3.2波的描述 自主提升过关练(word版含答案)

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名称 3.2波的描述 自主提升过关练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 505.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-21 05:16:47

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文档简介

3.2波的描述 自主提升过关练(含解析)
一、选择题
1.质点O为波源,激发的简谐横波沿x轴正方向传播。T=0时,由平衡位置开始振动;3.0s时,波传到x=1.2m处,波形图如图所示。质点M的平衡位置在0.3m、质点N位置在0.9m处,则(  )
A.t=0时,质点O向y轴正方向运动
B.3.0s后,质点M、N可能同时回到平衡位置
C.3.0s后,每当yM=0时,yN的大小一定是0.1m
D.3.5s时,质点M、N的加速度方向相同
2.如图所示,手抓住绳的一端上下振动,产生沿绳传播的机械波,增大手的振动频率,该波的( )
A.波速增大 B.波长增大 C.波速减小 D.波长减小
3.一列简谐横波沿直线AB传播,已知A、B两质点平衡位置间的距离是3m,且在某一时刻,A、B两质点的位移均为零,A、B之间只有一个波峰,则这列横波的波长不可能是(  )
A.3m B.6m C.2m D.4m
4.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
5.一列简谐横波在均均介质中沿x轴负方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是(  )
A.B.C. D.
6.一振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是(  )
A.速度的最大值一定为v
B.一个周期内运动的路程为4A
C.一个周期内沿x轴正方向运动的位移大小为vt
D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
7.一列简谐横波,在时刻的波形如图甲所示,图乙为波中质点的振动图像,则根据甲、乙两图可以判断(  )
A.该波沿轴正方向传播
B.波速为
C.从时刻起经过时间,质点通过路程为
D.质点做简谐运动的表达式为
8.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,P、Q两质点的平衡位置分别位于x1=1.5m和x2=4.5m处,t=0时刻,P、Q两质点离开平衡位置的位移相同,质点P比质点Q振动滞后0.2s,则下列说法正确的是(  )
A.波沿 x轴正向传播
B.波传播的速度大小为10 m/s
C.质点P振动的周期为0.8 s
D.质点 Q沿y轴负方向回到平衡位置时,质点P处于波谷
9.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
10.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示,此刻x=2m处的质点P沿y轴向上运动,其振动周期为0.4s。以下说法正确的是(  )
A.这列波向左传播 B.这列波的振幅为20cm
C.这列波的波速为10m/s D.从此时刻起经过1s,P点位于波峰位置
11.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示,此后质点比质点先回到平衡位置,下列判断正确的是(  )
A.该简谐横波沿轴负方向传播
B.此时质点沿轴负方向运动
C.此时质点的速度比质点的速度小
D.此时质点的加速度比质点的加速度大
12.一列简谐横波沿x轴方向传播,某时刻的波形如图所示。已知此时质点F的振动方向沿y轴负方向,则(  )
A.此刻质点B的振动方向与质点H的振动方向相同
B.此刻质点E的振动速度为0
C.这列波沿x轴正方向传播
D.质点B将比质点D先回到平衡位置
13.如图甲所示,通过战斗绳进行高效全身训练是健身房的最新健身潮流之一,健身爱好者训练时,手持绳的一端上下甩动形成的绳波可简化为简谐横波,手的平衡位置在处,手从平衡位置开始甩动时开始计时,图乙是时的波形图,此时波刚好传播到处,则( )
A.处质点的起振方向沿y轴正方向
B.处的质点振动的周期为
C.波传播的速度大小为
D.当处的质点第一次到达波峰时,处的质点通过的路程为
E.手握着绳端上下做简谐运动的振动方程为
14.图中实线为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,经过0.1s后,其波形图如图中虚线所示,已知该简谐波向左传播,且该波的周期T大于0.1s,振幅为A。下列说法正确的是(  )
A.t=0时刻,x=10cm处的质点处于平衡位置
B.该波可能向左传播了25cm
C.该波的周期一定为0.4s
D.从t=0至t=0.1s,波上各质点所运动的路程均为A
15.如图所示,一列横波在x轴上传播,在时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示,下列说法中正确的是(  )
A.由该波形曲线读出这列波的振幅为0.2m
B.该波形曲线上的质点振动的周期可能是0.3s
C.若周期大于,则可能的最小波速是20m/s
D.若周期大于,则可能的最大波速是140m/s
二、解答题
16.一列横波在某时刻的波动图像如图所示,已知此刻x=3 m处的质点沿y轴正方向振动,波的传播速率为16 m/s。
(1)求介质中质点的振幅并说明该列波的传播方向。
(2)求波源振动的频率。
(3)画出再经过0.125 s时的波动图像。
17.如图所示是地震局某次收到的地震波解波后的某个波的图像。其在地壳中的传播速度为1000m/s。求该列波的周期、频率、波长和波源的振动频率。
试卷第页,共页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
A.波沿x轴正方向传播,3.0s时,波传到x=1.2m处,根据平移法可得此处质点向上运动,所有质点起振方向相同,可知t=0时,质点O向y轴正方向运动,A正确;
BC. 质点M的平衡位置在0.3m、质点N位置在0.9m处,两质点相距
每当yM=0时,yN的大小可能是0.1m,也可能是-0.1 m,两质点不可能同时回到平衡位置,BC错误;
D.波的速度为
3.5s时,相对于题干波形图波向右传播
3.5s时,质点M的位移为正,加速度方向为y轴负方向;质点N的位移为负,加速度方向为y轴正方向,质点M、N的加速度方向相反,D错误。
故选A。
2.D
【解析】
【详解】
AC.沿绳传播的机械波介质不变,则波速不变,故AC错误;
BD.根据
频率增大,则波长减小,故B错误,D正确。
故选D。
3.D
【解析】
【详解】
因为AB之间只有一个波峰,所以可能AB相距二分之一个波长距离,即
还可能AB相距正好一个波长距离,即
可能AB相距个波长距离,即
结合选项可知这列横波的波长不可能是4m,故选D。
4.B
【解析】
【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。
5.C
【解析】
【详解】
根据题意可知,时,在处的质点处于
则此时该质点位于平衡位置。
根据质点振动方程可知,质点起振方向向下,t=0时其位于波峰,故时,质点在向下振动。
故选C。
6.B
【解析】
【详解】
A.质点P振动的速度最大值与波速之间并没有必然联系,所以速度的最大值不一定为v,故A错误;
B.质点P在一个周期内运动的路程为4A,故B正确;
C.质点只在平衡位置附近振动,不会沿波的传播方向移动,故C错误;
D.质点P开始振动的方向一定与波源的起振方向相同,与它离波源的距离无关,故D错误。
故选B。
7.D
【解析】
【详解】
A.由乙图可知时质点向下振动,由波形平移法可知该波沿轴负方向传播,故A错误;
B.由两图像可知波长,周期,则波速为
故B错误;
C.时刻质点经过平衡位置向下运动,则知时刻,质点在波峰,从时刻起经过时间为
质点通过路程为
故C错误;
D.由于
解得
则图乙可知质点做简谐运动的表达式为
故D正确。
故选
8.C
【解析】
【详解】
A.因为P比质点Q振动滞后0.2s,可知振动先传到Q点后传到P点,波沿x轴负向传播,A错误;
C.P、Q两质点的平衡位置相距
解得
T=0.8s
C正确;
B.波的传播速度为
B错误;
D.波向左传播1.5m时,质点Q处于平衡位置,质点P处于波峰,D错误。
故选C。
9.A
【解析】
【分析】
【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。
10.C
【解析】
【详解】
A.此刻x=2m处的质点P沿y轴向上运动,结合波形微平移方法得到,波向x正方向传播,A错误;
B.由波形图像得到振幅
A=10cm
B错误;
C.由波形图像得到波长为4m,故这列波的波速为
C正确;
D.从此时刻起经过1s,即经过2.5T,则P位于的位置,D错误。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
A.由质点比质点先回到平衡位置可知,图示波形图所对应的时刻K质点向上振动,根据同侧法可知该简谐横波沿轴负方向传播,故A正确;
B.此时K质点沿轴正方向运动,故B错误;
C.此时L质点的速度为零,K质点速度不为零,故C错误;
D.此时L质点的位移大于K质点的位移,则此时质点的加速度比质点的加速度小,故D错误。
故选A。
12.A
【解析】
【详解】
C.因此刻质点F的振动方向沿y轴负方向,故此列波沿x轴负方向传播,C项错误;
AD.根据“上下坡法”可知,此刻质点B的振动方向和H的振动方向相同,D点的振动方向向下,则质点D先回到平衡位置,A项正确、D项错误;
B.此刻质点E位于平衡位置,振动的速度最大,B项错误。
故选A。
13.BCE
【解析】
【详解】
A.根据波的传播方向与振动方向的关系可知,处质点的起振方向沿y轴负方向,故A错误;
B.图乙是时的波形图,此时波刚好传播到处,可知此波的周期为,故处的质点振动的周期为。故B正确;
C.波传播的速度
故C正确;
D.处质点的起振方向沿y轴负方向,当处的质点第一次到达波峰时,历时经过的路程为3个振幅,由图可知,即
故D错误;
E.由以上分析可知,手从平衡位置开始甩动时起振方向沿y轴负方向,简谐运动的振动方程为
故E正确。
故选BCE。
14.AC
【解析】
【详解】
A.由图可知,t=0时刻,x=10cm处的质点处于平衡位置,选项A正确;
BC.该波向左传播的距离为
波速
周期
因T>0.1s,则n=1,此时T=0.4s,即波向左传播了5cm,则B错误,C正确;
D.从t=0至t=0.1s,即经过了四分之一周期,波上从平衡位置或者从波峰波谷开始振动的质点所运动的路程均为A,选项D错误。
故选AC。
15.CD
【解析】
【详解】
A.由该波形曲线读出这列波的振幅为0.2cm,故A错误;
B.若波向右传播,周期满足关系式
解得
当波向左传播时,周期满足关系式
解得
由数学关系知无论取何值,周期都不可能为0.3s,故B错误;
CD.由图可知该波的波长为8m,若周期大于,即
当波沿x轴正方向传播时,可能的周期为
当波沿x轴负方向传播时,可能的周期为
由波速公式
可知速度最小时,周期T最大,分析上面两类情况可知,当周期最大时,波沿x轴正方向传播,且在
中,取,即

最小波速
当速度最大时,周期最小,分析上面两类情况可知,当周期最小时,波沿x轴负方向传播,且在
中,取,即

最大速度
故CD正确。
故选CD。
16.(1) 10 cm,向x轴正方向传播;(2) 2 Hz;(3)
【解析】
【详解】
(1)介质中每一质点的振幅均相同,且
此刻x=3 m处的质点沿y轴正方向振动,可得这列波向x轴正方向传播。
(2)根据波形图可知
根据
解得
(3)再经过0.125 s,波形沿x轴正方向平移的距离
故再经过0.125 s后的波形图像如图乙中虚线所示
17.;;λ=0.2m;
【解析】
【详解】
由波形图可知,该波的波长
λ=0.2m
则周期
频率
波源的振动频率等于波的频率
试卷第页,共页