2022年新教材高中物理 第三章 机械波 第2节 波的描述作业（含解析）新人教版选择性必修第一册.docx

1、第2节 波的描述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5cmB.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答案：1.C ; D解析：1.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。2.一简

2、谐横波沿x 轴正方向传播，波长为 ，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的振动答案：2.D解析：2.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

3、移处向下振动，D 正确，C 错误。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答案：3.D解析：3.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。4.（多选）对机械波，下列关于公式v=f 的说法正确的是( )A.v=f 适用于一切波B.由v=f 知，f 增大，则波速v 也增大C.v 、 、f 三个量中，对同

4、一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD.由v=f 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倍答案：4.A ; C解析：4.公式v=f 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 、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。5.一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.频率答案：5.C解析：5.由简谐波的波形图可知简谐波的波长为=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 。6.（多选

5、）（2021山东招远第一中学高二期末）声波在空气中的传播速度为340m/s ，在钢铁中的传播速度为4900m/s 。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s ，若该波在空气中的波长为 ，则下列说法中正确的是( )A.桥的长度约为340mB.桥的长度约为365mC.该波在钢铁中的波长为24517D.该波在钢铁中的波长为17245答案：6. B ; C解析：6.设桥的长度为L ，则有Lv空气-Lv钢铁=1.00s ，代入数据，得L365m ，故A 错误，B 正确；声音在不同介质中的频率是不变的，则有f=v空气=v钢铁钢铁 ，解得钢铁=

6、24517 ，故C 正确，D 错误。7.（2021辽宁抚顺高二期末）图为一列简谐横波在t=0 时刻的波形图，此时质点Q 正处于加速运动过程中，且质点N 在t=1s 时第一次到达波峰。则下列判断正确的是( )A.此时质点P 也处于加速运动过程B.该波沿x 轴负方向传播C.从t=0 时刻起，质点P 比质点Q 晚回到平衡位置D.在t=0 时刻，质点N 的速度大小为1m/s答案：7.C解析：7.由于Q 点正在加速，说明Q 点正向平衡位置运动，该波沿x 轴正方向传播，B 错误；由于波沿x 轴正方向传播，P 点正在远离平衡位置，因此P 点处于减速运动过程，A 错误；从t=0 时刻起，由于Q 点正向平衡位置

7、运动，而P 点正向最大位移处运动，因此，质点P 比质点Q 晚回到平衡位置，C 正确；在t=0 时刻，N 点处于负的最大位移处，因此速度为零，D 错误。8.（多选）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，设t=0 时刻传播到x 轴上的B 质点，波形如图所示。从图示位置开始，A 质点在t=0.5s 时第三次通过平衡位置，则下列说法正确的是( )A.该简谐横波的波速等于4m/sB.经t=0.75s ，该波传播到x 轴上的质点EC.t=0.6s 时，质点C 在平衡位置处且向上运动D.当质点E 第一次出现在波峰位置时，质点A 恰好出现在平衡位置且向下运动答案：8.C ; D解析：8.图示时刻质点A 在负的最大位

8、移处，第一次回到平衡位置的时间为T4 ，第三次回到平衡位置的时间为t=T4+T=0.5s ，所以该简谐横波的周期为0.4s ，由题图可知，该波波长是2m ，所以波速为v=T=5m/s ，故A 错误；该波传播到E 的时间为t=BEv=0.6s ，故B 错误；质点C 与E 之间的距离是一个波长，t=0.6s 时，波传播到E 点并开始向上运动，所以t=0.6s 时刻质点C 在平衡位置处且向上运动，故C 正确；E 点第一次到达波峰的时间t=5-1.55s=0.7s ，t=0 时刻A 点在负向最大位移处，经过0.7s=74T 后，质点A 恰好出现在平衡位置且向下运动，故D 正确。素养提升练9.（2021

9、浙江嘉兴高二期中）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( )A. B. C. D. 答案：9.D解析：9.波沿x 轴负方向传播，由波的图像可知，波长=2m ，波的周期T=v=210s=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。10.（2021山东淄川高二检测）在某一均匀介质中由x=0 处的波源发出的简谐横波在x 轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5m/s ，则下列说法正确的是( )A.此时P 、Q 两质点运动方向相反B

10、.再经过0.5s ，质点N 刚好在(-5m,20cm) 位置C.波的频率与波源的振动频率无关D.波速由波源和介质的性质共同决定答案：10.B解析：波同时向两侧传播，根据对称性可知，此时P 、Q 两点运动方向相同，故A 错误；由题图可知，N 到波的前沿的距离为2m ，波传播到N 的时间t1=0.4s ，由题图知波长=2m ，周期为T=0.4s ，则经过0.5s 质点N 刚好到达波峰位置，其坐标为(-5m,20cm) ，故B 正确；波在传播过程中质点做受迫振动，波的频率和波源的频率一致，故C 错误；波速只与介质有关，同种介质中波速相同，故D 错误。11.（多选）（2021山东泰安高二期末）在一均匀

11、介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.2m ，如图(a) 所示，一列横波沿该直线向右传播，t=0 时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.05m ，经过0.6s 第一次出现如图(b) 所示的波形。则( )A.该波的周期为0.6sB.该波的波速为4m/sC.第9个质点开始振动的方向向上D.质点1在0.6s 内运动的路程为0.3m答案：11.B ; D解析：11.因为波沿直线向右传播，t=0 时到达质点1，质点1开始向下运动，则t=0.6s 时刻波传播到第13个质点处，向右传播了1.5 个波长，质点1振动了1.5 个周期，所以1.5T=0.6s ，解得T=0.4s

12、 ，该波的周期为0.4s ，A 错误；该波的波速为v=T=80.20.4m/s=4m/s ，B 正确；因为t=0 时到达质点1，质点1开始向下运动，所以第9个质点开始振动的方向向下，C 错误；质点1在0.6s 内运动的路程为x=1.54A=1.540.05m=0.3m ，D 正确。12.（多选）如图甲所示，O 点为振源，OP 距离为s 。t=0 时，O 点从平衡位置开始向下（负方向）振动，产生向右沿直线传播的简谐横波，图乙为P 点的振动图像（从t1 时刻开始振动）。则( )A.该波的频率为1t2-t1B.t2 时刻P 点的速度最大，方向沿y 轴正方向C.这列波的波长为s(t2-t1)t1D.若

13、t2 时刻O 点处于负向最大位移处，则s可能是波长的34答案：12.A ; C解析：12.由题图乙知T=t2-t1 ，而T=1f ，故f=1t2-t1 ，A 正确；由题图乙知，t2 时刻P 点处于平衡位置，速度最大，方向沿y 轴负方向，B 错误；由题图甲知，波由O 传到P 距离是s，由题图乙知波由O 传到P 所用时间为t1 ，故波速v=st1 ，则=vT=st1(t2-t1) ，C 正确；若t2 时刻O 点处于负最大位移处，则波形可能如图所示，可见OP 间的距离为s=k+4=4k+14(k=0,1,2,) ，D 错误。创新拓展练13.一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图甲是t=1s 时的波形图，

14、图乙是波的某振动质点位移随时间变化的振动图像（两图用同一时间起点），则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图像( )A.x=0 处的质点B.x=1m 处的质点C.x=2m 处的质点D.x=3m 处的质点答案：13.A解析：13.当t=1s 时，由题图乙振动图像可知，质点在平衡位置，沿y 轴负方向运动，由题图甲波的图像可知，波沿x 轴负方向传播，此时x=0 处的质点在平衡位置正沿y 轴负方向运动，所以A 正确。思路导引 由图乙（振动图像）读出t=1s 时质点的运动状态，然后在图甲（波形图）中找到对应的质点。方法探究 解决波的图像与振动图像综合问题的方法（1）分清图像类型，明确是振动图像，还是波的图像。（2）结合题意看清是哪一时刻的波形图，然后再看振动图像中这一时刻质点正在向哪一个方向振动，再由振动方向与波的传播方向的关系来确定是哪一质点的振动图像。反之亦可根据振动图像，画出某一时刻的波形图。（3）波的传播具有双向性，对于波的传播方向不明确的，应分情况讨论。