2.选D 波在同一种介质中传播时速度恒定,而质点的振动是变速运动,A项错误;纵波的传播方向与质点的振动方向平行,B项错误;质点在一个周期内走过的路程为振幅的4倍,与波长无关,C项错误;由于质点做的是受迫振动,因此它的振动频率与波源的振动频率相同,D项正确。
3.选D 由于波的波长为1 m,周期为2.0 s,故这列波的波速v==0.5 m/s,故A错误;由于x=0.5 m处的质点处于平衡位置,故该质点的速度最大,B错误;经过2.0 s,这列波沿x轴正方向传播一个波长,即1 m,故C错误;在t=0.3 s时,x=0.5 m处的质点正在沿y轴正方向运动,还没到达最高点,故D正确。
4.选D 由图知,波长λ=12 m,故A错误;由v=得:T== s=0.15 s,故B错误;t=0.2 s,波传播的距离为x=vt=16 m=1λ,根据波形的平移法可知,波沿x轴负方向传播,故C错误;波沿x轴负方向传播,t=0时,根据波形的平移法得知,x=4 m处的质点速度沿y轴负方向,故D正确。
5.选D 从图中可得A波波长为λA=24 cm,周期TA=2t;B波波长为λB=12 cm,周期TB=,波速vA==,vB==,得到vAvB=1n,所以A、B两列波的波速vA、vB之比不可能的是D。
6.选BC 依题,向左、向右传播的两列波关于y轴左右对称,步调总是相同,A错误;振动从O点传到Q′时,O点已经振动了半个周期,Q′起振方向向上,当Q′点振动第一次达到负向最大位移时,质点O第二次到达正向最大位移处,共运动了1周期,通过的路程为S=5A=25 cm,B正确;t=1 s时刻,O点第一次达到正方向最大位移,P点刚开始振动,即波传播了1 m,故波速v==1 m/s,C正确;波速由介质决定,与频率无关,故O质点振动加快,波的传播速度不变,D错误。
7.选BC 据题意,甲图是一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,从乙图可知质点Q在t=0.10 s时刻处于平衡位置向下振动,则甲图中的横波正在向左传播,故选项A错误而选项B正确;该波传播速度为:v== m/s=40m/s,故选项C正确;从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P经过了四分之三周期,此时质点P正处于从-10 cm向0运动的过程中,它所走过的路程小于30 cm,故选项D错误。
8.选ACD 由图像可知,波的波长为4 m,周期0.2 s,则波速v===20 m/s,选项A正确;由于t=0.1 s时质点a向上振动,故波沿x轴负方向传播,选项B错误;由a的振动图像可知,t=0.25 s,质点a的位移沿y轴负方向,选项C正确;t=0.1 s时刻,质点b向下振动,则t=0.25 s,即经过了0.15 s=T,质点b到达波峰位置,其加速度沿y轴负方向,选项D正确。
9.选B 由于该波的周期大于0.02 s,则波沿传播方向传播的距离小于一个波长,
即Δx<8 cm
若波向右传播,则Δx=2 cm,
v===1 m/s
若波向左传播,则Δx=6 cm
v===3 m/s,故B正确,A、C、D错误。
10.解析:(1)由图可知:A=2 cm,λ=8 m
(2)若波向右传播,则
Δx1=λ+nλ=2+8n(n=0,1,2,…)
v1===40+160n(n=0,1,2,…)
若波向左传播,则
Δ x2=λ+nλ=6+8n(n=0,1,2,…)
v2===120+160n(n=0,1,2,…)
答案: (1)2 cm 8 m (2)40+160n(n=0,1,2,…),120+160n(n=0,1,2,…)
11.解析:若波由A传向B时,由图有:
xAB=nλ+λ=8 m(n=0,1,2,3,…)
解得:λ= m(n=0,1,2,3,…)
此时的波速
v== m/s(n=0,1,2,3,…)
当波由B向A传播时有:
λ+nλ=8 m(n=0,1,2,3,…)
得波长λ= m(n=0,1,2,3,…)
此时的波速
v== m/s(n=0,1,2,3,…)
答案:(1)λ= m(n=0,1,2,3,…)或者λ= m(n=0,1,2,3,…)
(2)v= m/s(n=0,1,2,3,…)或者波速v= m/s(n=0,1,2,3,…)
12.选BC 两列简谐横波在同一均匀介质内传播,波速相等,由图可知两列波的波长相等,由v=λf可知,频率相等,所以两列波能产生干涉,故A错误;质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处,振动总是加强,振幅等于两列波振幅之和,为A=20 cm+10 cm=30 cm,则M点将做振幅为30 cm的简谐振动,故B、C正确;从图示时刻开始,再经过1/4甲波周期,两波在M点都将向下运动,故M点会到达波谷,D错误。
13.解析:(1)由于波速为0.5 m/s,波长为2 m,故质点振动的周期T===4 s。
(2)当t=1 s时刻,相当于经过了T/4,又因为波沿x轴正方向传播,故振源O向下运动到负的最大位置处,然后依次画出即可;如图所示。
(3)x=0.5 m处的质点在t=0时处于波峰的位置,故其振动图像如图所示。
答案:(1)4 s; (2)如图(a)所示; (3)如图(b)所示。