高中物理第三章机械波2波的描述课时作业含解析新人教版选择性必修1

波的描述

1.关于机械波的波速和波长,下列说法中正确的是( )

A.横波中相邻两个波峰间的距离、纵波中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介质质点的距离是一个波长

C.波由一种介质进入另一种介质波速、频率和波长都要改变

D.机械波在同一种均匀介质中是匀速传播的

2.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )

A.v变小，a变大

B.v变小，a变小

C.v变大，a变大

D.v变大，a变小

3.下列选项为一列横波在某介质中传播时某一时刻的波形图，已知波的传播方向向右，能正确描述各质点继续振动时运动方向的是( )

A. B.

C. D.

4.列简谐横波在某一时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后，其波形如图中虚线所示则该简谐波的波速不可能是( )

A.2.1m/s

B.3.9m/s

C.7.2m/s

D.14.1m/s

、是波传播介质中的两个质点,它们的坐标分别是(6 m,0)和5.一列简谐横波沿x轴传播,P Q

(12 m,0)。某时刻质点P处于波峰处,质点Q的速度沿正方向达到最大。已知Q点振动比P点

振动滞后0.2 s 。下列说法正确的是( )

A.波一定沿x 轴负方向传播

B.波的传播速度为30m/s v =

C.该波的波长可能为8m λ=

D.该波的周期可能为4s 15

T = 6.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a b 、两质点的横坐标分别为2m a x =和6m b x =,图乙为质点b 从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是( )

A.该波沿+x 方向传播,波速为1m/s

B.质点a 经4s 振动的路程为4m

C.此时刻质点a 的速度沿+y 方向

D.质点a 在2s t =时速度为零

7.简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P Q 、是传播方向上相距10m 的两质点，波先传到P ，当波传到Q 时开始计时，P Q 、两质点的振动图象如图所示。则（ ）

A.质点Q 开始振动的方向沿y 轴负方向

B.该波从P 传到Q 的时间可能为7s

C.该波的传播速度可能为2m/s

D.该波的波长可能为6m

8.一简谐横波在 t ＝0 时刻的波形如图所示，质点 a 的振动方向在图中已标出。下列说法正确的是( )

A.该波沿 x 轴负方向传播

B.从该时刻起经过一个周期，a 、b 、c 三点经过的路程 C 点最大

C.从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是C点

D.若t＝0.2 s 时质点c第一次到达波谷；则此波的传播速度为 50 m/s

9.如图所示,一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为8Hz。振动方向沿竖直方向,已知绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动,由此可知波速和传播方向是( )

A.8m/s,向右传播

B.12.5m/s,向左传播

C.12.5m/s,向右传播

D.8m/s,向左传播

10.如图所示是一列沿轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为20/

m s．则（）

A．波长为2m，周期为0.1s

B．波长为4m，周期为5s

C．波长为2m，周期为10s

D．波长为4m，周期为0.2s

11.如图所示，O M

、点为一根弹性绳上的两个点，OM间距离为5.0m。当O点上下振动时，会形成以O点为波源向左传播的简谐横波。0

t=时刻O点开始从平衡位置向下振动，振幅为20cm。观察发现6s末M点第一次到达波谷，此时O点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷。则( )

A．M点的振动周期为4s

B．横波的波长为20

m 3

C．3s

t=时，M点恰好处于波峰

D．在06s

～内，M点经过的路程为20cm

12.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在0

t=时刻的波形如图甲所示,图乙是位于1m

x=

的质点N开始振动后的振动图象,Q是位于10m

x=处的质点。则下列说法中正确的是（）

A.波的传播速度为1m/s

B.波源的起振方向向上

C.在 5.5s

t=时,M点的速度与加速度均在增大

D.在7s

t=时,Q点开始振动

答案以及解析

1.答案：D

解析：由波长的定义可知A、B不正确;波在同一种均匀介质中传播波速不变;当波从一种介质进入另一种介质时,波的频率不变,但波速发生了变化,因此波长也发生变化。故C错;D正确。

2.答案：A

解析：由题述波沿x轴负方向传播及题图可得，P质点在该时刻的运动方向沿y轴负方向，从

该时刻开始的一段极短时间内P 质点的速度逐渐减小，加速度逐渐增大，故A 正确。

3.答案：C

解析：处在波峰或波谷处的质点一定向平衡位置处运动，故AD 错误；利用“上、下坡法”可知B 中图的左边平衡位置处的质点应向下振动，故B 错误；利用“上、下坡法”可知，C 正确。

4.答案：C

解析：若波向左传播，有0.060.060.24x n n λ=+=+,得0.3 1.2m /s(0,1,2,)x v n n t =

=+=???；若波向右传播，有0.180.180.24,0.9 1.2m /s(0,1,2,)x x n n v n n t

λ=+=+==+=???。向左传播时取3n =时，B 项可能；向右传播时取1n =、11n =时，AD 项可能。

5.答案：B

解析：A.由Q 点振动比P 点振动滞后可知,该列波沿x 轴正方向传播,错误。

B.因为Q 点振动比P 点振动滞后0.2 s,所以波的传播速度6m/s 30m/s 0.2

v ==,正确。 C.当P 点处于波峰处时,Q 点的速度沿正方向达到最大,可知P Q 、之间的距离

16m ()(0,1,2)4n n λ=+=,解得24m(0,1,2)41

n n λ==+,将8m λ=代入此式解得0.5n =,不符合要求,错误。

D.该波的周期4s(0,1,2)205T n v n λ=

==+,将4s 15T =代入此式解得0.5n =,不符合要求,错误。

6.答案：D

解析：根据图甲可知简谐波的波长为8m λ=,由图乙可知波动周期8s T =,波速1m/s v T λ

==,b

质点开始振动的方向沿y 轴正方向,结合图甲可判断传播方向沿x 轴负方向,A 选项错误;a 质点经过4s 振动路程为1220.5m 1m S A ==?=,B 选项错误;使沿x 轴负方向传播,由波的传播方

向和振动方向之间的关系可知,此时刻质点a 的速度沿y 轴负方向,C 选项错误;a 沿y 轴负方向经2s 到达负的最大位移处,因此速度为零,D 选项正确。

7.答案：D

解析：读图可知，质点P 的振动图象为虚线，质点Q 的振动图象为实线。从0时刻开始，质点Q 的起振方向沿y 轴正方向，A 选项错误；由题可知，简谐横波的传播方向从P 到Q ，由图可知，周期6s T =，质点Q 的振动图象向左平移4s 后与P 点的振动图象重合，意味着Q 比P 的振动滞后了4s ，即P 传到Q 的时间t ?可能为4s ，同时由周期性可知，从P 传到Q 的时间t ?

为(4)s,0,1,2,...nT n +=，即4s,10s,16s,...t ?=，所以B 选项错误；由x v t

?=?，考虑到简谐波的周期性，当4s,10s,16s,...t ?=时，速度v 可能为2.5m/s,1m/s,0.625m/s,...，C 选项错误；同理，

考虑周期性，由vT λ=可得，波长可能为15m 6m 3.75m ?,

,,，D 选项正确。 8.答案：C

解析：由图质点a 的运动方向可知质点a 的运动滞后于其左侧质点的运动,故该波沿x 轴正方向传播,A 说法错误;c 点处于波峰位置速度为零最小,故B 说法错误;从各点运动方向和所处位置可知从这一时刻开始,第一次最快回到平衡位置的是c 点,故C 说法正确; 质点c 第一次到达波谷需半个周期,故可知波的周期为0.4s,由25/0.4v m s T λ=

==可知D 错误。

9.答案：A

解析：由y x -图象知,此简谐波的波长1m λ=。所以波速8m/s v f λ==。又知P 点此时向下运动,根据“上坡下”可以判断,波向右传播,故A 正确。

10.答案：D

解析：由波形图可知，波长4m λ=；周期40.220

T s s v λ=

==，故选D 11.答案：AD

A 、6s 末M 点第一次到达波谷时，说明波传播到距O 点左侧为6m 处，故波速为：

13m 3m x vt ==?=，此时M 点还未开始振动处于平衡位置，故C 错误；D 、由题意可知，波源的起振方向向下，则M 的起振方向也向下，在 0～6s 内，M 点第一次到达波谷时通过的路程为：20cm s A ==，故D 正确。

故选：AD 。

12.答案：ABD

解析：由图甲可得:波长4m λ=;由图乙可得:周期4s T =,故波速1m/s v T λ

==,所以A 选项是

正确的;根据波向右传播,由图甲可得:波前M 向上振动,故波源的起振方向向上,所以B 选项是

正确的; 5342

T t T <<,故质点M 位移大于零,且向平衡位置运动,故质点速度在增大,加速度在减小,故C 错误;根据波速1m/s v =可得:经过时间7s 波才传播到Q 点,故在7s t =时,Q 点开始振

动,所以D选项是正确的; 所以ABD选项是正确的.