高中物理选修1波的描述计算题专项训练

高中物理选修1波的描述计算题专项训练
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、计算题（共9题）
1、一列简谐横波在某时刻的波形如图a所示，其中的某质点的振动图象如图b所示。

试求：
①波速为多少？②图a中的质点e（波峰）至少再经多少时间到达波谷
2、图13为一简谐波在t＝0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y＝
A sin 5πt，求该波的速度，并画出t＝0.3 s时的波形图(至少画出一个波长)．
图13
3、机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P的横坐标x＝0.32m。

从此时刻开始计时。

(1)若经过时间0.4s再一次出现相同波形图，求波速。

(2)若P点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速。

4、在坐标原点O处有一质点S，它沿y轴做频率为10Hz、振幅为2cm的简谐运动，形成的波沿x轴传播，波速为4m/s，当t=0时，S从原点开始沿y轴负方向运动.
（1）画出当S完成第一次全振动时的波形图；
（2）经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰.
5、如图所示，一横波的波源在坐标原点，x轴为波的传播方向，y轴为振动方向。

当波源开去路振动1s时，形成了如图所示的波形（波刚传到图中P点）。

试求：
（1）波的波长λ为多少？周期T为多少？
（2）从图示位置再经多长时间波传到Q点？
（3）画出波传到Q点时的波形。

6、一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.05s时刻，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：
(1)这列波可能的波速；
(2)若波速为280m／s，那么波的传播方向向左还是向右．
7、一列简谐横波，在t=0.4s时刻的波形图象如图乙所示，波上A质点的振动图象如图甲所示．
（1）判断该波的传播方向
（2）求该波的传播速度．
（3）求A质点从该时刻起经0.6s，所在位置坐标和0.6s内A质点通过的路程．
8、取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态。

从绳的端点A开始每隔0.50 m标记一个点，依次记为B、C、D……如图所示。

现让A开始沿竖直方向做振幅５cm的简谐运动，取竖直向上为正方向，经过0.7s波正好传到O点，此时A点第二次到达正向最大位移，则
（１）波速为多大？
（２）若A点起振方向向上，则波的周期为多少？
（３）若Ａ质点起振方向向下，则质点C在这段时间内经过的路程为多少？
9、如图所示，一列简谐横波在沿x轴方向传播的过程中，波形由实线变为虚线经历的时间Δt＝1.0 s．
（1）若该列波沿x轴正方向传播，且在Δt时间内传播的距离小于波长，求传播速度；
（2）若该列波沿x轴负方向传播，求传播速度的可能值。

============参考答案============
一、计算题
1、①由图得：
所以：=20m/s
②t=T/2=0.1s
2、见解析
解析由简谐运动表达式可知ω＝5πrad/s，t＝0时刻质点P向上运动，故波沿x轴正方向传播．由波形图读出波长λ＝4 m.
T＝①
由波速公式，知v＝②
联立①②式，代入数据可得
v＝10 m/s ③
t＝0.3 s时的波形图如图所示．
3、(1)2m/s (2)0.3m/s
[解析] (1)依题意，周期T＝0.4s，波速v＝＝m/s＝2m/s。

(2)波沿x轴正方向传播，Δx＝0.32m－0.2m＝0.12m。

P点经0.4s恰好第一次达到正向最大位移，波速v＝＝m/s＝0.3m/s。

4、（1）波长
图象如图所示
（2）设S点的振动经t1传播到
振动传到该质点后又经过周期该质点才振动到波峰
处的质点第一次出现波峰的时间为=0.325s 5、（1）根据图象，波的波长λ= 4m，周期T=1s
（2）波速为v=λ/T = 4 m/s
波传到Q点用的时间s
（3）传到Q点时的波形如图所示
6、解：(1)若波向右传播，则
传播速度：
向右传
若波向左传播，则
传播速度：
向右传
(2)当波速为时，
传播的距离：
所以波向左传
7、考点：
横波的图象；波长、频率和波速的关系．.
专题：
振动图像与波动图像专题．
分析：
（1）根据振动图象甲读出t=0.4s时刻质点A的位置和速度方向，由乙图判断波的传播方向．（2）由甲图读出周期，由乙图读出波长，即可求得波速．
（3）根据时间与周期的关系分析质点通过的路程．
解答：
解：
（1）由甲图知：质点A在t=0.4s时刻通过平衡位置向下运动，在乙图上，根据波形平移法，可知该波沿x轴正方向传播．
（2）由甲图读出周期T=0.8s，由乙图知波长λ=20m，则该波的波速v===25m/s．
（3）时间t=0.6s=，则质点A在0.6s内通过的路程等于3倍振幅，为S=3A=3×2cm=6cm，此刻质点A位于波峰，位置坐标为（15m、2cm）．
答：
（1）该波的传播方向沿x轴正方向．
（2）该波的传播速度为25m/s．
（3）A质点从该时刻起经0.6s，所在位置坐标为（15m、2cm），0.6s内A质点通过的路程是6cm．
点评：
本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，要熟练掌握．要把握住两种图象的内在联系，进行综合分析．
8、解：(1)ＡＯ之间传播的距离Δx=14×0.5m=7m
(2)若Ａ点起振方向向上，则Δt=＝０.７s, A点第二次到达正向最大位移，则T １
=0.56s
(3)若Ａ点起振方向向下，则Δt=＝０.７s，A点第二次到达正向最大位移，则Ｔ
２
＝０.４s,
振动从Ａ传到Ｃ点所用时间t
1
==0.1s
,质点Ｃ振动时间t
２＝Δt－t
1
＝０.６s
则C质点振动经过的路程为Ｓ＝
9、见解析
【解析】（1）设该列波的波长为，由波的图象可得若该列波沿x轴正方向传播，依题意可知传播距离
所以传播速度
（2）若该列波沿x轴负方向传播，传播时间
波的传播速度
由以上两式得
将代入解得：
传播速度的可能值为。