2022届高考物理选择题专题强化训练:横波的图像 波速、波长和频率(周期)的关系(天津使用)
展开这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练:横波的图像 波速、波长和频率(周期)的关系(天津使用),共15页。试卷主要包含了单项选择题,双项选择题,多项选择题等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题(共18小题;共72分)
1. 如图甲,让一根足够长均匀软绳的绳端 M 点在垂直于软绳的方向以 t=0 开始做持续的简谐运动,软绳上会形成横波波形。已知软绳端点 M 的振动图象如图乙。在 t=1.1 s 时刻,M 、 N 平衡位置之间只有一个波峰,且 N 点处在平衡位置且向下运动,M 、 N 两点平衡位置之间距离 d=0.6 m。下列说法中正确的是
A. 该波的波速为 2 m/sB. 该波的波长为 0.6 m
C. 波上各质点的起振方向向上D. t=0.55 s 时,N 点位于波峰
2. 一简谐横波在 x 轴上传播,t=1 s 时的波形如图甲所示,x=4 m 处的质点 P 的振动图线如图乙所示,下列说法正确的是
A. 这列波的波速为 4 m/s
B. 这列波向右传播
C. t=0 时,P 点的速度沿 y 轴负方向
D. 2 s 时间内,P 点沿 x 轴向右运动的距离为 4 m
3. 一简谐横波以 8 m/s 的波速沿 x 轴正方向传播。已知 t=0 时的波形如图所示则
A. 波的周期为 2 s
B. x=0 处的质点在 t=0 时向 y 轴负向运动
C. x=0 处的质点在 t=14 s 时速度为 0
D. x=0 处的质点在 t=14 s 时向 y 轴负向运动
4. 如图所示为沿 x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图,其波速为 200 m/s。下列说法中正确的是
A. 图示时刻质点 b 的加速度正在减小
B. 从图示时刻开始,经过 0.01 s 质点 b 通过的路程小于 0.4 m
C. 若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象,则所遇到的波的频率为 50 Hz
D. 若该波所遇到的障碍物的尺寸小于 4 m,则不能发生明显的衍射现象
5. 一条弹性绳子呈水平状态,M 为绳子中点,两端 P 、 Q 同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图,对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是
A. 波源 Q 所产生的波将先到达中点 M
B. 波源 P 的起振方向是向上的
C. 中点 M 的振动始终是加强的
D. 波源 P 振动的频率是波源 Q 的 2 倍
6. 在均匀介质中,一列沿 x 轴正向传播的横波,其波源 O 在第一个周期内的振动图象如图所示,则该波在第一个周期末的波形图是
A. B.
C. D.
7. 图(a)为一列简谐横波在 t=2 s 时的波形图,图(b)为介质中平衡位置在 x=1.5 m 处的质点的振动图象,P 是平衡位置为 x=2 m 的质点。下列说法不正确的是
A. 波速为 0.5 m/s
B. 波的传播方向向左
C. 当 t=7 s 时,P 恰好回到平衡位置
D. 0∼2 s 时间内,P 向 y 轴正方向运动
8. 一列简请横波沿 x 轴正向传播,P 点振动周期为 0.4 s,在某一时刻波形如图所示,则
A. P 点此时刻振动方向沿 y 轴负方向
B. 该波波速为 7.5 m/s
C. 离波源为 11 m 的 Q 点经 0.9 s 到达波谷
D. 当 Q 点到达波峰时,E 点正到达波谷
9. 一列简谐横波沿 x 轴负方向传播,图甲是 t=1 s 时的波形图,图乙是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图象(两图用同一时刻做起点),则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象
A. x=0 处的质点B. x=1 m 处的质点
C. x=2 m 处的质点D. x=3 m 处的质点
10. 一列简谐横波沿 x 轴正向传播,t=0 时刻的部分图象如图所示,t=0.1 s 时刻,质元 P 恰好第一次到达波峰。下列说法正确的是
A. 该列波的周期为 215 s
B. 该列波传播速度为 30 m/s
C. t=0.6 s 时刻质元 P 的速度方向沿 y 轴负方向
D. 从 0 时刻开始,1.2 s 时间内质元 P 运动的路程为 60 cm
11. 如图所示是一列横波在某一时刻的波形图,波沿 x 轴正向传播,波速是 18 m/s,则
A. 波长是 6 cm,频率是 13 Hz B. 波长是 8 m,频率是 94 Hz
C. 波长是 10 cm,频率是 1.8 Hz D. 波长是 8 cm,频率是 49 Hz
12. 一列简谐波 t=0 时刻的波形如图甲所示,已知波的传播方向向左,波的周期为 T,则图乙中能够表示 t=34T 时刻波形的图象是
A. B.
C. D.
13. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,在 t 秒与 (t+0.2) 秒两个时刻,在 x 轴上 (–3 m,3 m) 区间的波形完全相同,如图所示。并且图中 M,N 两质点在 t 秒时位移均为 a2,下列说法中正确的是
A. 该波的最大波速为 20 m/s
B. (t+0.1) 秒时刻,x=−2 m 处的质点位移一定是 a
C. 从 t 秒时刻起,x=2 m 处的质点比 x=2.5 m 的质点先回到平衡位置
D. 从 t 秒时刻起,在质点 M 第一次到达平衡位置时,质点 N 恰好到达波峰
14. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,O 为波源且 t=0 开始沿 y 轴负方向起振。如图所示是 t=0.2 s 时 x=0 至 x=4 m 范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出。已知图示时刻 x=2 m 处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是
A. 这列波的周期为 0.4 s,振幅为 10 cm
B. 这列波的波长为 8 m,波速为 20 m/s
C. t=0.7 s 时,x=10 m 处质点的位置坐标为 (10 m,10 cm)
D. t=0.7 s 时,x=24 m 处的质点速度最大且沿 y 轴正方向
15. 在光电效应实验中,分别用 a 、 b 两种单色光先后照射到同种金属上,均能产生光电子,测得相应的遏制电压分别为 Ua 和 Ub,且 Ua>Ub。下列说法正确的是
A. 在真空中,a 光的波长大于 b 光的波长
B. 在同一介质中,a 光的传播速度大于 b 光的传播速度
C. 同一介质对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率
D. 从同一介质射入真空,a 光的临界角大于 b 光的临界角
16. 如图所示是某一时刻的波形图象,波沿 x 轴正方向传播,波速是 18 m/s,则波长和频率分别是
A. 3 cm;200 HzB. 6 cm;300 HzC. 9 cm;400 HzD. 6 cm;3 Hz
17. 如图 a 所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的 Qʹ 、 Pʹ 、 O 、 P 、 Q 质点,相邻两质点间距离为 1 m。t=0 时刻 O 质点从平衡位置开始沿 y 轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O 质点振动图象如图 b 所示,当 O 点第一次达到正方向最大位移的时刻,P 点刚开始振动,则
A. Pʹ 、 P 两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反
B. 当 Qʹ 点振动第一次达到负向最大位移时,P 质点通过的路程是 20 cm
C. 当波在绳中传播时,绳中所有质点沿 x 轴移动的速度大小相等且保持不变
D. 若 O 质点振动加快,波的传播速度变大
18. 在波的传播方向上,距离一定的 P 与 Q 点之间只有一个波谷的四种情况,如图 A 、B、C、D所示。已知这四列波在同一种介质中均向右传播,则质点 P 能首先达到波谷的是
A. B.
C. D.
二、双项选择题(共8小题;共32分)
19. 如图所示,一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,从波传到 x=1 m 的 P 点时开始计时,已知在 t=0.4 s 时振动恰好传到 x=5 m 处,且 x=4 m 的 M 点正好在波谷,下列说法中正确的是
A. P 点的振动周期为 0.4 s
B. P 点开始振动的方向沿 y 轴正方向
C. 当 M 点开始振动时,P 点正好在波峰
D. 这列波的传播速度是 7.5 m/s
20. 如图所示,图中两小孩各握住轻绳一端 M 、 N 连续振动,形成甲、乙两列横波分别沿 x 轴相向传播,波速均为 2 m/s,振幅相同,t=0 时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是
A. 甲、乙两列波的频率之比为 2:3
B. 再经过 3 s,平衡位置在 x=3 m 处的质点振动方向向下
C. 两列波将同时传到 x=7 m 处
D. 在两列波相遇过程中,x=7 m 处始终为振动减弱点
21. 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 10 m 的两质点,波先传到 P,当波传到 Q 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 轴正方向
B. 该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 s
C. 该波的传播速度可能为 2 m/s
D. 该波的波长可能为 6 m
22. 如图甲所示为一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图,图乙表示该波传播的介质中 x=2 m 处的 a 质点从 t=0 时刻起的振动图象,下列说法正确的是
A. 波传播的速度为 20 m/s
B. a 质点在 0∼1.0 s 内,通过的路程为 20 m
C. t=0.25 s 时,a 质点的位移沿 y 轴正方向
D. t=0.25 s 时,x=4 m 处的 b 质点的加速度沿 y 轴负方向
23. 如图所示为某时刻从 O 点同时出发的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,P 点在甲波最大位移处,Q 点在乙波最大位移处,下列说法中正确的是
A. 两列波传播相同距离时,乙波所用的时间比甲波的短
B. P 点比 Q 点先回到平衡位置
C. 在 P 质点完成 20 次全振动的时间内 Q 质点可完成 30 次全振动
D. 甲波和乙波在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样
24. 在均匀介质中坐标原点 O 处有一波源做简谐运动,其表达式为 y=5sin(π2t),它在介质中形成的简谐波沿 x 轴正方向传播,某时刻波刚好传到 x=12 m 处,波形图如图所示,则
A. 此后再经 6 s 该波传播到 x=24 m 处
B. M 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴正方向
C. 波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向
D. 此后 M 点第一次到达 y=−3 m 处所需时间为 2 s
25. 图(甲)为一列简谐横波在 t=0.10 s 时刻的波形图,P 是平衡位置在 x=1.0 m 处的质点,Q 是平衡位置在 x=4.0 m 处的质点;图(乙)为质点 Q 的振动图象,下列说法正确的是
A. 在 t=0.10 s 时,质点 Q 向 y 轴正方向运动
B. 在 t=0.25 s 时,质点 P 的加速度方向与 y 轴正方向相同
C. 从 t=0.10 s 到 t=0.25 s,质点 P 通过的路程为 30 cm
D. 质点 Q 简谐运动的表达式为 y=0.10sin10πt(m)
26. 如图所示,一列简谐横波沿 x 轴传播,实线为 t1=0 时的波形图,虚线为 t2=0.1 s 时的波形图,已知该列波的周期大于 0.1 s,则这列波的传播速度可能为
A. 5 m/s,向右B. 5 m/s,向左C. 15 m/s,向右D. 15 m/s,向左
三、多项选择题(共4小题;共16分)
27. 一列简谐横波,在 t=0.6 s 时刻的图象如图甲所示,此时,P 、 Q 两质点的位移均为 −1 cm,波上 A 质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是
A. 这列波沿 x 轴正方向传播
B. 这列波的波速是 503 m/s
C. 从 t=0.6 s 开始,紧接着的 Δt=0.6 s 时间内,A 质点通过的路程是 2 cm
D. 从 t=0.6 s 开始,质点 P 比质点 Q 早 0.4 s 回到平衡位置
28. 如图所示,一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,从波传播到 x=6 m 处的 P 点开始计时,经 t=0.3 s 质点 P 第一次到达波谷,下面说法中正确的是:
A. 这列波的传播速度大小为 10 m/s
B. 当 t=0.3 s 时质点 a 速度沿 y 轴正方向
C. x=8 m 处的质点 Q 在 t=0.7 s 时处于波谷位置
D. 在开始的四分之一周期时间内,质点 b 通过的路程大于 10 cm
29. 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 10 m 的两质点,波先传到 P,当波传到 Q 开始计时,P 、 Q 两质点的振动图象如图所示(实线为 Q 的振动图象),则
A. 质点 P 开始振动的方向沿 y 轴正方向
B. 该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 s
C. 该波的传播速度可能为 1 m/s
D. 该波的波长可能为 1.5 m
30. 如图所示,一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,从波传播到 x=6 m 处的 P 点开始计时,经 t=0.3 s 质元 P 第一次到达波谷,下面说法中正确的是
A. 这列波的传播速度大小为 10 m/s
B. 当 t=0.3 s 时质元 a 速度沿 y 轴负方向
C. x=8 m 处的质元 Q 在 t=0.7 s 时处于波峰位置
D. 在开始的四分之一周期内,质元 b 通过的路程大于 10 cm
答案
第一部分
1. A
2. C
3. B
4. C
【解析】本题是考查通过波形图及波动特点,得到相关物理量大小,由波形图可知波长 λ=4 m,而 v=200 m/s,则波的频率 f=vλ=2004=50 Hz,图中 b 点振动方向向下,加速度增大,A项错,振动周期 T=150=0.02 s,经 t=0.01 s=12T,经过两个振幅即 0.4 m,B项错,当与频率为 50 Hz 波相遇时因频率相同,将有干涉现象,C项对;因障碍物尺寸小于波长,所以能产生明显衍射现象,D项错。
5. B
【解析】由题意可知,虽然波形不同,但波速相同,由于距离相同,所以两波同时到达 M 点。故A错误。
由波的传播方向,可确定 P 质点的振动方向向上。故B正确。
由于波长的不同,因此在 M 点相遇时,并不总是加强或减弱,可能在某一时刻位移为零。故C错误。
两波波速相等,但波长不是 2 倍关系,则频率不是 2 倍关系,故D错误。
6. D
【解析】由振动图象可知 t=0 时质点 O 由平衡位置向 y 轴负向运动。由“上下坡”法则可知,质点 O 应处在波线的“上坡”段,由振动图象可知,质点沿 y 轴正向振幅较大。选项 ABC 错误,D 正确。
7. D
8. C
【解析】简谐横波沿 x 轴正向传播,P 点的振动比原点处质点振动迟,此时刻原点处质点处于波峰,则 P 点此时刻振动方向沿 y 轴正方向,故A错误;
由图读出,波长 λ=4 m,波速为 v=λT=40.4 m/s=10 m/s,故B错误;
在离波源为 11 m 的 Q 点与图示时刻 x=2 m 处波谷相距 x=9 m,根据波形的平移法得到,Q 点到达波谷的时间为 t=xv=910 s=0.9 s,故C正确;
Q 点与 E 点距离是 8 m,等于两个波长,两点是同相点,振动情况总是相同,则当 Q 点达到波谷时,E 点达到波谷,故D错误。
9. A
【解析】由图乙可知,该波的振动周期是 4 s,所以结合甲图可知,t=0 时,该波的波形如图中红色线:
图乙上,t=0 s 时刻,只有 x=0 m 处质点位于最大位移处,故乙图是 x=0 处的质点的振动图象。
10. C
【解析】根据简谐横波沿 x 轴正向传播,由逆向描波法可知,t=0 时刻 P 质元的振动方向向上,经过 14T 第一次到达波峰,则 T=4t=4×0.1 s=0.4 s,故A错误;
由图知波长 λ=8 m,则波速为 v=λT=80.4 m/s=20 m/s,故B错误;
因 t=0.6 s=112T,则知该时刻质元 P 的速度方向沿 y 轴负方向,故C正确;
t=1.2 s=3T,每个周期内质元通过的路程是四个振幅,则 1.2 s 时间内质元 P 运动的路程为 s=12A=12×10 cm=120 cm,故D错误。
11. B
【解析】由波形图可知该波的波长 λ=8 m。由于 v=λ⋅f,所以 f=vλ=188=94 Hz。故B正确。
12. D
【解析】波的传播方向向左,根据上下坡法知,0 点此刻向 y 轴正方向运动,即向上振动,经过 t=34T 到达波谷位置,故D正确。
13. C
【解析】由题意知波长 λ=4 m,由于两个时刻的波形相同,经过了整数倍周期的时间,则得 0.2 s=nT(n=0,1,2⋯⋯) 传播速度 v=λT=nλT=20n (m/s)(n=0,1,2⋯⋯) 所以该波的最小波速为 20 m/s,故A错误;
由于周期不确定,时间 0.1 s 不一定等于半个周期,则 (t+0.1) 秒时刻,x=−2 m 处的质点不一定到达波峰,位移就不一定是 a,故B错误;
由 t 时刻波形图知,x=2 m 处的质点在波谷向上振动,x=2.5 m 的质点向下运动,所以 x=2 m 处的质点先回到平衡位置,故C正确;
根据数学知识得知质点 M 和 N 之间的距离等于 λ6,由波形得知,质点 M 第一次到达平衡位置时,质点 N 不在波峰,故D错误。
故选C。
14. D
【解析】t=0.2 s 时 x=2 m 处的质点第一次到达波峰且波源的起振方向沿 y 轴负方向,因波沿 x 轴正方向传播,波源此时将向 y 轴负方向振动,则波缘刚刚经历了一个完整周期,可知周期为 T=0.2 s,振幅为 A=10 cm,A错误;
由图知波长 λ=8 m,则波速为 v=λT=80.2 m/s=40 m/s,B错误;
波传到 x=10 m 处的时间为 t=xv=1040 s=0.25 s,x=10 m 处的质点已振动了 0.7−0.25 s=0.45 s=214T,此质点起振方向沿 y 轴负方向,则 0.7 s 末时,x=10 m 处质点到达波谷,坐标为 (10 m,−10 cm),C错误;
波传到 x=24 m 处的时间为 t=xv=2440 s=0.6 s,x=24 m 处的质点已振动了 0.1 s=12T,此质点起振方向沿 y 轴负方向,则 0.7 s 末时,x=24 m 处质点经平衡位置向上,速度向 y 轴正方向且最大,D正确。
15. C
【解析】根据 Ek=hν−W0=eUC 可知两种单色光的频率关系为 νa>νb,根据 ν=cλ 可知 a 光的波长小于 b 光的波长,故选项A错误;
由于 a 光的频率大于 b 光的频率,在同一介质中,a 光的折射率大于 b 光的折射率,根据 v=cn 可知在同一介质中,a 光的传播速度小于 b 光的传播速度,由临界角公式 sinC=1n 可知 a 光发生全反射的临界角小于 b 光发生全反射的临界角,故选项C正确,BD错误。
16. B
17. B
【解析】图 b 可知 T=4 s,由 O 点第一次达到正方向最大位移的时刻,P 点刚开始振动可知,λ4=1 m,解得:λ=4 m,波速 v=λT=1 m/s。
依题,向左、向右传播的两列波关于 y 轴左右对称,步调总是相同,故A错误;
由振动图象可知,波源的起振方向向上,当 Qʹ 点振动第一次达到负向最大位移时,经历的时间 Δt=OQʹv+3T4=21+3×44=5 s,对质点 P,有 Δt=OPv+Δtʹ,解得:Δtʹ=4 s=T,故 P 走过的路程 S=4A=4×5=20 cm,故B正确;
横波在 x 轴上传播时,绳上各质点在 y 轴方向做简谐运动,不沿 x 轴方向移动,绳中所有质点沿 y 轴振动的速度不等,而且速度在做周期性变化,故C错误;
机械波的传播速度由介质来决定,O 质点振动加快,不影响波的传播速度,故D错误。
18. B
【解析】由图,四个波形的波长分别为:
λ1=s,λ2=s,λ3=23s,λ4=2s
四个波的周期分别为:T1=λ1v=sv,T2=λ2v=sv,T3=λ3v=2s3v,T4=λ4v=2sv
图示时刻 P 点的振动方向分别为:
向上,向下,向上,向下
P 点第一次出现波谷的时间分别是:
t1=34T1=3s4v
t2=14T2=s4v
t3=34T3=s2v
t4=14T4=s2v
可见,t2 最短。
第二部分
19. A, C
【解析】由题意,简谐横波沿 x 轴正向传播,在 t=0.4 s 时 PM 间第一次形成图示波形,t=0.4 s 时间内振动传播了一个波长,经过了一个周期,故 P 点的周期为 0.4 s,故A正确;
P 点开始振动的方向与图示时刻 x=5 m 处质点的振动方向相同,由波形平移法得知,P 点开始振动的方向沿 y 轴负方向,故B错误;
当 M 点开始振动时,由波形可知,P 点在波峰,故C正确;
由图知,波长 λ=4 m,则波速 v=λT=40.4 m/s=10 m/s,故D错误。
20. A, C
21. A, D
【解析】由图线可知,质点 Q 开始起振的方向为 y 轴正向,选项A正确;
振动由 P 向 Q 传播,由图线可知 T=6 s,故振动从 P 传到 Q 的时间可能为 (nT+4) s=(6n+4) s,(n=1 、 2 、 3、⋯),故不可能为 7 s,选项B错误;
根据 (nT+4)v=10 m 可得 v=106n+4 m/s(n=1、2、3、⋯),故波速不可能为 2 m/s,选项C错误;
根据 λ=vT=606n+4 m,当 n=1 时,λ=6 m,选项D正确。
22. A, D
【解析】由乙图知,质点的振动周期为 T=0.2 s,由甲图知,波长 λ=4 m,则波速为:v=λT=20 m/s,故A正确;t=0.1 s=T2,a 质点通过的路程为 s=20,A=4 m,故B错误;由乙图知,质点的振动周期为 T=0.2 s,所以质点 a 在 t=0.25 s 的时刻的振动情况与 t=0.05 s 时刻的振动情况相同,即处于负的最大位移处,所以位移沿 y 轴负方向,故C错误;由图甲可知,a 质点和 b 质点的平衡位置相距半个波长,振动情况总是相反,所以在振动过程中任意时刻的位移都相反,所以质点 b 处于正的最大位移处,加速度沿 y 轴负方向,故D正确。
23. C, D
【解析】A.两列简谐横波在同一介质中波速相同,传播相同距离所用时间相同,故A错误;
B.由图可知,两列波波长之比 λ甲:λ乙=3:2,波速相同,由波速公式 v=λT 得到周期之比为 T甲:T乙=3:2。Q 点与 P 点都要经过 14 周期才回到平衡位置。所以 Q 点比 P 点先回到平衡位置,故B错误;
C.两列波的频率之比为 f甲:f乙=2:3,则在 P 质点完成 20 次全振动的时间内 Q 质点完成了 30 次全振动,故C正确;
D.两列波的频率不同,不能产生稳定的干涉图样,故D正确。
24. A, B
25. B, D
【解析】图乙为质点 Q 的振动图象,则知在 t=0.10 s 时,质点 Q 正从平衡位置向波谷运动,所以 t=0.10 s 时,质点 Q 向 y 轴负方向运动,故选项A错误;
在 t=0.10 s 时,质点 Q 向 y 轴负方向运动,根据波形平移法可知该波沿 x 轴负方向传播,此时质点 P 正向上运动。由图乙读出周期 T=0.2 s,从 t=0.10 s 到 t=0.25 s 经过的时间为 Δt=0.15 s=34 T,则在 t=0.25 s 时,质点 P 位于 x 轴下方,加速度方向与 y 轴正方向相同,故选项B正确;
从 t=0.10 s 到 t=0.25 s 经过的时间为 Δt=34 T,由于 t=0.10 s 时刻质点 P 不在平衡位置或波峰波谷处,所以质点 P 通过的路程不是 3A=30 cm,故选项C错误;
质点 Q 简谐运动的表达式为:y=Asin2πTt=0.1sin2π0.2t m=y=0.10sin10πt(m),故选项D正确。
26. A, D
【解析】由于该列波的周期大于 0.1 s,即波传播的时间小于周期,所以该列波传播的距离小于一个波长。
若波向右传播,则有 t2−t1=14T,得 T=0.4 s,由图知,波长为 λ=2 m,所以波速为 v=λT=20.4=5 m/s;
若波向右传播,则有 t2−t1=34T,得 T=0.43 s,波速为 v=λT=20.43=15 m/s。
第三部分
27. A, B, D
28. A, B, D
29. A, C, D
30. A, C, D
【解析】由波形图可知,波长 λ=4 m,波由图示位置开始计时后,P 点向上振动,当 P 点在 t=0.3 s 的时刻第一次到达波谷,则有 34T=0.3 s,
所以周期为 0.4 s,根据 v=λT=40.4=10 m/s,故A正确;
当 t=0.3 s 时 x=2 m 处的质点也处于波谷处,所以 a 处于 y 轴负向向上振动,即沿 y 轴正方向,故B错误;
波经过 t=0.2 s 时刚好传到 Q 点,此时 Q 向上振动,再经过 0.5 s=114T,Q 处于波峰,故C正确;
在开始的四分之一周期内,b 向平衡位置运动,速度增大,所以四分之一周期内运动的路程大于振幅,故D正确。
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