一、选择题
1.(高考福建卷)在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图象如右图所示,则该波在第一个周期末的波形图是( )
解析:选D.由波的形成规律可知,一个周期内x=0处,质点刚好完成一次全振动,结合振动图象知,质点在平衡位置向下运动;x=λ(λ为该波波长)处,质点振动了个周期,质点位于正向最大位移处;x=λ处的质点,振动了个周期,质点位于负向最大位移处.选项D正确.
2.(2018·福建厦门质检) t=0时刻,同一介质中在x=-8 m和x=8 m处分别有振源A和B同时做振幅A=10 cm的简谐振动,t=4 s时,波形如图所示,则可知( )
A.振源A与振源B的频率相同
B.机械波在此介质中的传播速度v=1 m/s
C.t=8 s时,O点处质点在平衡位置并向y轴负方向运动
D.t=11 s时,O点处质点在y=10 cm处,并向y轴正方向运动
E.此两列波在x轴相遇时,在A、B间会形成稳定的干涉图样,其中x=0、4、-4处是振动加强点
解析:选BCD.由图可知,λA=2 m,λB=4 m,两列波的波速相同,故根据f=可知,==2,选项A错误;机械波在此介质中的传播速度v== m/s=1 m/s,选项B正确;t=8 s时,两列波均传到O点,由两列波在O点引起的振动方向均向下,故O点处在平衡位置并向y轴负方向运动,选项C正确;t=11 s时,由A振动在O点的振动位移为零,振动速度向上;由B振动在O点的振动位移为10 cm,振动速度为零;故由振动的合成可知,O点处质点在y=10 cm处,并向y轴正方向运动,选项D正确;因两列波的频率不同,故此两列波在x轴相遇时,在A、B间不会形成稳定的干涉图样,选项E错误.
3.(2018·山东泰安质检)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,此时波传播到x=10 m处(图中未画出).已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s.下列说法正确的是( )
A.波速为4 m/s
B.波的频率为1.25 Hz
C.当波传到x=10 m处时,该处的质点向y轴正方向运动
D.t=1.2 s时,x坐标为11 m的质点恰好位于波谷
E.t=1.2 s时,x坐标为15 m的质点恰好位于波峰
解析:选BCE.由题意可知,任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s,则周期为T=0.8 s,频率为f== Hz=1.25 Hz,故B正确;由图可知,该波的波长是4 m,所以波速为:v== m/s=5 m/s,故A错误;由波传播的周期性可知x=10 m的振动情况与x=2 m的振动情况相同,根据“峰前质点上振”的原理,可知该处的质点向y轴正方向运动,故C正确;波由x=10 m传到x=11 m处所用的时间为:t1== s=0.2 s,此时质点向y轴正方向运动,还剩t2=1 s=1T, 所以t=1.2 s时,x坐标为11 m的质点恰好位于波峰,故D错误;波由x=10 m传到x=15 m处所用的时间为:t′1== s=1 s,此时质点向y轴正方向运动,还剩t′2=0.2 s=T,即t=1.2 s时,x坐标为15 m的质点恰好位于波峰,故E正确.
4.(2018·江南十校联考)一简谐机械横波沿x轴负方向传播,已知波的波长为8 m.周期为2 s.t=1 s时刻波形如图1所示,a、b是波上的两个质点.图2是波上某一点的振动图象.则下列说法正确的是( )
A.图2可以表示d点的振动
B.图2可以表示b点的振动
C.a、b两质点在t=1.5 s时速度大小相同
D.该波传播速度为v=4 m/s
E.t=0时b点速度沿y轴正方向
解析:选ADE.由于该波是t=1 s时刻波形图,则图2在t=1 s时刻该质点在平衡位置,而且向正方向振动,故图2表示d点振动,故选项A正确,选项B错误;t=1.5 s=T,则经过T,质点a处于平衡位置,质点b处于负向最大位移处,故该时刻二者速度大小不相同,故选项C错误;根据公式v== m/s=4 m/s,故选项D正确;t=0时刻将波向右平移,则t=0时刻根据波的传播方向可以确定质点b向y轴正方向运动,故选项E正确.