人教版 (2019)选择性必修 第一册波的描述课后测评

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册波的描述课后测评，共8页。试卷主要包含了8 s等内容，欢迎下载使用。
基础对点练
题组一 波的图像
1.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则( )
此刻a的加速度最小
此刻b的速度最小
若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动
若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
2.(多选)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波的图像，由图像可知( )
质点b此时位移为零
质点b此时向y轴负方向运动
质点d的振幅是2 cm
质点a经过半个周期通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是4 cm
题组二 波长、频率和波速的理解及应用
3.一根粗细均匀的弹性绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是( )
波源振动的周期逐渐减小
波的传播速度逐渐减小
绳波的波长保持不变
此时刻质点P的速度方向向上
4.(多选)(2024·湖北武汉高二期末)如图为一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.2 s，则以下说法正确的是( )
这列波沿x轴负方向传播
该时刻质点P正沿y轴正方向运动
这列波的频率为5 Hz
这列波的波速为10 m/s
题组三 质点振动方向与波的传播方向的互判
5.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是( )
该简谐横波沿x轴负方向传播
此时K质点沿y轴正方向运动
此时K质点的速度比L质点的小
此时K质点的加速度比L质点的小
6.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v＝10 m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t＝0.6 s时的波形( )
A B C D
7.一列沿x轴正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( )
v变小，a变大 v变小，a变小
v变大，a变大 v变大，a变小
8.(多选)一列沿x轴以5 m/s的速度传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为3.5 m、2.5 m。已知t＝0时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是( )
波的传播方向沿x轴负方向
质点P振动的周期为0.8 s
0～3.4 s时间内质点Q的路程为17 cm
t＝0时刻起，质点P比质点Q先回到平衡位置
综合提升练
9.平静湖面传播着一列水面波(视为横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都进行完整的上下运动30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波( )
频率是30 Hz 波长是3 m
波速是1 m/s 周期是0.1 s
10.(多选)一列简谐横波在t＝1 s时的波形图如图所示，a、b、c分别为介质中的三个质点，其平衡位置的横坐标分别为xa＝0.5 m、xb＝2.0 m、xc＝3.5 m。此时质点b正沿y轴负方向运动，且在t＝1.5 s时第一次运动到波谷。则下列说法正确的是( )
该波沿x轴正方向传播
该波的传播速度大小为1 m/s
每经过2 s，质点a通过的路程都为1.6 m
质点c的振动方程为y＝0.4cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)t)) m
11.(10分)如图所示为某一波形图，介质中A、B两质点平衡位置之间的距离为5 m，波源完成一次全振动的时间为2 s。求：
(1)(3分)该波的波长和波的周期；
(2)(3分)该波的波速；
(3)(4分)若该时刻此波刚好传播到B点，试画出再经过2 s时的波形图。
培优加强练
12.(10分)一列简谐横波在t1＝0时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t2＝0.7 s末时，质点P刚好出现第二次波峰，试求：
(1)(3分)此波的周期T；
(2)(3分)此波的波速v；
(3)(4分)坐标为6 m的Q点第一次出现波峰的时刻t3。
第2节 波的描述
1.C [此刻a的位移最大，由a＝－eq \f(kx,m)知，此刻a的加速度最大，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，故此时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。]
2.AC [由题图可知质点b此时位于平衡位置，故其位移为零，A项正确；在质点b附近靠近波源一侧的质点b′在x轴上方，根据“带动法”，可知此刻质点b向y轴正方向运动，B项错误；简谐横波在介质中传播时，介质中各质点振幅都相同，所以质点d的振幅为2 cm，C项正确；经过eq \f(T,2)，质点a运动到负向最大位移处，其通过的路程为2A，即4 cm，位移为－2 cm，D项错误。]
3.A [波向右传播，由题中波形图可知，由波源振动形成的绳波的波长逐渐减小，且同一种介质中的波速不变，根据v＝fλ，T＝eq \f(1,f)，可知波源振动的频率逐渐增大，周期逐渐减小，此时刻质点P的速度方向向下，故A正确，B、C、D错误。]
4.AD [质点b起振比质点a早，根据带动法可知波沿x轴负方向传播，故A正确；该时刻质点P正沿y轴负方向运动，故B错误；由图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.2 s，可知周期是0.4 s，由f＝eq \f(1,T)知，这列波的频率f＝2.5 Hz，故C错误；从图中可知波长λ＝4 m，波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(4,0.4) m/s＝10 m/s，故D正确。]
5.D [由题知，K质点比L质点先回到平衡位置，则K质点此时的振动方向沿y轴负方向，结合同侧法可知波沿x轴正方向传播，A、B错误；此时L质点的速度为零、K质点的速度大于零，C错误；此时K质点偏离平衡位置的位移比L质点的小，由a＝－eq \f(kx,m)可知，此时K质点的加速度比L质点的小，D正确。]
6.B [波的传播速度为v＝10 m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，经过0.6 s，坐标原点处质点的振动状态传递到x＝vt＝6 m处，则t＝0.6 s时x＝6 m处的质点也应位于平衡位置且向y轴正方向运动，又波沿x轴正方向传播，根据同侧法可判断选项B正确。]
7.D [波沿x轴正方向传播，P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向，即向平衡位置运动，由简谐运动规律可知，P质点的速度增大，由于加速度a＝－eq \f(kx,m)，随位移x逐渐减小，加速度a逐渐减小，故A、B、C错误，D正确。]
8.ABD [t＝0时，质点Q的运动方向沿y轴正方向，由“上下坡法”可知波沿x轴负方向传播，故A正确；由题图可知波的波长λ＝4 m，由v＝eq \f(λ,T)得T＝eq \f(λ,v)＝eq \f(4,5) s＝0.8 s，故B正确；经过时间t＝3.4 s＝4eq \f(1,4)T，质点Q运动的路程s＜4×4A＋A＝17 cm，故C错误；在题图所示状态质点Q向上运动，P向下运动，故P比Q先回到平衡位置，故D正确。]
9.C [木块的上下运动反映了木块所在位置水面质点的振动情况，可知波传播方向上的质点每分钟完成30次全振动，因此其周期为T＝eq \f(60,30) s＝2 s，频率为f＝eq \f(1,T)＝0.5 Hz，故A、D错误；又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，所以3 m＝eq \f(3,2)λ，解得波长为λ＝2 m，故B错误；根据波长、波速、周期间的关系可知，这列水面波的波速为v＝eq \f(λ,T)＝1 m/s，故C正确。]
10.BC [由于t＝1 s时质点b正沿y轴负方向运动，根据“同侧法”可知，该波沿x轴负方向传播，A错误；由题意知，eq \f(1,4)T＝1.5 s－1 s＝0.5 s，解得T＝2 s，由题图可知，波长λ＝2 m，则波速v＝eq \f(λ,T)＝1 m/s，B正确；质点每经过一个周期通过的路程为4A，所以每经过2 s，质点a通过的路程都为s＝4A＝4×0.4 m＝1.6 m，C正确；t＝0时质点c应该在负向最大位移处，所以质点c的振动方程为y＝
－Acs ωt＝－0.4cs(πt) m，D错误。]
11.(1)4 m 2 s (2)2 m/s (3)见解析图
解析 (1)由题图知，该波的波长λ＝4 m
由题意知波的周期T＝2 s。
(2)由v＝eq \f(λ,T)得波速v＝2 m/s。
(3)再经过2 s时的波形图如图所示。
12.(1)0.4 s (2)5 m/s (3)1 s
解析 (1)该波沿x轴正方向传播，由“同侧法”可知，质点P在t＝0时刻向下振动，由题意可得
t2＝0.7 s＝1eq \f(3,4)T
故此波的周期为T＝0.4 s。
(2)由波形图可知，该列波的波长为λ＝2 m，则此波的波速为v＝eq \f(λ,T)＝5 m/s。
(3)离Q点最近的波峰在x＝1 m处，该波峰传播到Q点的时间为
t3＝eq \f(Δx,v)＝eq \f(6－1,5) s＝1 s。