隨波發(fā)生遷移,只在自身平衡位置附近振動,因而無論經(jīng)歷多長時間,質(zhì)點的橫坐標不發(fā)生變化.由波的傳播方向和波形,能判斷出此時坐標為,0的質(zhì)點的振動方向向下,經(jīng)T后,它運動到負最大位移處,即1/4周期后縱坐標y為A,而橫坐標仍為.答案：B8解析：由振源的振動圖象知振源振動的

10、周期即波的周期T=0.1 s,故波的頻率f=10 Hz,由v=f知波速v=410 m/s=40 m/s,所以只有B是正確的.答案：B9解析：衍射是一切波特有的現(xiàn)象,所以選項A對C錯.發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象是有條件的,只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長差不多或比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,所以選項B是正確的.聲波的波長在1.7 cm到17 m之間,一般常見的障礙物或孔的大小可與之相比,正是由于聲波波長較長,聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,所以選項D也是正確的.答案：ABD答案：BC11解析：當觀察者與波源發(fā)生相對運動時,觀察者接收到波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫多普勒效應,所以題中現(xiàn)象是多普勒效應.由多

11、普勒效應的規(guī)律可知,當觀察者與聲源相向運動時,接收到的聲波頻率增大,反之減小.答案：大于 小于 多普勒效應12解析：當波從A向B傳播時,波形的最右端是波的最前列,它的振動方向可以通過波形的移動判斷出是向上運動的.答案：上答案：0.4814解析： =5 m,由幾何知識知,在PQ直線上的任一點,到A、B的路程差均小于5 m.由于聽不到聲音的點是到A、B的距離差為半波長的奇數(shù)倍,故在到+范圍內(nèi)只存在s=1 m,3 m,5 m的點,共有5個.答案：515解析：假設兩峭壁間的距離為s,測量員離某一峭壁距離為s1,離另一峭壁距離為s2,則s=s1+s2.第一次聽到回聲t1=1.00 s,第二次聽到回聲t2=t1+t=1.50 s,由此可得2s1=vt1,2s2=vt2,s=425 m.答案：425 16解析：可以將S1、S2看成頻率相同、振動步調(diào)相同的兩個相干波源,再由兩列波傳到A點的路程差,確定兩列波在A點疊加后,A點的振動是加強還是減弱.因為= m=0.2 m,則=0.1 m而s= =1.3 m=13可知波程差為半波長的奇數(shù)倍,A點的振動減弱.所以A點的振幅為A=A1A2=2 cm1 cm=1 cm.答案：1 cm17解析：1由波的圖象可知其波長為 4 m,由振動圖象可知周期為0.2 s,根據(jù)波速的公式可得出波速為20 m/s.由振動圖象可知,P點的起振方向是向上的,所以P點