Question

一个位于原点O的波源S发出一列沿x轴正向传播的简谐横波，波速为400m/s，已知当t=0时刻，波刚好传到x=40m处，当时的波形图如图所示．在x轴上横坐标x=400m处固定一个波的接收器P（图中未画出），则下列说法中正确的是（　　）

A．波源开始振动的方向一定是向下

B．x=40m处的质点在t=0.5s时刻位于最大位移处

C．接收器在t=1.0s时刻才接收到此波的信号

D．若t=0时刻起波源S沿x轴负向以10m/s匀速移动，则接收器接收到此波的频率变小

Answer 1

分析：简谐横波沿x轴正向传播时，介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同．根据波的传播方向判断图示时刻x=40m处质点的振动方向，即为波源的起振方向．由图读出波长，求出周期．根据t=0.5s时间与周期的关系，分析x=40m处的质点在t=0.5s时刻的位置，确定其位移．波在均匀介质中是匀速传播的，由t=

x

v

求出波从图示位置传到x=400m处接收器P的时间．当波源S沿x轴正向以10m/s匀速移动，产生多普勒效应，接收器接收到此波的频率将变大．

解答：解：A、简谐横波沿x轴正向传播时，x=40m处的质点的振动方向向下，则波源开始振动的方向一定是向下．故A正确．
    B、由图读出波长为λ=20m，周期为T=

λ

v

=

20

400

s=0.05s，t=0.5s=10T，则x=40m处的质点在t=0.5s时刻，仍位于平衡位置．故B错误．
    C、x=400m处的接收器P与x=40m的质点间的距离为x=360m，波速为v=400m/s，则波从图示位置传到x=400m处接收器P的时间t=

x

v

=0.9s，所以接收器在t=0.9s时刻才接收到此波的信号．故C错误．
    D、当波源S沿x轴负向以10m/s匀速移动，波源与接收器间的距离增大，接收器接收到此波的频率将变小．故D正确．
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点评：此题中考查多普勒效应，当波源与观察者之间的距离减小时，观察者接收到的波的频率将增大；相反，当波源与观察者之间的距离增大时，观察者接收到的波的频率将减小．