选择性必修 第一册第二节 机械波的描述课时练习

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1．C [解决该题有许多方法，用“上下坡”法判断，若波向右传播，则A质点处于下坡，应向上振动，由此可知波向左传播，同理可判断C向上振动，B向上振动，故C正确．]
2．CD [质点A、E位移相同，即回复力相同、加速度相同；质点A、C位移大小相等、方向相反，其加速度大小相等、方向相反；波向右传播，质点D向下运动，质点B、F沿y轴正方向运动．则A、B错误，C、D正确．故选C、D．]
3．D [由图像可知：波的传播方向是沿x轴正方向．由同侧原理可以知道，质点P的下一时刻的振动方向是沿y轴正方向的，即靠近平衡位置，速度逐渐变大，加速度逐渐变小，所以D正确．]
4．AC [图甲表示的是波的图像，由于波沿x轴负方向传播，所以，图中质点A的振动方向向下，故A正确，B错误；图乙表示的是振动图像，在图中B所对应的时刻质点应当向下运动(因为下一时刻位移为负值)，故C正确，D错误．]
5．BD [无论波沿x轴哪个方向传播，此时P点的加速度方向一定沿y轴负方向，A错误；若该波沿x轴正方向传播，据“下坡上”的方法可以确定此时P点正沿y轴正方向运动，B正确；由于无法确定此时P点向哪个方向运动，故从此时起经14周期，质点P运动的距离可能比a大，也可能比a小，C错误；再经过半个周期时，P所在的位置与它现在的位置关于x轴对称，故那时P点的位移一定为负值，D正确．]
6．BC [机械波的频率是振源的振动频率，A错误；机械波的传播速度与振源的振动速度无关，B正确；波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，C正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，D错误．]
7．C [由简谐波的波形图可知简谐波的波长为λ＝4 m．虽然知道两不同时刻的波形图，但不知道时间差．无法确定周期和频率，也无法确定波速．故选C．]
8．C [由图像可知这列波的波长是4 m，故A正确；由“带动法”知P点此时向y轴负方向振动，故B正确；图中相邻波峰、波谷的平衡位置之间的距离等于半个波长，故C错误；由质点带动法知M点刚开始振动时振动方向向下，则M点右边各质点开始振动时的方向都是向下，故D正确．故选C．]
9．A [由题意作出波的图像：
因为λ>3 m，当B点的位移为正的最大值时，A点位移恰为零，且向上运动可知，AB间距离为 34λ＝x2－x1＝3 m，
由此解得该波波长λ＝4 m；经1 s A回到正向最大位移，则经2 s A必回到平衡位置，而此时B处于波谷处，根据波动特征知，A的振动速度大于B的振动速度，故A正确；1 s末质点A在正向最大位移处，质点B在平衡位值，位移不相等，B错误；由分析知，波长为4 m，故C错误；经1 s A回到正向最大位移处，故14T＋nT＝1 s，可解得T＝44n+1 s，由v＝λT＝444n+1 m/s＝(4n＋1)m/s(n＝0，1，2…)，故可知D错误．故选A．]
B组 能力提升练
10．AB [经过T2时，质点1从平衡位置再次运动到平衡位置，质点3振动了38T，即质点3在从波谷向平衡位置的运动过程中(向上运动)，A正确；经过T2时，质点5从平衡位置运动到波谷，根据F＝－kx＝ma得加速度方向向上，质点5所受回复力向上，为最大，B正确；经过T2时，质点6振动了316T，根据a＝－kmx可知，质点6的加速度方向向上，C错误；在波传播过程中，后一个质点重复前一个质点的振动，可知每一个质点开始振动的时候都和波源起振的情况相同，其振幅一样大，所以质点9的振幅不为零，D错误．]
11．AC [绳波中振动方向与传播方向垂直，可知绳波是横波，其振幅为20 cm，波长为λ＝4×4 m＝16 m，故A正确；t＝0.5 s时，质点5开始向上运动，故B错误；因T＝2 s，波速v＝λT＝162 m/s＝8 m/s，振动传到质点8需要t＝7×18 s＝0.875 s，则t＝7.3 s到t＝7.4 s，质点8已经振动6.425 s～6.525 s，即质点8处在从平衡位置向上振动到最高点后再向下振动的阶段，其速度先减小后增大，故C正确；波速由介质决定，与质点振动的周期无关，故D错误．]
12．解析：(1)结合题图可分析出，该机械波的周期为
T＝0.4×2 s＝0.8 s
波长为
λ＝2×2 m＝4 m
故该简谐波的波速为
v＝λT＝5 m/s．
(2)当t＝0.4 s时，x＝2 m处的质点A开始振动，x＝1 m处的质点处在波峰位置，则从t＝0.4 s到B第一次到达波峰需要的时间为
Δt＝Δxv＝7-15s＝1.2 s
所以从t＝0到质点B第一次到达波峰位置的过程中，质点A振动的时间为1.2 s＝32T，所以质点A通过的路程为
s＝32×4A＝32×4×5 cm＝30 cm．
答案：(1)5 m/s (2)30 cm
13．解析：(1)由图可知波长为λ＝2 m，设周期为T，则波速为
v＝λT
由题意可知波从A传播到P所用时间为
tAP＝xAPv＝0.6 s
其中xAP＝7 m－1 m＝6 m
解得v＝10 m/s，T＝0.2 s．
(2)t＝0时刻A点正位于沿波传播方向波形的上坡，所以A点此时沿y轴负方向起振，则A点的振动方程为
yA＝－A sin 2πTt＝－2sin 10πt(cm)．
(3)当t＝0时刻x＝－0.5 m处的波峰第一次传播到P点时，P点第一次达到波峰，所以从t＝0时起到P点第一次达到波峰所经历的时间为
Δt＝Δxv＝7.5 m10m/s＝0.75 s＝(3＋34)T
t＝0时刻原点处质点正沿y轴正方向运动，则P点第一次达到波峰时，原点处质点将位于波谷，位移为
y0＝－2 cm
且Δt时间内原点处质点经过的路程为
s0＝(3＋34)×4A＝30 cm．
答案：(1)0.2 s (2)yA＝－2sin 10πt(cm) (3)－2 cm 30 cm
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C
CD
D
AC
BD
BC
C
C
A
AB
AC