4第十一章機(jī)械波習(xí)題解答20231110

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篇一：選修3-4第十二章機(jī)械波教案

篇二：3-4機(jī)械振動及機(jī)械波復(fù)習(xí)題和答案(二)最新

機(jī)械波復(fù)習(xí)

一、機(jī)械波的傳播

1．一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，圖1是t=1s時的波形圖，圖2是波中某振動質(zhì)元位移隨時間變化的振動圖線（兩圖用同一時間起點(diǎn)），則圖2可能是圖1中哪個質(zhì)元的振動圖線？

A．x=0處的質(zhì)元B．x=1m處的質(zhì)元

C．x=2m處的質(zhì)元D．x=3m處的質(zhì)元

2．一列沿著x正方向傳播的橫波，振幅為A，波

長為λ，某時刻的波形如下圖。該時刻某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（5λ，0），經(jīng)過T/4的時間，該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為4

35

A．（λ，0）B.（λ，－A）24

53C.（λ，A）D.（λ，A）24

4．如下圖，一根張緊的水平彈性長繩上的a、b兩點(diǎn)，相距14.0m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方.當(dāng)一列簡諧橫波沿此繩向右傳播時，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正極大時，b點(diǎn)的位移恰為零，且向下運(yùn)動.經(jīng)過1.00s后，a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)極大.則這簡諧橫波的波速可能等于

A.14m/sB.10m/sC.6m/sD.4.67m/s

5．簡諧橫波在某時刻的波形圖線如下圖，由此圖可知

A．若質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動，則波是從左向右傳播的

B．若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動，則波是從左向右傳播的

C.若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動

D．若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)d向上運(yùn)動

6．如下圖，O是波源，a、b、c、d是波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，且Oa=ab=bc=cd=3m，開始各質(zhì)點(diǎn)均靜止在平衡位置，t=0時波源O開始向上做簡諧運(yùn)動，振幅是0.1m，波沿Ox方向傳

播，波長是8m，當(dāng)O點(diǎn)振動了一段時間后，經(jīng)過的路

程是0.5m，各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向是

A．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)向上B．b質(zhì)點(diǎn)向上C．c質(zhì)點(diǎn)向下D．d質(zhì)點(diǎn)向下

7．如圖在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波

速為1m/s，振幅為4cm，頻率為2.5Hz.在t=0時刻，P點(diǎn)

位于其平衡位置上方最大位移處，則距P為0.2m的Q點(diǎn)

A．在0.1s時的位移是4cmB．在0.1s時的速度最大

C．在0.1s時的速度向下D．在0到0.1s時間內(nèi)的路程是4cm

8．一列簡諧橫波，在t=0時刻的波形如圖8-13所示，自右向左傳播，已知在t1=0.7s時，P點(diǎn)出現(xiàn)其次次波峰（0.7s內(nèi)P點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰），Q點(diǎn)的坐標(biāo)

是（-7，0），則以下判斷中正確的是

A．質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)B在t=0時刻的位移是相等B．在t=0時刻，質(zhì)點(diǎn)C向上運(yùn)動

C．.在t2=0.9s末Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰D．在t3=1.26s末Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波

峰

二、波的特性

1.類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于把握新知識，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出以下內(nèi)容，其中正確的是（）

A．機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用

B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干擾和衍射現(xiàn)象

C．機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播

D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波

2.聲波屬于機(jī)械波。以下有關(guān)聲波的描述中正確的是（）

A.同一列聲波在各種介質(zhì)中的波長是一致的

B.聲波的頻率越高，它在空氣中傳播的速度越快

C.聲波可以繞過障礙物傳播，即它可以發(fā)生衍射

D.人能分辯不同樂器同時發(fā)出的聲音，證明聲波不會發(fā)生干擾

3.醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測技術(shù)——彩超。向病人體內(nèi)發(fā)射頻率已確切把握的超聲波，超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收。測出反射波的頻率變化，就可知道血液的流速。這一技術(shù)主要表達(dá)了哪一種物理現(xiàn)象

A．多普勒效應(yīng)B．波的衍射C．波的干擾D．共振

4．圖中是觀測水面波衍射的試驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O為波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播狀況，每兩條

相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長，則波經(jīng)過孔之后的傳

播狀況，以下描述正確的是：

A．此時能明顯觀測到波的衍射現(xiàn)象；B．擋板前后波紋間距離相等；

C．假使將孔AB擴(kuò)大，有可能觀測不到明顯的衍射現(xiàn)象；

D．假使孔大小不變，波源頻率增大，能更明顯地觀測到衍射現(xiàn)象。

5．如下圖為兩列波疊加的示意圖，這兩列波的振動方向、振動頻率完全一致，M、N、Q為疊加區(qū)域的三個點(diǎn)，Q為兩個波谷相遇，M為兩個波峰相遇，則以下說法正確的是（）

A．Q為振動加強(qiáng)點(diǎn)B．N點(diǎn)始終靜止不動

C．M點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過半個周期此點(diǎn)振動減弱

D．經(jīng)過半個周期，質(zhì)點(diǎn)Q傳播到N點(diǎn)

6．如下圖，S1、S2是振動狀況完全一致的兩列簡諧波的波源，振幅為A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab=bc，某時刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則（）A．a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2A

B．c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為-2AC．b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A

D．c處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A

7．當(dāng)人聽到的聲音頻率越來越低時，可能是由于（）．．．．

A.聲源和人都是靜止的，但聲源振動的頻率越來越低

B.人靜止，聲源遠(yuǎn)離人做勻速直線運(yùn)動，且聲源振動頻率不變

C.人靜止，聲源遠(yuǎn)離人做勻加速直線運(yùn)動，且聲源振動頻率不變

D.聲源靜止，人遠(yuǎn)離聲源做勻加速直線運(yùn)動，且聲源振動頻率不變

8．聲波在鋼軌中傳播的速度遠(yuǎn)大于在空氣中傳播的速度，則當(dāng)聲音又空氣傳到鋼軌中時（）

A．頻率變小，波長變大B。波長變小，頻率變大

C．頻率不變，波長變大D。頻率不變，波長變小

9．一列正在鳴笛的火車，高速通過某火車站站臺的過程中，該火車站站臺中部的工作人員聽到笛聲的頻率：

A．變大B.變小C.先變大后變小D.先變小后變大

10．以下現(xiàn)象或事實屬于衍射現(xiàn)象的是（）

A．風(fēng)從窗戶吹進(jìn)來B．雪堆積在背風(fēng)的屋后

C．水波前進(jìn)方向上遇到凸出水面上的小石，小石對水波的傳播沒有影響

D．晚上看到水中月亮的倒影

11．在同種介質(zhì)中，兩列相干波相互疊加，則（）

A．波峰與波峰疊加的點(diǎn)振動最強(qiáng)，波谷與波谷疊加的點(diǎn)振動最弱

B．波峰波峰疊加點(diǎn)在經(jīng)過半個周期后是波谷與波谷在該點(diǎn)相遇，振動始終最強(qiáng)

C．振動最強(qiáng)的點(diǎn)經(jīng)過1/4周期后剛好經(jīng)過平衡位置時，它的振動最弱

D．假使兩列相干波的振幅不等，則振動最弱的點(diǎn)將不會出現(xiàn)

12．以下關(guān)于波的干擾的說法中正確的是（）

A．振動加強(qiáng)的區(qū)域各質(zhì)點(diǎn)都在波峰上B．振動減弱區(qū)域質(zhì)點(diǎn)的位移不一定為零

C．振動加強(qiáng)的區(qū)域和振動減弱的區(qū)域隨波前進(jìn)

D．振動加強(qiáng)區(qū)域質(zhì)點(diǎn)振動的位移一定大于振動減弱區(qū)域質(zhì)點(diǎn)振動的位移

參考答案：

一、機(jī)械波的傳播

1．A2．A3．AC4．BD

5．BD6．A7．BD8．BC

9．解析：開始計時時，這列波的最前端的質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)是24cm，根據(jù)波的傳播方向，可知這一點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，因此在波前進(jìn)方向的每一個質(zhì)點(diǎn)開始振動的方向都是沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故P點(diǎn)開始振動時的方向是沿y軸負(fù)方向，P質(zhì)點(diǎn)開始振動的時間是

?x0.96?0.24?（1）t==1.2sv0.6

（2）用兩種方法求解

質(zhì)點(diǎn)振動法：這列波的波長是λ=0.24m，故周期是

?0.24T=?=0.4sv0.6

3經(jīng)過1.2s，P質(zhì)點(diǎn)開始振動，振動時方向向下，故還要經(jīng)過T才能第一4

次到達(dá)波峰，因此所用時間是1.2s+0.3s=1.5s.

波形移動法：質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰，即初始時刻這列波的波峰傳到P點(diǎn)，因此所用的時間是

0.96?0.06t′==1.5s0.6

二、波的特性

1、ABC2、C3、A4、ABC5、AB6、CD7、ACD8、C9、C

10、C11、B12、B13、fλt/2

篇三：第十一章機(jī)械波與電磁波練習(xí)答案

第十一章機(jī)械波與電磁波

練習(xí)一

一、選擇題

1、當(dāng)一列機(jī)械波在彈性介質(zhì)中由近向遠(yuǎn)傳播的時候，以下描述錯誤的是(A)(A)機(jī)械波傳播的是介質(zhì)原子

(B)機(jī)械波傳播的是介質(zhì)原子的振動狀態(tài)(C)機(jī)械波傳播的是介質(zhì)原子的振動相位(D)機(jī)械波傳播的是介質(zhì)原子的振動能量

2、已知一平面簡諧波的表達(dá)式為y?Acos(at?bx)（a、b為正值常量），則(D)（A）波的頻率為a；（B）波的傳播速度為b/a；（C）波長為?/b；（D）波的周期為2?/a。解釋：由y?Acos(at?bx)?Acos(

2?2?2?2?

。波長為。t?x)，可知周期T?

2?/a2?/bab

3、一平面簡諧波的波形曲線如右圖所示，則(D)

(A)其周期為8s(B)其波長為10m

?

(C)x=6m的質(zhì)點(diǎn)向右運(yùn)動

(D)x=6m的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動

4、如右圖所示，一平面簡諧波以波速u沿x軸正方向傳播，O為坐標(biāo)原點(diǎn)．已知P點(diǎn)的振動方程為y?Acos?t，則(C)

（A）O點(diǎn)的振動方程為y?Acos??(t?l/u)?；（B）波的表達(dá)式為y?Acos??[t?(l/u)?(x/u)]?；（C）波的表達(dá)式為y?Acos??[t?(l/u)?(x/u)]?；（D）C點(diǎn)的振動方程為y?Acos??(t?3l/u)?。二、填空題

1、有一平面簡諧波沿Ox軸的正方向傳播，已知其周期為0.5s，振幅為1m，波長為2m，且在t?0時坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)的最大位移處，則該簡諧波的波動方程為

y?cos?4?t??x???。

2、已知一簡諧波在介質(zhì)A中的傳播速度為u，若該簡諧波進(jìn)入介質(zhì)B時，波長變?yōu)樵诮橘|(zhì)則該簡諧波在介質(zhì)B中的傳播速度為2u。(解釋：u?A中的波長的兩倍，

?

T

?1

u1

?

?2

u2

u2?

?22?

u1?u?2u)?1?

3、已知一平面簡諧波的表達(dá)式為y?0.25cos(125t?0.37x)(SI)，則

x1=10m點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y?0.25cos(125t?3.7)；

x1=10m和x2=25m兩點(diǎn)間的振動相位差為????5.55rad。

4

該時刻質(zhì)點(diǎn)A為向x軸正方向傳播，B、C、D運(yùn)動方向為B向上，C向下，D

三、計算題

1、一橫波沿繩子傳播時的波動方程式為

?

y?0.05cos(10?t?4?x)（SI）

x，y的單位為m，t的單位為s。

（l）求此波的振幅、波速、頻率和波長；

（2）求繩子上各質(zhì)點(diǎn)振動的最大速度和最大加速度；

（3）求x=0.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t=1s時的相位，它是原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在哪一時刻的相位？（4）分別畫出t=1s，1.25s，1.50s各時刻的波形。

解：（1）由波動方程式有A=0.05m，ν=5Hz，λ=0.5m，且u????2.5m/s，?0?0（2）vm??A?0.5??1.57m/s，am??A?5??49.3m/s

（3）x=0.2m處質(zhì)點(diǎn)在t=1s時的相位為?(0.2,1)?(10??1?4??0.2)?9.2?與t時刻前坐標(biāo)原點(diǎn)的相位一致，則?(0,t)?(10??t?4??0)?9.2?得t=0.92s

（4）t=1s時，y?0.05cos(10??4?x)?0.05cos4?x(m)

2

2

2

t=1.25s時，y?0.05cos(12.5??4?x)?0.05sin4?x(m)t=1.50s時，y?0.05cos(15??4?x)??0.05cos4?x(m)

分別畫出圖形如下圖所示

2、設(shè)有一平面簡諧波

y?0.02cos2?(

x，y以m計，t以s計。

（1）求振幅、波長、頻率和波速。（2）求x=0.1m處質(zhì)點(diǎn)振動的初相位。

tx?)(SI)0.010.3

解：（1）由波動方程有A=0.02m，λ=0.3m，ν=100Hz，?0?0，且u????30m/s（2）?0

?2?(x?0.1

00.12?

?)??

0.010.33

3、已知一沿x軸正向傳播的平面余弦波在t=1/3s時的波形如右圖所示，且周期T=2s。（1）寫出O點(diǎn)和P點(diǎn)的振動表達(dá)式；（2）寫出該波的波動表達(dá)式；（3）求P點(diǎn)離O點(diǎn)的距離。

解：由波形曲線可得A=0.1m，λ=0.4m，且u?

?

T

?0.2m/s，??

2?

??rad/sT

（1）設(shè)波動表達(dá)式為y?Acos[?(t?)??0]由圖可知O點(diǎn)的振動相位為2?

，即?Ot?(?t??0)t?1s?

3

xu

?

3

??0?

2?3

得O點(diǎn)的初相?0?

?

3

所以O(shè)點(diǎn)的振動表達(dá)式為yO?0.1cos(?t?

?

3

)(m)?

同樣P點(diǎn)的振動相位為?Pt?[?(t?)??0]

xu

?

3

1t?s3

?

?xP

0.2

?

?

3

??

?

2

，得xP?0.1m

所以P點(diǎn)的振動表達(dá)式為yP?0.1cos(?t?（2）波動表達(dá)式為y?0.1cos[?(t?5x)?（3）P點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為xP?0.1m

?

6

)(m)

?

3

](m)

練習(xí)二

一、選擇題

1、當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時，下述各結(jié)論哪個是正確的？(D)（A）媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能增大時，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒；（B）媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不一致；（C）媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能和彈性勢能的相位在任一時刻都一致，但二者的數(shù)值不等；（D）媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢能最大。2、以下關(guān)于電磁波說法中錯誤的是(D)(A)電磁波是橫波(B)電磁波具有偏振性

(C)電磁波中的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度同相位

(D)任一時刻在空間中任一點(diǎn)，電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度在量值上無關(guān)

3、一平面簡諧波沿Ox軸負(fù)方向傳播，其波長為?，則位于x1??的質(zhì)點(diǎn)的振動與位于

x2???/2的質(zhì)點(diǎn)的振動方程的相位差為(B)

(A)?3?(B)3?(C)?3?/2(D)?/2

4、一平面簡諧波沿Ox軸正方向傳播，其波速為u，已知在x1處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為

y?Acos??t??0?，則在x2處的振動方程為(C)

(A)y?Acos???t?

????????x2?x1?x?x1????0?(B)y?Acos???t?2???0?u?u?????????x2?x1?x?x1?

???0?(D)y?Acos???t?2???0?u?u?????

(C)y?Acos???t?

????

二、填空題

1、已知兩頻率一致的平面簡諧波的強(qiáng)度之比為a

2、介質(zhì)的介電常數(shù)為ε，磁導(dǎo)率為μ，則電磁波在該介質(zhì)中的傳播速度為

3、若電磁波的電場強(qiáng)度為E，磁場強(qiáng)度為H，4、一平面簡諧波，頻率為1.0?103Hz，波速為1.0?103m/s，振幅為1.0?104m，在截面面積為4.0?10?4m2的管內(nèi)介質(zhì)中傳播，若介質(zhì)的密度為8.0?102kg?m?3，則該波的能量密度___1.58?105W?m?2；該波在60s內(nèi)垂直通過截面的總能量為_3.79?103J