3.2波的描述 同步练习(word版含答案)

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名称 3.2波的描述 同步练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 484.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-23 22:19:03

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文档简介

3.2波的描述
一、单选题
1.动画片配音时,常用正常录音再快速播放的方法,把成年人的声音变成儿童的声音,在此过程中,播出声波与原来相比(  )
A.频率不变,波速变大 B.频率不变,波速不变
C.频率变大,波速变大 D.频率变大,波速不变
2.当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.3 s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.6 s后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340 m/s,则这个山谷的宽度约为(  )
A.221 m B.442 m C.374 m D.646 m
3.一列简谐横波沿轴正方向传播,某时刻的波形图如图所示。则此波形所具有的波长个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.一个人手拿着长绳的一端,绳子另一端固定在墙上。当手上下振动,绳子上产生了波(如图所示)。当人的手频率加快,则(  )
A.波速不变 B.波速变大 C.波长不变 D.波长变大
5.一列简谐横波在t=s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点,图(b)是质点Q的振动图像。下列表述正确的是(  )
A.这列波的传播方向为沿着x轴正方向
B.t=2 s时质点P的加速度方向沿着y轴负方向
C.这列波的传播速度大小为9 cm/s
D.质点Q的平衡位置横坐标为9 cm
6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,此时波刚好传播到x=5m处的M点,从此时起经过0.1s,平衡位置在x=1.5m处的质点第一次回到平衡位置。则下列判断正确的是(  )
A.t=0时刻,x=1m处的质点P正沿y轴正方向运动
B.从t=0时刻开始,经过0.2s质点P传播到x=2m处
C.这列波的传播速度大小为5m/s
D.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
7.同一振源发出的机械波同时在水和空气中传播,某时刻的波形图如图,以下说法正确的是(  )
A.该列波在水中波长较大,b是水中机械波的波形图
B.该列波在水中传播速度较大,a是水中机械波的波形图
C.水中质点的振动周期比空气中质点的振动周期小
D.如果让这列波在真空中传播,波长与空气中的波长差不多
8.如图所示是某一时刻的波形图像,波沿x轴正方向传播,波速是12 m/s,则波长和频率分别是(  )
A.3 cm;200 Hz B.6 cm;200 Hz C.2 cm;400 Hz D.12 cm;50 Hz
9.图(a)是原点O处波源的振动图象,波源产生的波在x轴上传播,图(b)是某时刻在x轴上波的图象。下列说法正确的是(  )
A.图(b)所示的波出现的时刻为s
B.图(b)质点P此刻的振动方向沿y轴正方向
C.经s波从原点O传播到m的质点P
D.图(b)对应时刻质点P正向y轴正方向运动
10.如图所示,甲图为一列简谐横波在t=1.2s时刻的波形图像,乙图为简谐横波中质点A的振动图像,则下列说法中正确的是(  )
A.质点A向下运动,波向左传播 B.质点A向下运动,波向右传播
C.质点A向上运动,波向左传播 D.质点A向上运动,波向右传播
11.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形,图中A、B、C、D四个质点的位移大小相等.关于这列波的描述,下列说法正确的是(  )
A.C比D先回到平衡位置 B.波源起振方向向上
C.A、B两点速度相同 D.B、C两点加速度相同
12.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ。若在x=0处质点的振动图象如图所示,则该波在时刻的波形曲线为( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,图甲为沿x轴传播的一列简谱横波在t=0时刻的波动图像,图乙为质点P的振动图像,则下列说法中正确的是(  )
A.该波沿x轴正方向传播
B.t=1s时,a质点向y轴负方向运动
C.0~2s时间内,质点P沿x轴向左运动了4m
D.从t=0时起,a、b、c三质点中质点b最先回到平衡位置
14.如图所示,一列简谐横波平行于x轴传播,图中的实线与虚线分别为和时的波形图。已知平衡位置在cm处的质点在0到0.1s内运动方向不变。关于这列简谐波的说法中正确的是(  )
A.该波向左传播
B.该波向右传播
C.该波波源的振动频率是5Hz
D.从0时刻起1s内cm处的质点经过的路程为10cm
15.一列波在第一种均匀介质中的波长为,在第二种均匀介质中的波长为,且,那么这列波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为(  )
A.和 B.和
C.和 D.和
16.如图所示,A、B是x轴上的两个质点,有一列简谐波沿x轴正方向传播.在某一时刻,A点正沿竖直向上的方向通过其平衡位置,B点则正沿竖直向下的方向通过其平衡位置如果这列波的周期为T,那么这列波到达A、B两点的时间差为(  )
A. B.
C. D.
17.如图所示为某一时刻某简谐波的图像,波的传播方向沿x轴正方向,下列说法正确的是(  )
A.质点a的振幅大于质点b的振幅 B.该时刻质点b、e的速度相同
C.该时刻质点c、d的加速度为零 D.该时刻质点d正在向下运动
二、解答题
18.一列简谐横波在时刻的波形图如图所示,已知该波沿轴正方向传播,在末时,质点P刚好出现第二次波峰,试求:
(1)此波的周期T;
(2)此波的波速v;
(3)坐标为6m的Q点第一次出现波峰的时刻
19.一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形图像如图中的Ⅰ所示,经后,波形图像如图中的Ⅱ所示。求这列波的波速。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.D
【详解】
快速播放时,扬声器振动的频率增大,从而使声音的音调变高,让人感觉是童声。波速由介质决定,所以快速播放时波速不变。
故选D。
2.C
【详解】
右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.3 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=1.9 s。山谷的宽度
s=v(t1+t2)=×340×2.2 m=374 m
故选C。
3.B
【详解】
由图可知,此波形图有2个波长个数。
故选B。
4.A
【详解】
波速只和介质有关,长绳不变,波速不变,A正确。
故选A。
5.D
【详解】
A.当t=s时,Q向上振动,结合题图(a)可知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.t=2s时质点P处于平衡位置下方,其加速度方向沿着y轴正方向,故B错误;
C.由题图(a)可以看出,该波的波长λ=36 cm,由题图(b)可以看出周期为T=2 s,故波速为
v==18 cm/s
故C错误;
D.设质点P、Q的平衡位置的x轴分别为xP、xQ,由题图(a)可知,x=0处
y=-=Asin (-30°)
因此
xP=λ=3 cm
由题图(b)可知,在t=0时Q点处于平衡位置,经过Δt=s,其振动状态向x轴负方向传播到P点处,所以
xQ-xP=vΔt=6 cm
解得质点Q的平衡位置的x坐标为
xQ=9 cm
故D正确。
故选D。
6.C
【详解】
A.t=0时刻,根据波动规律可知,质点P沿y轴负方向运动,故A错误;
B.波传播过程中,质点不随波迁移,故B错误;
C.经过0.1s,平衡位置在x=1.5m处的质点第一次回到平衡位置,即波在0.1s内,传播了0.5m,波速为5m/s,故C正确;
D.分析质点M可知,起振方向沿y轴负方向,故质点Q起振方向为沿y轴负方向,故D错误;
故选C。
7.A
【详解】
AB.频率和周期是由振源决定的,两列波频率相同,周期相同,又因为机械波在水中传播的传播速度比在空气中快,根据
可以知道机械波在水中波长较大,由图波形曲线可以知道b比a的波长长,故b是水中机械波的波形曲线,a是空气中声波的波形曲线;A正确;B错误;
C.因频率和周期是由振源决定的;所以在两种介质中周期相同,C错误;
D.机械波的传播需要介质,故它不能在真空中传播,D错误。
故选A。
8.B
【详解】
由波形图可知,波长λ= 6cm,则周期为
所以频率为
故B正确,ACD错误。
故选B。
9.C
【详解】
A.图(a)可知,原点处波源运动到轴负向最大位移处所用最短时间,则图(b)所示的波出现的时刻
其中,因此
A错误;
B.波源在原点O,则沿轴传播的波以原点对称向轴正、负方向传播,由此可知质点此刻的振动方向沿轴负方向, B错误;
C.由图(b)知波长,则波速
波从原点传播到所用时间
解得
C正确;
D.由图(b)可知此时质点沿轴负方向运动,D错误。
故选C。
10.A
【详解】
t=1.2s时,由乙图可知,简谐横波中质点A正在向下振动;再结合题图甲根据振动与波动的关系可知,波向左传播。故A正确。
故选A。
11.A
【详解】
A.根据同侧法可知,C点向上振动,D点向下振动,可知C比D先回到平衡位置,选项A正确;
B.由题中条件不能确定波源起振方向,选项B错误;
C.A、B两点速度大小相同,方向相反,选项C错误;
D.B、C两点加速度大小相同,方向均指向平衡位置,则方向相反,选项D错误。
故选A。
12.D
【详解】
从振动图像上可以看出x=0处的质点在时刻处于波峰位置,且正在向下振动,四个图像中,只有D符合题意,故D正确,ABC错误。
故选D。
13.B
【详解】
A.由质点P的振动图像可知,在t=0时刻,质点P沿y轴正向运动,可知波沿x轴负向传播,选项A错误;
B.t=1s时,即经过,a质点在平衡位置,向y轴负方向运动,选项B正确;
C.质点只能在自己平衡位置附近上下振动,不随波迁移,选项C错误;
D.在t=0时刻,b点向下振动,c点向上振动,a点将要向下振动,可知a、b、c三质点中质点c最先回到平衡位置,选项D错误。
故选B。
14.A
【详解】
AB.由题意可知,在内cm处质点振动方向没有变化,故该处质点只能向上振动到达虚线对应位置,由“同侧法”可知波只能向左传播,A正确,B错误;
C.在0.1s内cm处质点路程为振幅A,即历时,故波的周期为0.4s,频率为2.5Hz,C错误;
D.在1s内,即2.5T,cm处的质点通过的路程为
D错误。
故选A。
15.C
【详解】
波的频率等于波源的振动频率,由波源决定,则当一列机械波从一种介质进入另一种介质时,其频率保持不变。即
f1:f2=1:1

v=λf
可得
v1:v2=λ1:λ2=3:1
故C正确,ABD错误。
故选C。
16.B
【详解】
当A点沿竖直向上的方向通过其平衡位置时,B点刚好沿竖直向下的方向通过其平衡位置,A、B两点平衡位置之间的距离是半个波长的奇数倍,即为
(n=0,1,2,…)
根据波在一个周期内传播的距离为一个波长,可知波通过A、B两点的时间差是半个周期的奇数倍,即为
(n=0,1,2,…)
故B正确,ACD错误。
故选B。
17.D
【详解】
A.因为是简谐波,所有质点振幅相同,所以质点a、b的振幅相等,故A错误;
B.波的传播方向沿x轴正方向,利用“上下坡法”可知该时刻质点b向上振动,而e向下振动,质点b、e的速度方向相反,所以该时刻质点b、e的速度不相同,故B错误;
C.该时刻质点c在波谷,加速度最大,d在平衡位置,加速度为零,故C错误;
D.波的传播方向沿x轴正方向,利用“上下坡法”可知质点d正在向下运动,故D正确;
故选D。
18.(1)0.4s;(2)5m/s;(3)1s
【详解】
(1)该波沿轴正方向传播,由“同侧法”可知,质点P在0时刻向下振动,由题意可得
故此波的周期为
T=0.4s
(2)由波形图可知,该列波的波长为2m,则此波的波速为
(3)离Q点最近的波峰在x=1m处,该波峰传播到Q点的时间为
19.(4n+10)m/s(n=0,1,2,3……)
【详解】
由波形图可知,波长=8m,波沿x轴正方向传播,t=0.2 s内波沿传播方向传播的距离(n=0,1,2,3……),则
(n=0,1,2,3……)答案第1页,共2页
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