第 3 章 机械波 单元易错题型优选卷 一、单选题 1．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．形成纵波的质点不随波迁移 2．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。干涉型消声器可用来消弱高速气流产生的噪声。它的 结构及气流运行情况如图所示，产生的波长为  的声波沿水平管道自左向右传播。在声波到达 a 处时，分 成两束相干波，它们分别通过 r1 和 r2 的路程，再在 b 处相遇。要达到消弱噪声的目的，路程差 r  r2  r1 应为（　　） A．波长的整数倍 B．波长的奇数倍 C．半波长的奇数倍 D．半波长的偶数倍 3．一列简谐横波沿 x 轴传播， t  0 时刻的波形图如图甲所示，质点 P 的振动图像如图乙所示，则该波的 传播方向、波速以及 Q 点的运动情况分别是（　　） A．沿 x 轴负方向，15m/s，Q 点正在沿 y 轴正方向运动 B．沿 x 轴正方向，15m/s，Q 点正在沿 y 轴负方向运动 C．沿 x 轴负方向，30m/s，Q 点正在沿 y 轴正方向运动 D．沿 x 轴正方向，30m/s，Q 点正在沿 y 轴负方向运动 4．如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t  0 时刻的波形，P、Q 两个质点的平衡位置分别位 于 x  3.5m 和 x  6.5m 处。 t  0.5s 时，质点 P 恰好第二次位于波峰位置。下列说法正确的是（　　） A．这列波的周期为 0.5s B．这列波的传播速度为 6m/s C． t  0.6s 时，质点 Q 将位于波峰位置 D．质点 Q 在 0~0.9s 内的路程为 18cm 5．同一介质里的两列简谐横波的振幅都是 20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为 2Hz，沿 x 轴正方 向传播；虚线波沿 x 轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则(　　) A．在相遇区域会发生干涉现象 B．平衡位置为 x=6m 处的质点此刻速度为零 C．平衡位置为 x=8.5m 处的质点此刻位移 y>20cm 1 D．从图示时刻起再经过 0.25s，虚线波向左传播了 2 个波长的距离 6．在某一均匀介质中，由波源 O 发出的简谐横波沿 x 轴正负方向传播，某时刻的波形如图，其波速为 5m/s，振幅为 20cm。下列说法正确的是（ ） A．波的频率与波源的频率无关 B．此时 P、Q 两质点振动方向相同 C．再经过 0.5s，波恰好传到坐标为（ 5 m，0）的位置 D．能与该波发生干涉的横波的频率一定为 3Hz 7．一列简谐波沿 x 轴的正方向传播，在 t=0 时刻的波形图如图所示，已知这列波的 P 点至少再经过 0.3s 才能到达波峰处，则以下说法正确的是（ ） ① 这列波的波长是 5m ② 这列波的波速是 10m/s ③ 质点 Q 要经过 0.7s 才能第一次到达波峰处 ④ 质点 Q 到达波峰处时质点 P 也恰好到达波峰处 A．只有①、②对 B．只有②、③对 C．只有②、④对 D．只有②、③、④对 8．一列简谐横波，某时刻的波形如图 1 所示，从该时刻开始计时，波上 A 质点的振动图象如图 2 所示， 则下列判断正确的是 A．该列波沿 x 轴负方向传播 B．该列波的波速大小为 1m/s C．若此波遇到另一列简谐横渡并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为 0.4Hz D．若该波遇到一障碍物发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比 40cm 大很多 二、多选题 ( 3m,3m) x x t t  0.2s 9．一列简谐横波沿 轴正方向传播，在 时刻与 两个时刻， 轴上 区间的波形完全相同， 如图所示。图中 M 、 N 两质点在 t 时刻位移均为振幅 a 的一半，下列说法中正确的是（　　） A．该波的波速可能为 20m/s B． t  0.1s 时刻， x  2m 处的质点位移一定是 a C．从 t 时刻起， x  2m 处的质点比 x  2.5m 处的质点先回到平衡位置 D．从 t 时刻起，在质点 M 第一次到达平衡位置时，质点 N 恰好到达波峰 10．图（a）为一列简谐横波在 t=0.10s 时刻的波形图，P 是平衡位置在 x=1.0m 处的质点，Q 是平衡位置 在 x=4.0m 处的质点；图（b）为质点 Q 的振动图象，下列说法正确的是（　　） 3 A．从 t=0 时刻开始计时 P 点的振动方程为 y =10sin(10pt + p )cm 4 B．从 t=0 时刻开始计时，P、Q 两点在 t1  3 s 时位移相同 16 C．在 t=1.0s 时刻，设波已经传播过 x=-100m 处，那么在 t=1.8s 时， x  32.5m 的 R 点在处于平衡位置下 方在向上振动 D．从 t=0.10s 到 t=0.225s，质点 P 通过的路程为   5 6- 2 cm 11．一沿 x 轴传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形如图所示，图中 M、N 两质点的平衡位置相距 3.6m，两质 点的位移均为 0.02m，且此时质点 M 正沿 y 轴正方向运动，t=0.4s 时，质点 M 第一次到达波峰。则下列分 析正确的是（　　） A．该简谐横波沿 x 轴负方向传播 B．该简谐横波的波长为 3.6m C．该简谐横波的传播速度为 1.5m/s D．0~0.1s 内，质点 N 通过的路程为 0.02m 12．平静的水池表面有两个振源 A、B，固有振动周期均为 T。某时刻 A 开始向下振动，相隔半个周期 B 开始向下振动，二者振动的振幅相同，某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中 O 是振源连线的中 点，OH 为中垂线，交叉点 G、H 的中点为 D，C 点位于波峰和波谷的正中间，实线代表波峰，虚线代表 波谷。下列说法中正确的是（　　） A．如果在 E 点有一个小的漂浮物，经半个周期将向左漂到 F 点 B．两列波叠加后，O 点的振动始终减弱 C．图中 G、H 两点振幅为零，D 点的振幅也为零 D．C 点此时振动的速度为零 三、填空题 13．如图所示，在某一均匀介质中，A、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为 x  0.1sin(20 t )m ，介质中 P 点与 A、B 两波源间的距离分别为 4m 和 5m，两波源形成的简谐波分别沿 AP、BP 方向传播，波速都是 10m/s。 （1）求简谐横波的波长______。 （2）P 点的振动______（填“加强”或“减弱”）。 14．车以 80km/h 速度行驶，从对面开来超高速列车，向背后奔驶而去．此间超高速车所发出的汽笛声开 8 始若听取“哆”音，后来听到的则是降低的“咪”音（假定“哆”音和“咪”音的频率之比为 ．设声速为 5 1200km/h，则超高速列车的时速是________km/h． 15．(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两 个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的________相同．如图所示，在这两列光波相 遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗 条纹． (2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长 λ＝5.89×10－7 m，双缝间的距离 d＝1 mm，双缝到屏的距离 l ＝2 m．求第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距． 四、解答题 16．一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，其波速为 v＝6.0m/s，在 t＝0 时刻波形图如图所示，质点 P 的位移 为 10cm，求： (1)P 质点的振动周期； (2)从 t＝0 时刻(图示时刻起)，经多长时间 P 质点才第一次达到波峰； (3)指出在 t＝1.1s 时刻，质点 P 的振动方向。 17．如图所示，一列简谐横波沿 x 轴传播，t＝0.2s 时刻的波形如下图中实线所示，t＝0.5s 时刻的波形如 图中虚线所示，则： (1)如果波向 x 轴负方向传播，求该波的周期 T (2)如果周期 T＞0.3s，且 t＝0 时刻，x＝2m 处的质点正处在波谷，求这列波传播的方向？传播的速度 v 为 多少？ (3)在(2)问的条件下，发现从 t＝0 时刻开始，波传播 3s 后， 的振幅 A 为多少？ ＝2m 处的质点运动的路程为 3m，求该质点 18．如图所示，在同一均匀介质中有 S1 和 S2 两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的 步调完全一致，S1 与 S2 之间相距为 4m，若 S1、S2 振动频率均为 5Hz，两列波的波速均为 10m/s，B 点为 S1 和 S2 连线的中点，今以 B 点为圆心，以 R=BS1 为半径画圆。 (1)该波的波长为多少？ (2)在 S1、S2 连线上振动加强的点有几个，它们距 S1 的距离为多少？ (3)在该圆周上(S1 和 S2 两波源除外)共有几个振动加强的点？ 19．如图所示，S 是水面波的波源，x、y 是挡板，S1、S2 是两个狭缝(SS1=SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)， 试回答以下问题： (1)若闭上 S1，只打开 S2，会看到什么现象？ (2)若 S1、S2 都打开，会发生什么现象？ (3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在 A、B、C、D 四点中，哪些点是振动加强点，哪些点是振 动减弱点？ (4)若两列波单独传播时的振幅相等，都为 A，现两列波同时传播。关于加强点的理解，小明认为：由于 加强点始终加强，故加强点的位移始终是 2A，他的说法对吗？为什么？ 20．一列沿  x 方向传播的简谐横波，在 t  0 时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为 10cm 。 P 、 Q 两点 的坐标分别为  1,0  和  9, 0  ，已知 t  0.7s 时， P 点第二次出现波峰。 (1)这列波的传播速度多大？ (2)从 t  0 时刻起，经过多长时间 Q 点第一次出现波峰？ (3)当 Q 点第一次出现波峰时， P 点通过的路程为多少？ 参考答案 1．D 【解析】AB．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 AB 项错误； CD．介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故 C 项错误；D 项正确； 故选 D。 2．C 【解析】根据波的干涉，两列波的路程差等于半波长奇数倍时，叠加后减弱，从而达到消弱噪音的目的， ABD 错误，C 正确； 故选 C。 3．C 【解析】由 P