2021-2022学年高中物理人教版选择性必修第一册训练：第三章 2　波的描述 WORD版含解析.docx

1、2波的描述课后篇巩固提升必备知识基础练1.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是()A.波速B.波长C.频率D.以上都不变解析波的频率由波源决定,与介质无关,选项C正确;波速由介质决定,波由一种介质进入另一种介质,波速v发生变化,选项A、D错误;由=vf知选项B错误。答案C2.(多选)对公式v=f的理解,以下说法正确的是()A.由v=f可知,波速与频率成正比B.波速v由介质决定,频率f由波源决定C.当波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波速、波长改变D.v=f适用于横波,不适用于纵波解析波速只与介质有关,频率由波源决定,选项A错误,B正确;不同频率的波在同一种介质中传播时,波长与频率成反

2、比,同一列波从一种介质进入另一种介质,频率不变,选项C正确;v=f适用于一切波,选项D错误。答案BC3.(多选)如图甲、乙所示,有关两个图像的说法正确的是()A.甲为振动图像B.乙为振动图像C.甲为波的图像D.乙为波的图像答案BC4.(多选)如图所示,画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形,由图像可知()A.质点a此时的位移是零B.质点b此时向-y方向运动C.质点c、d的振幅相等D.质点c此时的加速度方向为正解析质点a此时的位移是最大值,故选项A错误;因波向右传播,b质点处在下坡路上,应向上运动,故选项B错误;同一列简谐波中的质点的振幅都是一样的,故选项C正确;质点c此时的加速度方向为正,故

3、选项D正确。答案CD5.(多选)右图为一完整的波形,下列有关说法正确的是()A.若P是振源,此时P向上振动B.若Q是振源,此时Q向上振动C.若P是振源,此时P向下振动D.若Q是振源,此时Q向下振动解析若P为振源,则该波向右传播,P处于下坡路上,所以向上振动,A正确;若Q为振源,则该波向左传播,Q处于上坡路上,所以向下振动,D正确。答案AD6.一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示,a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置,若从该时刻开始经过3个周期开始计时的振动图像如图乙所示的质点是()A.a处质点B.b处质点C.c处质点D.d处质点解析从振动图像乙可知,开始计时时质点

4、从平衡位置向y轴负方向运动,再结合甲给出的四个质点和波形及传播方向可知,乙所描述的是c质点的运动,C正确。答案C7.(多选)(2021山东高二期末)大家熟悉的do,re,mi,fa,sol,la,si是一组按照音调高低次序排列起来的音阶,下表中列出了某乐律中各音的频率。下列说法正确的是()唱名doremifasollasif/Hz264297330352396440495A.do音和sol音的振动频率之比为23B.do音和sol音的振动周期之比为23C.do音和sol音在空气中传播时的波长之比为32D.do音和sol音在空气中传播时的速度之比为23解析do音和sol音的振动频率之比fdofso

5、l=264396=23,do音和sol音的振动周期之比TdoTsol=fsolfdo=32,故A正确,B错误;do音和sol音在空气中传播时的波速相同,由v=f知,do音和sol音在空气中传播时波长之比dosol=fsolfdo=32,故C正确,D错误。答案AC8.下图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形,质点P的振动周期为0.4 s。则该波的波速为m/s,P点此时的振动方向为。解析由题图可知波长=1.0m,则波速v=T=2.5m/s。将波形沿正x轴方向平移少许,比较P点的运动状态可知,P点沿y轴正向运动。答案2.5 m/s沿y轴正向9.(2021江苏扬州高二月考)如图所示是一列横

6、波在某一时刻的波形图像。已知这列波的频率为5 Hz,此时x=0.5 m处的质点正向y轴正方向振动,问:(1)这列波正在向哪个方向传播?(2)波速大小是多少?(3)该质点1 s内通过的路程是多少?解析(1)由于x=0.5m处的质点正向y轴正方向振动,故这列波正在向x轴正方向传播。(2)由题图可知=2m,根据v=f,代入数据可得,波速大小v=10m/s。(3)每经过一个周期,质点振动4倍振幅的路程,而每1s运动5个周期,故1s内通过的路程s=540.1m=2m。答案(1)向x轴正方向传播(2)10 m/s(3)2 m关键能力提升练10.图示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形。a是正向最大位

7、移处,b恰好处于平衡位置,经过t=T8时间,下列关于a、b两个质点所通过的路程的关系的说法中正确的是()A.sa=sbB.sasbD.不能判断两者大小关系解析因各个质点均做受迫振动,重复波源的振动,故振动频率、周期、振幅相同,而a正处于正向最大位移处,速度为零,在时间t内,向平衡位置运动,速度由零逐渐增大,但达不到最大速度(到平衡位置时的速度);b正在从平衡位置向上运动,具有最大速度,在时间t内,它向正方向最大位移处运动,速度逐渐减小,但在时间t内的平均速度比a质点大。答案B11.质点A做简谐运动,其振动图像和t=1.6 s时刻的波的图像如图甲、乙所示,则下列说法正确的是()A.t=1.6 s

8、时质点A向上运动,波向左传播B.t=1.6 s时质点A向上运动,波向右传播C.t=1.6 s时质点A向下运动,波向左传播D.t=1.6 s时质点A向下运动,波向右传播解析由振动图像可得质点A在t=1.6s时正向上运动,再结合波的图像可以看出,波向右传播,故B正确。答案B12.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速为v=4 m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图甲所示,在下列四个选项中能够正确表示t=0.15 s时的波形的是()甲解析t=0时刻波的图像如图所示,0.15s内波形平移距离x=vt=0.60m,将t=0时刻的波形向左平移0.6m即得到t=0.15s时的波形,选项A正确。答案A

9、13.(多选)(2021江苏海安高级中学高二期末)直角坐标系的y轴为两种均匀介质、的分界线,位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质、中传播,某时刻的波形图如图所示,此时刻a波恰好传到x=4 m处,下列说法正确的是()A.波源的起振方向沿y轴负方向B.两列波的频率关系fa=4fbC.此时刻b波传到x=-16 m处D.质点P在这段时间内的路程为50 cm解析此时刻x=4m处的质点刚刚开始振动,根据质点的传播方向和振动方向的关系可知,该质点此时刻向y轴负方向振动,说明波源开始振动的方向也为y轴负方向,A正确;由题意可知,这两列波是由同一波源发出的,两列波的频率相同,B错误;由题图可

10、知,a波的波长为a=1m,b波的波长为b=4m,根据公式v=T=f可得vavb=ab=14,根据x=vt,可得xaxb=vavb=ab=14,代入数据得xb=16m,b波向左传播,所以此时刻b波传到x=-16m处,C正确;分析可知质点P振动的时间为2.5个周期,质点P在这段时间内的路程为s=2.545cm=50cm,D正确。答案ACD14.(多选)(2021山东高二期中)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形为图中实线,t=1 s时刻的波形为图中虚线,已知该波的周期大于1 s。则下列说法正确的是()A.该波的波速为5 m/sB.该波的周期为1.6 sC.t=0时刻,x=10

11、m处的b质点正在向y轴负方向运动D.t=1 s时刻,x=4 m处的a质点相对平衡点的位移为1.5 cm解析由于波的周期大于1s,所以1s内波的传播距离小于其波长,由题图可知,该波在1s内传播的距离s=5m,所以波速v=st=5m/s,故A正确;由题图可知波长=8m,所以周期T=v=85s=1.6s,故B正确;由于波在向x轴正方向传播,故t=0时刻,b质点正在向y轴正方向运动,故C错误;t=0时刻,a质点处于波谷位置,以该时刻为计时起点,则a质点的振动方程为y=3sin2Tt-2cm,代入t=1s得y=3sin34cm=322cm,故D错误。答案AB15.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,

12、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)这列波传播的速度大小;(2)从t=0起到t2=1 s止,质点Q(x=9 m)通过的路程。解析(1)质点M在t=0时沿y轴负方向振动,经过74个周期第二次出现波峰所以t1=74T解得T=0.4s由题图可知波长为4m,可得波速为v=T=40.4m/s=10m/s(2)从t=0开始,设经过t,质点Q开始振动,则有t=xQ-xMv=410s=0.4s所以质点Q振动的时间为t1=t2-t=1s-0.4s=0.6s质点Q的路程为s=t1T4A=0.60.4410cm=60cm答案(1)10 m/s(2)60 cm