3.2波的描述基础巩固练习（word版含答案）

3.2波的描述基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．在简谐波的传播方向上有相距L的a、b两点，两点间只存在一个波峰的四种情况如图所示，若四种情况波速相同，传播方向都向右，则从图示时刻起开始计时，质点a首先到达波峰的情况是（　　）
A． B．
C． D．
2．有关机械波，下列说法正确的是
A．横波沿水平方向传播，纵波沿竖直方向传播
B．在波的传播过程中，质点随波迁移将振动形式和能量传播出去
C．两个相邻的、在振动过程中速度和位移都相同的质点间距离是一个波长
D．声波在真空中也能传播
3．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，对P的速度v和加速度a的描述中，正确的是（　　）
A．v大小不变，方向沿x轴正方向
B．v逐渐减小，方向沿y轴正方向
C．a逐渐变大，方向斜向右下方
D．a逐渐变小，方向沿y轴正方向
4．如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20m/s，P是离原点为2m的一个质点，则t=0.17s时刻，质点P的运动情况是（ ）
A．速度和加速度都沿－y方向
B．速度沿+y方向，加速度沿－y方向
C．速度和加速度均在增大
D．速度正在减小，加速度正在增大
5．有一频率为的简谐横波，沿x轴正方向传播，在传播方向上有相距2m的两个质点，它们相继达到正方向最大位移的时间差为0.5s，则波长是（ ）．
A．1m B．2m C．4m D．8m
6．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（ ）
A．频率变小，波长变大 B．波长变小，频率变大
C．频率不变，波长变大 D．频率不变，波长变小
7．直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻a波恰好传到x=4m处，下列说法正确的是（　　）
A．波源的起振方向沿y轴正方向
B．两列波的频率关系fa=4fb
C．此时刻b波传到x=－16m处
D．质点P在这段时间内的路程为30cm
8．沿x轴从左向右有M、P、N三个质点（N点未出）在同一介质中，位于坐标原点O处的P质点在外力作用下在竖直方向做简谐振动，形成沿x轴双向传播的简谐波。t=0时刻波形如图所示，其中M点再经过1s时间（小于一个周期），位移仍与t=0时相同，但振动方向相反。N点与M点平衡位置距离为d，设波长为λ，λA．此时P点加速度为零 B．此时M点的振动方向竖直向下
C．N点平衡位置坐标为x=10cm D．此简谐波在x轴上的传播速度为4m/s
9．质点M、N是沿x轴正方向传播的简谐横波上的两点，平衡位置的横坐标xM=2m，xN=5.5m，图甲、图乙分别是M、N两质点的振动图像（开始计时的时刻相同），波传播的速度v的大小范围为0.4m/sA．0.25m/s B．0.5m/s C．0.75m/s D．0.85m/s
10．一列简谐横波沿轴正方向传播，周期为时的波形图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．平衡位置在处的质元的振幅为
B．该波的波速为
C．时，平衡位置在处的质元向轴负向运动
D．时，平衡位置在处的质元处于波谷位置
11．图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则（　　）
A．波沿x轴正方向传播
B．0～0.1s内，质点Q运动的路程为0.1m
C．0～0.3s内，质点P随波迁移的距离为1.5m
D．t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度
12．如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法错误的是（　　）
A．波速为6 m/s
B．频率为1.5 Hz
C．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰
D．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置
13．一列水平传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，图中A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，则该简谐波波速的值不可能为（　　）
A．24m/s B．23m/s C．21m/s D．19m/s
14．一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔0.1m选取一个质点，如图甲所示，t=0时刻波恰传到质点1，质点1立即开始向下振动，在t=0.4s时，所选取的1到9号质点第一次出现如图乙所示的波形，则（　　）
A．t=0.4s时刻，质点1向上运动
B．t=0.4s时刻，质点8向上运动
C．t=0至t=0.4s内，质点3运动的时间为0.3s
D．该波的周期为0.4s，波速为0.2m/s
15．当一列声波从一种介质（如空气）进入另一种介质（如水）时，则（　　）
A．波长保持不变 B．频率保持不变
C．波速保持不变 D．振幅保持不变
二、填空题（共4题）
16．图（甲）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=4.0m处的质点，图（乙）为质点P的振动图像，则这列波传播速度是___________m/s，传播方向是沿x轴___________。
17．甲、乙两列波均向右传播，在相遇处各自的波形图如图所示，已知两列波为同一性质的波，在同种介质中传播，则两列波的频率之比为__________，10m处质点的速度方向__________（填“向上”或“向下”）。
18．下图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T．经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm，则当t=时质点5的运动方向为_________，当t=时质点9运动的路程为_________．
19．图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。
（1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。
（2）经测量发现图（乙）中OB=O′B′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。
三、综合题（共4题）
20．某均匀介质中的质点A做简谐运动，t＝0时刻起其振动图象如图所示，t＝10s时，距A质点10m处的B质点开始振动。求：
①该波的波速大小v；
②该波的波长λ。
21．一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中的虚线所示．已知P是传播介质中坐标为2.5m处的一个质点．
①试判断在t=0.1时刻与P相距5m处的质点的振动方向；
②求该波传播的速度．
22．如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2＝(t1+0.2)s时刻的波形图。
(i)若波速为75m/s，求质点M在t1时刻的振动方向;
(ii)在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1.8m，求波的传播方向和波速的大小。
23．作图．
（1）①过山车从a点运动到c点的位移；②过山车在b点时的速度方向．
（2）图中所示为一简谐横波在某-一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示．请在图中标出D质点的运动方向．并且在图中标出横波的传播方向．
参考答案
1．C
2．C
3．D
4．A
5．D
6．D
7．C
8．C
9．B
10．B
11．D
12．C
13．A
14．C
15．B
16．40 正方向
17．2：3 向上
18．竖直向上 6cm
19．多 4m/s
20．①1m/s；②4m
21．①若在P点左侧，则它正在向上振动，若在P点右侧，则它在向下振动②
22．(i)向下振动(ii)波向右传播，10m/s
23．(1)
(2)