2021-2022学年高中物理鲁科版选择性必修第一册测评：第3章　第1节　波的形成和描述 WORD版含解析.docx

1、第3章机械波第1节波的形成和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

2、传播时,波长与频率成反比,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,画出了一列沿x轴正方向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

3、确;质点c此时位移为负,加速度为正,选项D正确。答案CD5.(2020天津,4)一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,t=0时的波形如图所示。t=T4时()A.质点a速度方向沿y轴负方向B.质点b沿x轴正方向迁移了1 mC.质点c的加速度为零D.质点d的位移为-5 cm解析经过T4,质点a运动到平衡位置速度方向沿y轴正方向,A错误;质点b沿y轴方向做简谐运动,并不沿x轴方向迁移,B错误;经过T4,质点c运动到平衡位置,加速度为零,C正确;经过T4,质点d运动到正向最大位移处,位移为5cm,D错误。答案C6.一列沿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

4、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C7.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为()A.4 m、6 m和8 mB.6 m、8 m和12 mC.4 m、6 m和12 mD.4 m、8 m和12 m解析由于该波上两质点处于平衡位置且相距6m,且两质点间波峰只有一个,故6m

5、与波长的关系有三种可能:=6m,2=6m,32=6m,故波长的可能值为6m,12m,4m,选项C正确。答案C8.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9.一列简谐波沿x轴正方向传播,t=0时波形如图甲所示,已知在0.6 s末,A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰,请完成以下问题:(1)该简谐波的波长、波速分别为多少?(2)经过多长时间x=5 m处的质

6、点P第一次出现波峰?(3)如果以该机械波传到质点P开始计时,请在图乙中画出P点的振动图像,并标明必要的横、纵坐标值,至少画出一个周期的图像。解析(1)由题图可知=2m,T=0.63s=0.2s,v=T=10m/s。(2)波峰传到P点,t=xv=5-0.510s=0.45s。(3)由题图甲可知,质点起振的方向为经平衡位置向下振动,振动图像如图所示。答案(1)2 m10 m/s(2)0.45 s(3)见解析关键能力提升练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

7、=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时质点A向上运动,波沿x轴负方向传播B.t=1.6 s时质点A向上运动,波沿x轴正方向传播C.t=1.6 s时质

8、点A向下运动,波沿x轴负方向传播D.t=1.6 s时质点A向下运动,波沿x轴正方向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,波沿x轴正方向传播,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()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A13.图甲表示一列简谐波在介质中传播时,某一质点a的振动图像,请你在图乙中画

9、出这列简谐波在t=0时刻的波形(质点a画在坐标原点上,波沿x轴正方向传播)。解析t=0时刻质点a正处于平衡位置且沿y轴正方向运动,经T4达正向最大位移处,由于沿x轴正方向为波传播方向,由波动与振动方向关系的判断方法,得出t=0时刻的波形如图所示。答案见解析图14.一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=1 s时的波形,图乙是该波中某振动质点的位移随时间变化的图像(两图用同一时间起点)。(1)若该波沿x轴负方向传播,图乙可能是图甲中的振动图像;若该波沿x轴正方向传播,则图乙可能是图甲中的振动图像。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(2)设该波沿x轴负方向传播,画出x=3 m处的质点的振动图像。解析(1)当t=1s时,由图乙可知,此时质点在平衡位置,正要沿y轴负方向运动。由于该波沿x轴负方向传播,由图甲知此时0点在平衡位置,且正沿y轴负方向运动,故选A。若该波沿x轴正方向传播,由图甲可知,t=1s时x=2m处的质点在平衡位置,且正沿y轴负方向运动,故选C。(2)在t=1s时,x=3m处的质点正在正向最大位移处,可得振动图像如图所示。答案(1)AC(2)见解析图