高中物理机械波实验和计算专题练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：_________
__一、实验题1．从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1
m的质点P的位移为10cm，再经，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标x=-81m（图中未画出），则_______________
___．A．波源的振动周期为1.2sB．波源的起振方向向下C．波速为8m/sD．若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，则
观察者接受到波的频率变大E．从t=0时刻起，当质点N第一次到达波峰位置时，质点P通过的路程为5.2m2．图（甲）是演示简谐运动图像
的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形
成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。（1）图（乙）
的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。（2）经测量发现图（乙）中OB=O′B
′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。3．(1)在利用发波水槽得到水面
波形的实验中:(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的________现象，b图样是水面波的________现象
。(2)如图所示用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C
点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振动方向________(选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的
路程为________cm。4．地震震动以波动的形式传播，地震波有纵波和横波之分，且纵波传播速度大于横波传播速度．（1）如图所示
是某一地震波的传播图，其振幅为A，波长为λ，某一时刻质点a的坐标为(λ，0)，经周期该质点的坐标是多少？该波是纵波还是横波（___
___）A．，纵波B．(λ，－A)，横波C．(λ，A)，纵波D．，横波（2）若a、b两处与c处分别相距300km和200km
．当c处地下15km处发生地震，则（_______）A．c处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动B．地震波是横波C．地震波传到a地时，
震动方向垂直于地面D．a、b两处烈度可能不同二、解答题5．如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=1
s时刻的波形。(i)若这列波的周期T满足T计算判断该波传播的方向。6．如图所示，波源位于图中O点，A、B、O三点位于同一条直线上，O点产生的横波可沿直线传到A、B两点。已知
，求：①若O点左、右两侧为不同介质，向左、向右传播的波同时传到A、B两点，则向左，向右传播的两列波的波长之比；②若O点左、右两侧为
同种介质，A点比B点先起振△t时间，A、B两点起振后振动方向始终相反，则波源的周期为多少。7．如图所示为在同种介质中传播的两列正弦
波A、B在t=0时刻的波形图，其中A波沿x轴正向传播，B波沿x轴负向传播。B波源振动的周期为4s。求：（1）x=1.5m处的质点在
0~3.5s内离开平衡位置的位移随时间变化的关系式；（2）t=2s时，x=3.5m处质点的位移。8．如图是一列横波在某一时刻的波形
图像。已知这列波的频率为5Hz，此时x=0.5m处的质点正向y轴正方向振动，可以推知：(1)这列波正在沿轴哪个方向方向传播；(2)
波速大小是多少；(3)该质点1s内通过的路程是多少。9．一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，两人在绳两端P、Q沿y轴方向
不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立坐标
系，t=0时刻的波形如图所示。已知P端的波波速为2m/s，求：(1)两列波的频率；(2)两列波叠加稳定时，两波源间（不含波源）振动
加强的点共有几个，并写出其位置坐标。参考答案1．ABE【解析】AC、由函数关系可得本题说对应的数学函数为：，由题条件可知当x=1
时，y=10cm,代入解得，P点在经过第一次回到平衡位置，所以在波的传播方向0.1s前进了1m，所以波速为周期，故A正确；C
错误；B、t=0时刻波刚好传播到M点，则M点的振动方向即为波源的起振方向，结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下，故B正确；
D、若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小，故D错误；E、波传播到N需要，刚传到
N点时N的振动方向向下，那么再经过，所以质点P一共振动了所以,在此过程中质点P运动的路程为:?故E正确；综上所述本题答案是:
ABE点睛：根据波的传播方向得到质点P的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期;?由P的坐标得到波的波长,进而得到波
速;根据N点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P的运动路程.2．多4m/s【解析】【详解】（1）
[1]在图（乙的处时，沙摆的速度最小，在处时，沙摆的速度最大，所以堆积的细沙比处多；（2）[2]根据单摆周期公式：它们在同一地点，
且摆长相同，则周期相同，设为，段经历的时间是：段经历的时间为：设板长为，则：比较可得：。3．衍射干涉向下100【解析】【详
解】(1)[1]波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象。[2]当频率相同的两列波相遇时当波程
差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，
故图b是发生了干涉现象。(2)[3]B点处于波谷，A点处于波峰，波由B向A传播，此时C处于平衡位置，经过四分之一周期，波谷传播
到该点，知C点的振动方向向下。[4]波的周期质点在一个周期内振动的路程等于4倍的振幅，经过0.25s时，走过的路程等于5倍的振幅，
A点是振动加强点，A=20cm则s=100cm4．BAD【解析】【分析】机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附
近振动，介质本身并不迁移，质点的振动方向与波传播方向垂直的波为横波；由于地震波有横波、纵波之分，二者同时发生.【详解】（1）[1]
由题图知，该地震波为横波，即传播方向与振动方向垂直，经周期，a点到达负的最大位移处，即位移大小等于振幅，坐标为(λ，－A)，B正确
，ACD错误。故选B；（2）[2]A．当c处地下20km处发生地震，而纵波速度比横波速度大，因此纵波比横波先到达c处，且纵波与传
播方向平行，而横波与传播方向垂直的，因此c处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动，A正确；BCD．地震波有横波、纵波之分，二者同时发生
，传播速度因波而异，传到a、b两处，由于距离不同剧烈程度也当然不同，BC错误，D正确。故选AD。5．（i）13m/s；（ii）该
波沿x轴正方向传播【解析】【分析】【详解】（i）由题图可知，该波的波长，由T＜t2-t1＜2T可知，在时间t2-t1内，该波传播的
距离满足:当波沿x轴正方向传播时，波传播的距离为:s=+3m=11m当波沿x轴负方向传播时，波传播的距离为:s=+5m=13m（i
i）此种情况下，在时间t2-t1内，该波传播的距离为:由于s=10+3m故该波沿x轴正方向传播。6．①；②（n=0、1、2、3…
）【解析】【分析】【详解】①根据向左、向右传播的波同时传到A、B两点，则由可知波向左右传播的周期相同，根据可得②因A、B两点起振
后的振动方向始终相反，则A、B两点到振源O的距离之差为半波长的奇数倍解得（n=0、1、2、3…）7．（1）；（2），方向沿y轴正
方向【解析】【分析】【详解】（1）由图可知，，B波传达处需要时间，在内，B波未传到处，A波振幅，由同种介质可知A波的传播速度也为1
m/s，则设，当时，，解得，所以（2）波传到处，需要时间，所以振动时间为，A波在内即，质点振动到处，B波在0.5s内即，质点振动到
处，由振动的叠加可知，处质点位移大小为，方向沿y轴正方向。8．(1)向右传播；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)由于
x=0.5m处的质点正向y轴正方向振动，因此这列波沿轴向右传播。(2)由图象可知根据代入数据可得，波速大小(3)每经过一个周期，质
点振动4倍振幅，而每1s运动5个周期，因此1s内通过的路程9．(1)0.5Hz；(2)9个，x=0，x=2m，x=-2m，x=4m
，x=-4m，x=6m，x=-6m，x=8m，x=-8m【解析】【分析】【详解】(1)两列波的波速均为v=2m/s，绳端P形成的波
波长为4m，绳端Q形成的波波长也为4m，由波速公式v=λf可知，两列波的频率均为=0.5Hz(2)叠加稳定时两波源间与两波源路程差
等于半个波长偶数倍的各点振动加强，振幅为30cm，设某点是振动加强点，到两个波源的距离分别为x1和x2，则有x1+x2=20m解得x1=（2n+10）m由于x1＜20m，故n值可取0、±1、±2、±3、±4（不含波源）时有9处振动加强点，即x=0，x=2m，x=-2m，x=4m，x=-4m，x=6m，x=-6m，x=8m，x=-8m。本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。试卷第1页，总3页答案第1页，总2页试卷第1页，总3页答案第1页，总2页 |
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