高中物理人教版 (2019)选择性必修第一册2 波的描述同步测试题

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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修第一册2 波的描述同步测试题，共7页。试卷主要包含了125 s时的波的图像等内容，欢迎下载使用。

题组一波的图像
1.(多选)(2024山师附中高二月考)一列横波在某时刻的波形如图所示,a、b、c、d为介质中的四个质点,a在波峰,d在波谷,c在平衡位置,b的位移大小等于振幅的一半。四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad,速度大小分别为va、vb、vc、vd,则( )
A.acB.ac>ab>aa=ad=0
C.va=vd>vb>vc
D.va=vd2.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则( )
A.此刻a的加速度最小
B.此刻b的速度最小
C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动
D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置
3.(2024江西南昌高二月考)一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形如图所示,已知波的传播速度是16 m/s。
(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少。
(2)画出再经过0.125 s时的波的图像。
题组二波的传播方向和质点振动方向的判断
4.(2024山东潍坊高二月考)一列横波在某时刻的波形如图所示,此时F质点的振动方向向下,则下列说法正确的是( )
A.波水平向右传播
B.质点H与质点F的运动方向相同
C.质点C比质点B先回到平衡位置
D.此时刻质点C的加速度为零
5.(2024河南新乡高二月考)一列横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )
A.a处质点的振动图像
B.b处质点的振动图像
C.c处质点的振动图像
D.d处质点的振动图像
6.(2024江苏宿迁高二月考)一列简谐横波某时刻波形如图所示,此时质点P的速度方向沿y轴正方向,则( )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.质点a此时动能最大,加速度最小
C.再经过一段时间,质点P比质点a先到达波谷
D.当质点P运动到波谷时,质点b恰好运动到平衡位置
题组三波长、频率和波速
7.(多选)(2024北京西城期中)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到x=5 m的M点时开始计时,已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s,下列说法正确的是( )
A.这列波的波长是4 m
B.这列波的传播速度是10 m/s
C.质点Q(平衡位置x=9 m)经过0.5 s才第一次到达波峰
D.M点以后各质点开始振动的方向都是沿y轴负方向的
8.(2024河南濮阳高二月考)如图所示,a、b、c、d是一简谐横波上的质点,某时刻a、d位于平衡位置且相距为9 m,c在波谷,该波的波速为2 m/s。若此时a经平衡位置向上振动,则( )
A.此波向右传播
B.b点振动周期为3 s
C.c点运动速度大小为2 m/s
D.此波在a、d两点之间传播需3 s
B组关键能力提升练
9.(2024河南新乡高二期末)湖面上停着甲、乙两条小船,它们相距30 m。一列水波正在湖面上沿甲、乙连线的方向传播,每条小船每分钟上下浮动25次。当甲船位于波峰时,乙船在波谷,两船之间还有两个波谷。则水波的波速为( )
A.5 m/sB. m/sC.10 m/sD.25 m/s
10.(多选)(2024江苏淮安高二模拟)一列简谐横波沿x轴传播,在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波源振动周期为1.1 s
C.波的传播速度大小为13 m/s
D.t=1 s时,x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
11.(多选)(2024山东烟台高二月考)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形,虚线为t=0.5 s时的波形。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A.波长为2 m
B.波速为6 m/s
C.频率为1.5 Hz
D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰
12.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x轴上有P、M、Q三点,从波传到x=5 m的M点时开始计时,已知t1=0.7 s时M点第二次出现波峰。求:
(1)这列波传播的速度大小;
(2)从t=0起到t2=1 s止,质点Q(x=9 m)通过的路程。
C组核心素养拔高练
13.(多选)(2024湖北武汉高二月考)如图所示,两种不同材料的弹性细绳在O处连接,M、O和N是该绳上的三个点,OM间距离为7.0 m,ON间距离为5.0 m。O点上下振动,则形成以O点为波源向左和向右传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ,其中波Ⅱ的波速为1.0 m/s。t=0时刻O点处在波谷位置,观察发现5 s后此波谷传到M点,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.波Ⅰ的波长为4 m
B.N点的振动周期为4 s
C.t=3 s时,N点恰好处于波谷
D.当M点处于波峰时,N点也一定处于波峰
参考答案
分层作业19 波的描述
1.AD 解析质点所受回复力的大小与位移的大小成正比,因而加速度的大小与位移的大小成正比,所以这四个质点的加速度大小关系为ac2.C 解析此刻a的位移最大,加速度最大,A错误;此刻b位于平衡位置,其速度最大,B错误;若波沿x轴正方向传播,a比b离波源近,a比b先振动,故此刻b向y轴正方向运动,C正确;若波沿x轴负方向传播,c向y轴正方向运动,故c比a先回到平衡位置,D错误。
3. 解析 (1)由图像可以看出,质点振动的最大位移是10cm。因此,振幅是10cm。
(2)经0.125s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx=vΔt=16×0.125m=2m。所以,经过0.125s后的波的图像如图中的虚线所示。
答案 (1)10 cm (2)图见解析
4.C 解析根据波的传播方向与质点振动方向的互判方法,可知波是向左传播的,选项A错误;因波是向左传播的,质点H的运动方向是向上的,选项B错误;质点C向下运动,直接回到平衡位置,而质点B先向上运动到达最大位移处后再回到平衡位置,因此质点C要比质点B先回到平衡位置,选项C正确;质点C处在最大位移处,其加速度最大,选项D错误。
5.B 解析波沿x轴正方向传播,可以确定经过周期后,b质点处于平衡位置且向下运动,从此时开始计时,b质点的振动图像如题图乙所示,B正确。
6.B 解析由题意根据波形与振动方向的关系可推知,这列波沿x轴正方向传播,故A错误;质点a此时位于平衡位置,动能最大,加速度最小,故B正确;波沿x轴正方向传播,由波形平移可知,质点a先到达波谷,故C错误;质点P和质点b的平衡位置相差一个波长,运动状态一致,当质点P运动到波谷时,质点b恰好也运动到波谷,故D错误。
7.ABD 解析从波的图像可以看出该波的波长为λ=4m,选项A正确;由题意可知该波的周期为T=0.4s,则该波的传播速度为v=m/s=10m/s,选项B正确;距Q最近的波峰传到Q所用的时间为t=s=0.7s,选项C错误;由波的图像可以看出,M点开始振动的方向沿y轴负方向,说明M点以后各质点开始振动的方向都是沿y轴负方向的,选项D正确。
8.B 解析此时a经平衡位置向上振动,根据“上下坡法”可知,波是向左传播的,故A错误;由图可知,这列波的波长为λ=xad=6m,波的周期即质点振动周期为T==3s,故B正确;c点在波谷,所以此时c点运动速度大小为0,故C错误;此波在a、d两点之间传播所需时间t==4.5s,故D错误。
9.A 解析由题意知,每条小船每分钟上下浮动25次,则波的频率f=Hz=Hz,甲船位于波峰时,乙船在波谷,两船之间还有两个波谷,则两船之间的距离为2.5个波长,即λ=m=12m,则波速为v=λf=5m/s,故A正确,B、C、D错误。
10.AC 解析由题意知,x=0处的质点在0~1s的时间内通过的路程为4.5cm,则结合题图可知t=0时刻x=0处的质点沿y轴的负方向运动,由质点的振动和波的传播方向关系可知,该波沿x轴的正方向传播,A正确;由题意可知,t=1s为T,解得T=s,由题图可知λ=12m,则v==13m/s,B错误,C正确;由同侧法可知t=1s时,x=6m处的质点沿y轴正方向运动,D错误。
11.BC 解析由图像可知简谐横波的波长为λ=4m,A错误;波沿x轴正向传播,t=0.5s=T,可得周期T=s、频率f==1.5Hz,波速v==6m/s,B、C正确;t=0时刻,x=1m处的质点在波峰,经过1s=T,一定在波谷,D错误。
12.解析 (1)质点M在t=0时沿y轴负方向振动,经过个周期第二次出现波峰
所以t1=T
解得T=0.4s
由题图可知波长为4m,可得波速为
v=m/s=10m/s。
(2)从t=0开始,设经过Δt,质点Q开始振动,则有
Δt=s=0.4s
所以质点Q振动的时间为
Δt1=t2-Δt=1s-0.4s=0.6s
质点Q的路程为
s=×4A=×4×10cm=60cm。
答案 (1)10 m/s (2)60 cm
13.BD 解析 OM之间有两个波谷,即1λ1=7m,解得波Ⅰ的波长为λ1=5.6m,根据题意可知波Ⅰ的波速为v1==1.4m/s,故波的周期为T=s=4s,同一波源的频率相同,故N点的振动周期为4s,A错误,B正确;波Ⅱ的波长为λ2=v2T=4m,故在t=0时刻N处于平衡位置向下振动,经过3s,即四分之三周期,N点在波峰,C错误;因为MN两点到波源的距离都为其各自波长的1,又两者振动周期相同,起振方向相同,所以两者振动步调相同,即当M点处于波峰时,N点也一定处于波峰,D正确。

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