人教版高二物理选择性必修一课后作业第三章机械波3.2波的描述第1课时　波的图像.docx

1、新人教版选择性必修一课后作业第三章机械波波的描述第1课时波的图像一、选择题1.如图所示,实线为简谐波在时刻t的图像,虚线为简谐波又经t时间后的图像。则下列说法中正确的是()A.这列简谐波一定沿x轴正向传播B.这列简谐波一定沿x轴负向传播C.实线上的质点a经t时间后位于虚线上a1位置D.实线上的质点a经t时间后位于虚线上a2位置2.(多选)如图是一列简谐横波某时刻波的图像,Q、P、N是波的传播方向上的三个质点,此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等,并且质点P正加速运动,则()A.此时刻,质点Q正加速运动B.此时刻,质点N正加速运动C.再过半个周期,质点Q正加速运动D.再过半个周期,质点N正加速

2、运动3.一简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为。若在x=0处质点的振动图像如图所示,则该波在t=T2时刻的波形为()4.(多选)一简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播。t=0时的波形图如图甲所示,a、b是波的传播方向上的两个质点。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时质点a的速度比质点b的小B.t=0时质点a的加速度比质点b的小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5.(多选)如下的四个图中,用水平箭头表示波的传播方向,用竖直箭头表示质点的振动方向,则正确的波形图是()6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质

3、点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过34周期开始计时,则图乙描述的是()A.平衡位置在a处的质点的振动图像B.平衡位置在b处的质点的振动图像C.平衡位置在c处的质点的振动图像 D.平衡位置在d处的质点的振动图像7.一列横波某时刻的图像如图甲所示,图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像。则有()A.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为K质点的振动图像B.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为M质点的振动图像C.若图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播D.若图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播8.一列向右传播的横波在某时刻的波形图如图所示,其中质点P、Q

4、到平衡位置的距离相等。波的周期为T,关于P、Q两质点,以下说法正确的是( )A.该时刻质点P的速度在增大B.该时刻质点Q的加速度在减小C.再经过T4,两质点到平衡位置的距离仍相等D.该时刻两质点的速度相同9.(多选)一列简谐横波沿x轴传播,图甲为t=1 s时的波形图,N、P、Q为介质中x=1 m、x=2 m和x=3 m处的三个质点,图乙为某质点的振动图像。由图像可知,下列说法中正确的是()A.该简谐横波一定沿x轴正方向传播B.图乙不可能是质点P的振动图像C.t=2 s时刻,质点P的速度一定最大,且一定沿y轴负方向D.t=3 s时刻,质点Q的加速度一定最大,且一定沿y轴负方向10.介质中坐标原点

5、O处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正方向传播,t0时刻传到L处,波形图如图所示。下列能描述x0处质点振动图像的是()11.(多选)一列波的波源S在O点做竖直方向、频率为10 Hz的简谐运动,t0时刻,向右传播的波形如图所示,向左传播的波形未画出。下列说法正确的是()A.t0时刻,x=1 m处的质点运动方向向上B.t0时刻,x=-2 m处的质点运动方向向上C.t0+0.175 s时刻,x=-1 m处的质点处在波谷位置D.t0-0.025 s时刻,x=1 m处的质点处在波峰位置二、非选择题12. (1)如图所示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图,a在正向最大位移处,b恰好

6、处在平衡位置,经过t=T8的时间,关于a、b两个质点所通过的路程的关系,下列说法正确的是()A.sa=sbB.sasbD.以上三种情况都有可能(2)一列横波在某时刻的波形图如图所示,质点a的运动方向向下,则波的传播方向向,在此时刻运动方向向上的质点有,加速度方向向下的质点有。13.图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,Q是平衡位置为x1=10 cm的质点,P是平衡位置为x2=17.5 cm的质点。图乙为Q质点从该时刻起的振动图像。(1)判断波的传播方向;(2)从该时刻起,在哪些时刻质点Q会出现在波峰?(3)从该时刻起,P质点第二次回到平衡位置通过的路程为多少?(结果保留3位有效数字)

7、答案一、选择题1.D经t时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移(即波向右传播)得到的,也可能是向左平移(即波向左传播)得到的,根据题意无法判断波的传播方向,A、B错误;波传播方向上的各质点在其平衡位置附近振动,并不随波迁移,C错误,D正确。2.BD因为题图所示时刻质点P正在加速运动,即向下运动靠近平衡位置,根据“上下坡”法判断可知波向左传播,此时Q向上运动,处于减速状态;N向上运动,处于加速状态,A错误,B正确;再过半个周期,Q向下运动,处于减速状态,N向下运动,处于加速状态,C错误,D正确。3.A由振动图像可知,x=0处的质点在t=T2时刻处在平衡位置,且正在向下运动;该简谐横波沿着x轴正方

8、向传播,根据“上波下,下坡上”的规律可知,只有A图中x=0处的质点正通过平衡位置向下运动,符合要求。4.AD由题图甲可知,t=0时,质点a位于最大位移处,故质点a的速度为0,加速度最大;质点b位于平衡位置,故质点b的速度最大,加速度为0,A正确,B错误。由题图乙可知,t=0时质点在平衡位置且向下振动,结合题图甲可知,题图乙为质点b的振动图像,C错误,D正确。5.BC由“同侧法”可知,表示波的传播方向与质点振动方向的两个箭头在曲线的同侧,正确的是B、C项。6.B因横波沿x轴正向传播,经34周期运动到平衡位置的质点为平衡位置在b、d处的质点,该时刻平衡位置在b处的质点的运动方向沿y轴负方向,平衡位

9、置在d处的质点的运动方向沿y轴正方向,故题图乙为平衡位置在b处的质点的振动图像,选B。7.C题图乙所示质点在t=0时处在平衡位置向上运动;那么,由题图甲可得,若波沿x轴负方向传播,题图乙与质点N振动一致;若波沿x轴正方向传播,题图乙和质点L振动一致,A、B错误。若题图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播,C正确。若题图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的负方向传播,D错误。8.C波向右传播,则P质点向上运动,可知P质点的速度正在减小,A错误;波向右传播,则Q质点向下运动,可知Q质点的加速度正在增大,B错误;由图可知,P、Q两质点平衡位置的间距是半个波长,故P、Q的振动情况总是相反,再经过

10、T4,两质点到平衡位置的距离仍相等,该时刻两质点的速度大小相等,方向相反,C正确,D错误。关键点拨明确P、Q两质点平衡位置的间距是半个波长,P、Q的振动情况总是相反。9.BC根据振动图像可以确定,t=1 s时质点经平衡位置向y轴正方向振动,若图乙是质点N的振动图像,则根据平移法可判断,波向x轴负方向传播,A错误;因为图乙显示t=1 s时质点经平衡位置向y轴正方向运动,而质点P此时正在波峰位置,所以图乙不可能是质点P的振动图像,B正确;根据图乙可知质点的振动周期T=4 s,t=1 s时P处于波峰,t=2 s时刻,P在平衡位置处速度最大,向y轴负方向运动,C正确;若波向x轴负方向传播,t=3 s时

11、刻,即经过12T,则Q到平衡位置向y轴正方向运动,D错误。10.C因波沿x轴正方向传播,由“上下坡”法可知,t=t0时刻L处的质点运动方向向下,可知x0处的质点起振方向向下,还可判断t0时刻x0处的质点运动方向向下,C正确,A、B、D错误。11.AC由于波源在O点处,x轴正半轴的波向右传播,则将波形图向右微平移,可知x=1 m处的质点向上运动,故A正确;t0时刻,x=-2 m处的质点与x=2 m处的质点运动方向相同,运动方向向下,故B错误;波的周期为T=1f=110 s=0.1 s,则从t0到t0+0.175 s时刻,经过了134T,x=-1 m处的质点与x=1 m处的质点的位移相同,处于波谷

12、,故C正确;t0-0.025 s时刻在t0之前14T,x=1 m处的质点处于波谷,故D错误。二、非选择题12.答案(1)B(2)x轴负方向c、d、ee解析(1)根据波的形成和传播规律可知,图中时刻质点b正向上运动,在t=T8时间内,vavb,因此sasb,选项B对,A、C、D错。(2)由“带动法”或“微平移法”可知波沿x轴负方向传播;根据波的形成过程中质点的带动特点,可以判断a、b、c、d、e质点的运动方向分别是向下、向下、向上、向上、向上,所以,运动方向向上的质点是c、d、e;位移为正时,加速度为负,即加速度方向向下的质点是e。13.答案(1)沿x轴正方向(2)t=(0.8n+0.6) s(n=0,1,2,3,)(3)13.2 cm解析(1)由Q质点的振动图像可知,t=0时刻质点Q向下运动,由波形图可知,波沿x轴正方向传播。(2)由题图乙可知,T=0.8 s,所以t=nT+34T=(0.8n+0.6)s(n=0,1,2,3,)时刻质点Q会出现在波峰。(3)由题图可知,振幅A=4 cm,该时刻P质点的位移y=22A且向上振动,因此第二次回到平衡位置共通过的路程为s=A-22A+3A=13.2 cm。