1、简答题 一列横波沿直线在空间传播,某一时刻直线上相距为d的M、N两点均处在平衡位置,且M、N之间仅有一个波峰,若经过时间t,N质点恰好到达波峰位置,则该列波可能的波速是多少?
参考答案:
本题解析:本题没有给定波的传播方向,仅告诉我们在某一时刻M、N两点均处在平衡位置,且M、N之间仅有一个波峰.由此我们可以推想,处在直线MN上的各个质点在该时刻相对平衡位置的位移可能会有以下四种情况,即波的图像有以下四种图形(如图18中A、B、C、D图,各图中均为左端为M,右端为N):

若波的传播方向由M到N,那么:
在A图中,经过时间t,N恰好到达波峰,
说明时间t内波向右前进的距离
,且
,所以波速
.
在B图中,经过时间t,波峰传到N点,
则波在时间t内向右前进的距离
,且
,
所以波速
.
在C图中,经过时间t,波向右前进的距离
,且
,
所以波速
.
在D图中,经过时间t,波向右前进的距离
,且
,
所以波速
.
若波的传播方向从N到M,那么:
在A图中,质点N此时要向下振动,经过时间t,N到达波峰,则时间
,
在时间t内波向左前进的距离
,所以波速
.
在B图中,经过时间t, N到达波峰,则时间
,
此时间内波向左前进的距离
,所以波速
.
在C图中,波在时间t内向左前进的距离
,且
,所以波速
.
在D图中,质点N经过
变为波峰,所以
,在时间t内波向左前进的距离
,所以波速
.
所以该列波可能的波速有五种
、
、
、
、
.
其实上述解决问题的方法过于程序化,如果能够判断出八种情况下该时刻波形图上的波峰在传播方向上到N点的距离S,波速v就等于
.例如:最后一种情况中,波峰在传播方向上到N点的距离
,所以波速
.其它情况读者可自行解决
本题难度:简单
2、选择题 不定项选择
关于机械波的波速和波长,下列说法中正确的是( ? )
A.横波中相邻的两个波峰之间的距离、纵波的密部中央和疏部中央间距都是一个波长
B.两个相邻的速度相同的质点间的距离是一个波长
C.波由一种介质进入另一种介质波速和波长都要改变
D.机械波在同一种均匀介质中是匀速传播的
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示;在时刻t2该波的波形如图中虚线所示.t2-t1=0.02s,求:
(1)该波可能的传播速度.
(2)若已知T<t2-t1<2T,且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速.
(3)若0.01s<T<0.02s,且从t1时刻起,图中Q质点比R质点先回到平衡位置,求可能的波速.
参考答案:
(1)若简谐横波是向右传播,在t2-t1内波形向右匀速传播最短距离为13λ
根据波的周期性得波传播的距离为x=(n+13)λ,(n=0,1,2,…);
波速v=xt=(n+13)λt2-t1=100(3n+1)m/s?(n=0,1,2,…);
? 同理可得若该波是向左传播的,可能的波速v=100(3n+2)m/s?(n=0,1,2,…)
(2)P质点速度向上,说明波向左传播,T<t2-t1<2T,说明这段时间内波是向左传播了53个波长,
则由第(1)问波速表达式v=100(3n+2)m/s?(n=0,1,2,…)可知,n取1得到
? v=500m/s?
(3)“Q比R先回到平衡位置”,说明波是向右传播的.由题0.01s<T<0.02s,即t2-t12<T<t2-t1
? 也就是T<t2-t1<2T,则这段时间内波只可能向右传播了43个波长,
? 由第(1)问波速表达式v=100(3n+1)m/s?(n=0,1,2,…)可知,n取1
得到v=400m/s.
答:(1)该波可能的传播速度为:若简谐横波是向右传播,波速v=100(3n+1)m/s?(n=0,1,2,…);
若波是向左传播的,波速v=100(3n+2)m/s?(n=0,1,2,…)
? (2)若已知T<t2-t1<2T,且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上,可能的波速为500m/s.
? (3)若0.01s<T<0.02s,且从t1时刻起,图中Q质点比R质点先回到平衡位置,可能的波速为400m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 下图为一列横波在某时刻的波动图象,此波中d质点到达波谷的时间比e质点早0.05 s。

求:①此列波的传播方向和波速是多大?
②1.0 s内b质点通过的路程是多少?
参考答案:①向右传播;
;②1m
本题解析:①此波向右传播? 2分
②波的周期
波速
? 2分
②1.0s内b质点通过的路程是
本题难度:一般
5、选择题 关于公式v=λf,正确的说法是( ).
A.v=λf适用于一切波
B.由v=λf知,f增大,则波速v也增大
C.v、λ、f三个量中,对同一列波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有f
D.由v=λf知,波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小
参考答案:AC
本题解析:因波速公式具有普遍意义,故A对;波的频率由波源决定,故C对.
本题难度:简单
Love me little,love me long. 爱情应细水长流.