高考物理一轮复习 第十一章 第2讲机械波的形成和传播波的图像课时提升作业 教科版选修34

【全程复习方略】2014版高考物理一轮复习第十一章第2讲机械波的形成和传播波的图像课时提升作业教科版选修3-4

(40分钟 100分)

一、选择题(本大题共9小题,每小题7分,共63分。多选题已在题号后标出,选不全得4分)

1.(2013·百色模拟)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图像是( )

2.(2013·衢州模拟)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,

已知此时质点F的运动方向沿y轴负方向,则( )

A.此波向x轴正方向传播

B.质点C此时向y轴负方向运动

C.质点C将比质点B先回到平衡位置

D.质点E的振幅为零

3.(2013·合肥模拟)如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向

传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为4m/s,则( )

A.质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向

B.P点振幅比Q点振幅小

C.经过Δt=3s,质点Q通过的路程是0.6m

D.经过Δt=3s,质点P将向右移动12m

4.一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中的沿波传播方向

上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )

A.a处质点的振动图像

B.b处质点的振动图像

C.c处质点的振动图像

D.d处质点的振动图像

5.(2013·温州模拟)某横波在介质中沿x轴传播,左图为t=0.25s时的波形图,右图为P点(x=1.5m处的质点)的振动图像,那么下列说法不正确的是( )

A.该波向右传播,波速为2 m/s

B.质点L与质点N的运动方向总相反

C.t=0.75s时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动

D.t=1.25s时,质点K向右运动了2m

6.(多选)图甲为一列横波在t=0时的波动图像,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。下列说法正确的是( )

A.波速为4 m/s

B.波沿x轴负方向传播

C.再过0.5 s,质点P的动能最大

D.再过2.5s,质点P振动的路程为1.8cm

7.(多选)(2011·海南高考)一列简谐横波在t=0时的波形图如

图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表

达式为y=10sin(5πt)cm。关于这列简谐波,下列说法正确的

是( )

A.周期为4.0s

B.振幅为20cm

C.传播方向沿x轴正向

D.传播速度为

10m/s

8.(多选)如图所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波

在某时刻的波形图,波速为2m/s,此时P点振动方向沿y

轴负方向,则

( )

A.该波传播的方向沿x轴正方向

B.P点的振幅比Q点的小

C.经过Δt=4s,质点P将向右移动8m

D.经过Δt=4s,质点Q通过的路程是0.4m

9.(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形图如图中的实线Ⅰ所示,t=0.2s时刻的波形图如图中的虚线Ⅱ所示,已知该波的周期T>0.1s。则下列判断正确的是( )

A.该波的波长一定是8m

B.该波的周期一定是0.8s

C.该波的波速可能是10m/s

D.该波的波速可能是130m/s

二、计算题(本大题共2小题,共37分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

10.(17分)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0.6s末,A点恰好第四次(图中为第一次)出现波峰,求:

(1)该简谐波的波长、波速分别为多少?

(2)经过多长时间x=5m处的质点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。

11.(能力挑战题)(20分)一列简谐横波在x轴上传播着,在t1=0和

t2=0.005s时的波形曲线如图所示:

(1)横波的波长是多大?振幅A是多大?

(2)设周期大于(t2-t1),如果波向左传播,波速多大?

(3)设周期小于(t2-t1),且波速为6800m/s,求波的传播方向。

答案解析

1.【解析】选B。根据t=0时刻P点前一质点在下方,确定P点的起振方向是从平衡位置向下振动,显然,只有选项B正确。

2.【解析】选C。已知质点F的运动方向为y轴负方向,即F质点正在“模仿”右边质点的振动,这说明波

源在右边,波从右向左传播,即此波向x轴负方向传播,选项A错误;质点C此时刚到达最大位移处,速度为0,此后才向y轴负方向运动,选项B错误;质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置,而质点C直接从波峰位置回到平衡位置,所以选项C正确;振幅指的是质点离开平衡位置到达的最大距离,虽然此时质点E的位移为零,但其振幅不为零,选项D错误。

3.【解析】选C。在机械波的传播过程中,前一质点带动后一质点振动,已知机械波沿x轴正方向传播,利用“带动”原理可知,质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向,选项A错误;沿波传播方向上各质点并不随波迁移,而是在平衡位置附近做简谐运动,并且各质点振动的幅度相同,即振幅相同,据此可判断选项B、D错

误;根据波形图可知,波长λ=4m,振幅A=5c m,已知v=4m/s,所以T==1s, Δt=3s=3T,所以质点Q通过的路程是12A=60cm=0.6 m,所以选项C正确。

4.【解析】选B。根据波的图像,可知:a处质点经过周期,在波谷;b处质点经过周期,在平衡位置且向下振动;c处质点经过周期,在波峰;d处质点经过周期,在平衡位置且向上振动,则图乙描述的是b处质点的

振动图像,故答案为B。

【总结提升】巧解波动与振动图像综合问题

分析波动与振动图像综合问题应抓住“一分、一看、二找”

(1)分清振动图像与波动图像。此问题最简单,只要看清横坐标即可,横坐标为x则为波动图像,横坐标为t 则为振动图像。

(2)看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。

(3)找准波动图像对应的时刻。

(4)找准振动图像对应的质点。

5.【解析】选D。根据题图,周期T=2s,波长λ=4m,波速v==2m/s;根据右图可知,t=0.25s时刻,P点正向上运动,再结合左图可知,该波向右传播,所以选项A正确;质点L与质点N相距半个波长,它们的运动方向总相反,选项B正确;t=0.25s时,质点M从波谷位置向上运动,再经过0.5s=T,即在t=0.75s时,质点M处

于平衡位置,并正在往正方向运动,选项C正确;各质点只在平衡位置上下做简谐运动,并不随波迁移,选项D 错误。

6.【解析】选A、C。根据v=λf=4m×1 Hz=4 m/s可知A正确;根据上下坡法可知,质点P向上运动,且处于下坡路上,所以该波是向右传播的,B错误;再过0.5 s,质点P又回到平衡位置,所以动能最大,C正确;再过

2.5 s,质点P振动的路程s=×0.8cm=2 cm,D错误。

7.【解析】选C、D。由图像可知振幅A=10cm,λ=4m,故B错误;T==s=0.4s,故A错误;v==10m/s,故

D正确;由P点做简谐运动的表达式可知,P点开始向上振动,所以机械波沿x轴正向传播,故C正确。

8.【解析】选A、D。由P点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向,A正确;均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同,B错误;各质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波移动,而且Δt=4s=2T,路程s=8A=0.4m,C错误,D正确。

9.【解析】选A、C。由波形图知,λ=8m,A对。由波的周期性得0.2s=nT+(n=0,1,2,…),即T=s>0.1

s,所以n<,则n=0或1,即T=0.8s或T=0.16s,B错。则v==10(4n+1)(n=0,1),故v=10m/s或v=50m/s。C

对,D错。

10.【解析】(1)由图甲可知λ=2m, (4分)