人教版 (2019)选择性必修 第一册2 波的描述随堂练习题

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1．(多选)如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，该波传播方向向左，则此时刻有( )
A．各质点的位移都为5cm
B．x＝2m处的质点速度方向沿y轴正方向
C．x＝4m处的质点加速度方向为y轴正方向
D．x＝8m处的质点速度为正的最大值
2．一简谐横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T，t＝0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是( )
A．t＝0时刻，质点a的速度比质点b的速度大
B.t＝0时刻，质点a的加速度比质点b的加速度小
C．图乙可以表示质点a的振动
D．图乙可以表示质点b的振动
3．机械波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是( )
A．振幅越大，则波传播的速度越快
B．振幅越大，则波传播的速度越慢
C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
4．(多选)对机械波，下列关于公式v＝λf的说法正确的是( )
A．v＝λf适用于一切波
B．由v＝λf知，f增大，则波速v也增大
C．v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有f
D．由v＝λf知，波长是4m的声波传播速度为波长是2m的声波传播速度的2倍
5．手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图．绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L.t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( )
A．该简谐波是纵波
B．经一段时间后P点逐渐移至绳的右端
C．t＝eq \f(T,8)时，P在平衡位置上方
D．t＝eq \f(3T,8)时，P的速度方向竖直向上
6．一列简谐横波在两个时刻的波形如图中实线和虚线所示．由图可确定这列波的( )
A．周期B．波速
C．波长D．频率
7．如图甲所示，波源S从平衡位置处开始向y轴正方向振动，振动周期为T＝0.01s，振幅为2cm，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v＝40m/s.经过一段时间后，P、Q两点开始振动．已知距离SP＝1.2m、SQ＝1.7m
(1)求此波的频率和波长．
(2)以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，试在图乙中分别画出P、Q两点的振动图像(至少画一个周期).
素养综合练
8．[2022·河北衡水中学月考]如图所示是一列简谐横波在t＝0.15s时的波形图，该波沿x轴负方向传播，传播的速度为v＝10m/s，则质点a的振动图像是下列图中的( )
9．如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法正确的是( )
A．若M质点为波源，则M质点开始振动时方向向下
B．若M质点为波源，则P质点已经振动了eq \f(3,4)T
C.若N质点为波源，则P质点已经振动了eq \f(3,4)T
D.若N质点为波源，则该时刻P质点动能最大
10．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )
．0.30m
C．0.20mD．0.15m
课时分层作业(十三) 波的描述
1．解析：从波的图像可以看出，选项A错误；根据波的传播方向和波的图像可以得出，此时刻x＝2m处的质点速度方向沿y轴负方向，选项B错误；x＝4m处的质点此时处于负向最大位移处，加速度方向为y轴正方向，选项C正确；x＝8m处的质点位于平衡位置，速度方向沿y轴正方向，所以速度为正的最大值，选项D正确．
答案：CD
2．解析：质点在平衡位置处的振动速度是最大的，所以在t＝0时刻，a的速度小于b的速度，A错误；而质点偏离平衡位置越远，加速度越大，a的加速度大于b的加速度，B错误；根据波的图像“同侧法”可以判断在t＝0时刻，b在平衡位置且向下振动，a在正向最大位移处向下振动，D正确，C错误．
答案：D
3．解析：波的传播速度与振幅无关，A、B错误；质点振动一个周期，波传播的距离等于一个波长，C错误；频率越高，即周期越小，因而波传播一个波长所用时间就越短，D正确．
答案：D
4．解析：公式v＝λf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A正确；机械波的波速仅由介质决定，与λ、f无关，B、D错误；对同一列波，其频率由振源决定，与介质无关，C正确．
答案：AC
5．解析：绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向和质点的振动方向在同一条直线上，故A错误；波的传播过程中介质中质点不随波的传播而迁移，故B错误；0～eq \f(T,4)内P由平衡位置振动到波峰，eq \f(T,4)～eq \f(T,2)内P由波峰回到平衡位置，可知t＝eq \f(T,8)时P在平衡位置上方、向上振动，t＝eq \f(3T,8)时P在平衡位置上方向下振动，故C正确，D错误．
答案：C
6．解析：由简谐波的波形图可知简谐波的波长为λ＝4m．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.
答案：C
7．解析：(1)频率f＝eq \f(1,T)＝eq \f(1,0.01)Hz＝100Hz，由波速公式v＝eq \f(λ,T)得，波长λ＝vT＝40×0.01m＝0.4m．(2)SP＝1.2m＝3λ、SQ＝1.7m＝4eq \f(1,4)λ.波源S开始振动方向竖直向上，则介质中各点起振方向均沿竖直向上方向．结合波形可知，当Q点开始振动时，Q点向上振动，而P点此时处于波峰，则P、Q两点的振动图像为
答案：(1)100Hz 0.4m (2)见解析图
8．解析：波沿x轴负方向传播，由波的图像可知，波长λ＝2m，波的周期T＝eq \f(λ,v)＝eq \f(2,10)s＝0.2s，则质点a在0.15s时，由平衡位置向负的最大位移处运动，由图可知A、B、C错误，D正确．
答案：D
9．解析：若M质点为波源，相当于M质点追随它左边的质点振动，又因为是经过一个周期的波形，此时M质点的振动方向向上，即开始振动时的方向向上，A错误；若M质点为波源，振动刚刚传到N质点，P质点已振动了eq \f(1,4)T，B错误；若N质点为波源，则N质点开始振动的方向向下，P质点已振动了eq \f(3,4)T，又因为此时P质点离平衡位置最远，速度为零，动能最小，故C正确，D错误．
答案：C
10．解析：可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：
由于P、Q之间可以含有多个完整的波形，则：xPQ＝(n＋eq \f(1,2))λ(n＝0，1，2……)
整理可以得到：λ＝eq \f(2xPQ,2n＋1)(n＝0，1，2……)
当n＝0时，λ＝0.3m
当n＝1时，λ＝0.1m，故选项B正确，A、C、D错误．
答案：B