高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册波的反射和折射课堂检测

这是一份高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册波的反射和折射课堂检测，共5页。

A.波长相同 B.振幅相同
C.波速相同D.频率相同
2.一根粗细均匀的绳子,右端固定,一人拿着左端的S点上下振动,产生一列向右传播的机械波,某时刻波形如图所示,则该波的( )
A.波速增大B.波速减小
C.频率增大D.频率减小
3.如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,如图中箭头所示,由此可断定此横波( )
A.向右传播,且此时质点B正向上运动
B.向右传播,且此时质点C正向下运动
C.向左传播,且此时质点D正向上运动
D.向左传播,且此时质点E正向下运动
4.如图所示是某一时刻的波形图,波沿x轴正方向传播,波速是12 m/s,则波长和频率分别是( )
A.3 cm 200 Hz
B.6 cm 200 Hz
C.2 cm 400 Hz
D.12 cm 50 Hz
5.一简谐横波在x轴上传播,波源的振动周期T=0.1 s,t=0 时刻的波形如图所示,且此时a点向下运动,则( )
A.该波沿x轴向左传播
B.该波的波速为20 m/s
C.t=0.025 s时,a质点将运动到波峰处
D.t=0.05 s时,a质点将运动到x=3.0 m处
6.(多选)关于如图所示的波形图,下列说法中正确的是( )
A.此列波的振幅是0.1 m
B.x=15 cm处质点的位移是0.1 m
C.若质点A的速度沿y轴正方向,则质点B的速度也沿y轴正方向
D.质点A的加速度沿y轴负方向,而质点B、C的加速度沿y轴正方向
7.一频率为5 Hz的振源O做简谐运动时形成的水波如图所示。已知该波的波速为1 m/s,到振源O的距离为0.75 m和1.2 m处分别有一片可看成质点的小树叶P和Q,则下列说法正确的是( )
A.两片树叶的起振方向相反
B.水波的波长为0.2 m
C.Q的起振时刻比P的晚半个周期
D.当Q在波谷时,P恰好到波峰
8.如图所示,实线为简谐波在时刻t的波形,虚线为简谐波经Δt时间后的波形。则下列说法中正确的是( )
A.这列简谐波一定沿x轴正向传播
B.这列简谐波一定沿x轴负向传播
C.实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a1位置
D.实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a2位置
9.(2024·海南高考)(多选)一歌手在湖边唱歌,歌声通过空气和水传到距其2 km的湖对岸,空气中的声速为340 m/s,水中声速为1 450 m/s,歌声可视为频率为400 Hz的声波,则下列说法正确的是( )
A.在水中传播频率会改变
B.由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5 s
C.在空气中波长为0.85 m
D.在水中的波长为5 m
10.(多选)“蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片,该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,其形状如图所示。由图分析可知( )
A.蜻蜓第一次点水处为A点
B.蜻蜓第一次点水处为C点
C.蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度
D.蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度
11.(多选)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
12.(9分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别位于x=2 m、x=4 m处,从t=0 时刻开始计时,t=15 s时质点Q刚好第4次到达波峰。
(1)求波速;(5分)
(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。(4分)
13.(12分)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;(5分)
(2)从t=0时刻起到t2=1 s止,质点Q(x=9 m)通过的路程。(7分)


课时跟踪检测(十一)
1.选C 波在相同介质中传播的速度相同,由题图可知,两列波的波长不同,振幅不同,根据f=vλ,可知两列波的频率不同。故选项C正确,A、B、D错误。
2.选C 波速是由介质的性质决定的,与波长无关,故该波的波速保持不变,故A、B错误;由题图看出,该波的波长减小,而波速一定,由波速v=λf分析得知频率增大,故C正确,D错误。
3.选C 质点A正向上运动,则可断定波向左传播,质点B、C正向下运动,质点D、E正向上运动,故C正确,A、B、D错误。
4.选B 由波形图可知,波长λ=6 cm,则周期为:T=λv=1200 s,所以频率为:f=1T=200 Hz,故B正确。
5.选B 因为a点向下运动,所以波沿x轴向右传播,A错误;v=λT=20.1 m/s=20 m/s,故B正确;t=0.025 s=14T,a质点运动到波谷处,C错误;质点只能上下振动,D错误。
6.选ACD 从波的图像上可以直接读出振幅为0.1 m,x=15 cm处质点离开平衡位置的位移为-0.1 m,A正确,B错误;各质点加速度的方向总是指向平衡位置,大小为a=-kxm,D正确;由于A、B两质点在此时刻都在同一“坡”上,根据“上下坡”法可以判断C正确。
7.选B 两片树叶可看作是水波上的两个质点,它们的起振方向均与波源的起振方向相同,故A错误;已知波速为v=1 m/s,周期T=1f=0.2 s,则水波的波长为λ=vT=0.2 m,故B正确;P、Q到波源的距离之差为Δx=(1.2-0.75)m=0.45 m=94λ,故Q的起振时刻比P的晚94个周期,当Q在波谷时,P恰好到平衡位置,故C、D错误。
8.选D 经Δt时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移(向右传播)得到的,也可能是向左平移(向左传播)得到的,根据题意无法判断,A、B错误;波上质点在平衡位置上下振动,并不随波迁移,故C错误,D正确。
9.选BC 频率只与波源有关,故在水中传播频率不会改变,故A错误;由空气传到湖对岸的时间为t空=sv空=2 000340 s≈5.88 s,由水传到湖对岸的时间为t水=sv水=2 0001 450 s≈1.38 s,故由空气和水传到湖对岸的时间差约为Δt=t空-t水=4.5 s,故B正确;在空气中的波长为λ空=v空f=340400 m=0.85 m,故C正确;在水中的波长为λ水=v水f=1 450400 m=3.625 m,故D错误。
10.选BC 在同一时刻观察时,越先激起的波纹扩散开来的范围越大,则蜻蜓第一次点水处为C点,故A错误,B正确;由题图可知C、A的距离为蜻蜓第一次点水与第三次点水时间间隔内的位移,大圆和小圆的半径差为该段时间内水波传播的距离,所以蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度,C正确,D错误。
11.选AC 由题意,x=0处的质点在0~1 s的时间内通过的路程为4.5 cm,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,则由质点的振动和波的传播方向关系可知,该波的传播方向沿x轴的正方向,故A正确;由题意可知,t=1 s为1312T,解得T=1213 s,由题图可知λ=12 m,则v=λT=121213 m/s=13 m/s,故C正确,B错误;由同侧法可知t=1 s时,x=6 m处的质点沿y轴正方向运动,故D错误。
12.解析:(1)设简谐横波的波速为v,波长为λ,周期为T,由波形图知,λ=4 m。
由题意知t=3T+34T ①
又v=λT ②
联立①②式,代入数据得v=1 m/s,T=4 s。
(2)质点P做简谐运动的表达式为
y=0.2sin(0.5πt)m。
答案:(1)1 m/s (2)y=0.2sin(0.5πt)m
13.解析:(1)简谐横波沿x轴正方向传播,根据波动规律可知,M点开始振动时,沿y轴负方向振动。
t1=0.7 s时M点第二次出现波峰,根据波动规律可知,M点振动了134个周期。
计算可知,周期T=0.4 s
分析波形图可知,波长λ=4 m
根据波速和波长、周期的关系可知,波速v=λT=10 m/s。
(2)波沿x轴正方向做匀速直线运动,质点Q开始振动的时间t'=MQv=0.4 s
从t=0时刻起到t2=1 s止,质点Q振动的时间间隔Δt=t2-t'=0.6 s
此时质点Q振动了112个周期,由题图可知波的振幅A=10 cm,
则质点Q通过的路程s=6A=60 cm。
答案:(1)10 m/s (2)60 cm