人教版选择性必修第一册 3.2 波的描述 基础训练
一、单选题
1.如图所示是一列简谐横波的图像,已知此时刻O点向上振动,则( )
A.波向x轴正向传播
B.A点的振幅为1cm
C.C点的振幅为2cm,位移为-1cm
D.B、C两点运动方向相同,都沿x轴负向
2.一列波长大于3.6m的简谐横波沿直线方向由a向b传播,a、b相距6m, a 、b两质点的振动图象如图所示.由此可知
A.3 s末a、b两质点的位移相同
B.该波的波速为2 m/s
C.该波的波长为4m
D.该波由a传播到b历时1.5s
3.波源O从0时刻开始向上振动,由此在水平绳引发的一列横波在某时刻的波形如图所示,已知在图示空间第一次出现如图所示的波形。则此波的速度为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x= 0.5m处的质点,Q是平衡位置在x =2m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )
A.这列波沿x轴正方向传播 B.这列波的传播速度为2m/s
C.t=0.15s,P的加速度方向与速度方向相同 D.从t=0.10s到t=0.15s,P通过的路程为10cm
5.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形,已知此时质点 A 正向上运动, 如图中箭头所示.由此可以判定此横波( )
A.向左传播,且此时质点 B 速度减小
B.向左传播,且此时质点 C 加速度增大
C.向右传播,且此时质点 D 动能增大
D.向右传播,且此时质点 E 回复力减小
6.图甲为一列简谐横波在t=21s时的波形图,图乙是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是( )
A.v=25cm/s,向左传播
B.v=50cm/s,向左传播
C.v=25cm/s,向右传播
D.v=50cm/s,向右传播
7.如图所示,一列机械波沿x轴传播,波速为16m/s,某时刻的图象如图,由图象可知( )
A.这列波波长为16m
B.这列波传播8m需2s时间
C.x=4m处质点的振幅为0
D.x=6m处质点即将向y轴正向运动
8.如图甲所示,一弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端连接一小球静止于光滑水平地面上O点处。若把小球拉至A点后由静止释放,则小球在A、B之间做简谐运动,以水平向右方向为正方向,小球的振动图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.A、B之间的距离为
B.时刻小球位于B点,且此时小球的加速度最大
C.在时间内,小球运动的速度逐渐减小,所受的弹簧弹力逐渐增大
D.在时间内,小球运动的路程为,位移为零
9.一简谐横波沿x轴正方向传播,在时刻,该波的波形图如图()所示,、是介质中的两个质点。图()表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.质点的振动图像与图()相同
B.质点的振动图像与图()相同
C.在时刻,质点的速率比质点的大
D.在时刻,质点的加速度比质点的大
10.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示.波源不在坐标原点O,P是传播介质中离坐标原点xp=2.5m处的一个质点.则以下说法正确的是( )
A.质点P的振幅为0.05m
B.波的频率可能为7.5Hz
C.波的传播速度可能为50m/s
D.在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿x轴正方向运动
11.一列周期为T的正弦横波沿x轴正方向传播,a、b为x轴上的两个质点,其间距离小于一个波长,某时刻质点a振动到x轴上方的最高点质点b恰好通过平衡位置向上运动,则从此时刻起再经时,a、b间的波形为图中的( ).
A. B.
C. D.
12.一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振,如图所示是t=0.3s末x=0至4m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出.已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是( )
A.这列波的周期为0.4s,振幅为10 cm
B.这列波的波长为8m,波速为20 m/s
C.t="0.4" s末,x=8 m处的质点速度沿y轴正方向
D.t=3s末,x=40 m处的质点沿x方向前进了80m
二、多选题
13.一列沿x轴正方向传播的横波,其振幅为A,波长为λ,某一时刻波的图象如图所示。在该时刻,某一质点的坐标为(λ ,0)。下列选项正确的是( )
A.经过四分之一周期后,该质点的坐标为(λ ,-A)
B.经过一个周期后,该质点的坐标为(2λ ,0)
C.该时刻处的质点正在向y的正方向运动
D.此波由一种介质进入另一种介质,波的速度将变化
E.若障碍物的尺寸远大于λ,则可以发生明显的衍射
14.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点A、B、C分别位于x1=2m、x2=3m、x3=6m处.当t=9s时质点A刚好第3次到达波峰.下列说法正确的是
A.该波的波速一定为1 m/s
B.如果该波在传播过程中与频率为0. 5Hz的横波相遇,一定发生干涉现象
C.质点C起振方向沿y轴负向
D.如果质点C到达波峰,则质点B一定在平衡位置
E.质点A的振动方程可表示为y= sin(0.25πt)m
15.下列说法正确的是( )
A.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施
B.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
C.光波和无线电波同属电磁波,光波的频率比无线电波的频率低,波长比无线电波的波长大,在真空中传播的速度都约为3.0×108 m/s
D.“和谐号”动车组高速行驶时,在地面上测得的其车厢长度略微变短
16.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,此时x=2m处的质点P在平衡位置沿y轴正向运动,从图示时刻开始,平衡位置在x=0.4m处的质点Q经过3.3s第二次到达波峰,则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正向传播 B.x=4m处的质点在任意0.5s内通过的路程都为0.2m
C.x=1m处质点振动的周期为2s D.波沿x轴传播的速度大小为2m/s
17.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6s时的波形图,波的周期T>0.6s,则( )
A.波的周期为0.8s
B.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动
C.经过0.6s,P点沿x轴负方向经过的路程为0.6m
D.在t=0.3s时,Q点到达平衡位置且向上运动
18.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,图中质点A的振动图象如图乙所示.则 ( )
A.这列波的波速是25 m/s
B.这列波沿x轴正方向传播
C.质点P在1 s内通过的路程是40 cm
D.t=0.7 s时,x=2.5 m处的质点到达波峰
E.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为1.25 Hz
19.一列简谐横波在t=ls时的波形图如图所示,a、b、c分别为介质中的三个质点,其平衡位置分别为xa=0.5m、xb=2.0m、xc=3.5m。此时质点b正沿y轴负方向运动,且在t=l.5s时第一次运动到波谷。则下列说法正确的是 。
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的传播速度大小为1m/s
C.质点a与质点c的速度始终大小相等、方向相反
D.每经过2s,质点a通过的路程都为1.6m
E.质点c的振动方程为
20.如图甲,介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m。图乙是波源做简谐运动的振动图像。波源振动形成的机械横波可沿图甲中x轴传播。已知t=5s时刻,A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处。下列判断正确的是( )
A.A质点的起振方向向上
B.该列机械波的波速为0.2m/s
C.该列机械波的波长为2m
D.t=11.5s时刻,B质点的速度方向沿y轴正方向
21.如图所示,一列简谐横波沿x轴向右传播,质点O为坐标原点,质点P、Q的坐标分别为。从波传播到质点O处开始计时,此时O开始向上振动,经,波刚好传到质点P,而此时质点O恰好第一次到达最低点且距离平衡位置处。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A.该简谐波传到P点时,P点开始向下振动
B.该简谐波的波长为
C.该简谐波的波速为
D.经过质点P随波运动到Q点
E.当波传播到质点Q时,质点O通过的路程为
22.一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,周期为T,振幅为A。t=0时刻,该波波形如图中实线所示,此时x=0处的质元沿y轴负向振动,则___________
A.此列波沿x轴正向传播
B.经过T,x=0.2m处的质元传播到x=0.8m处
C.t=T时刻波形如图中虚线所示
D.x=0处的质元向y轴正方向运动时,x=0.6m处质元向y轴负方向运动
E.x=0处质元的位移为-A时,x=0.4m处质元的位移为A
23.一列沿x轴负方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,此时坐标为(1,0)的质点刚好开始振动,坐标为(3,0)的质点P恰好在平衡位置、在t1=0.5s时刻,坐标为(-3,0)的质点Q首次位于波峰位置.下列判断正确的是_____
A.t=0时刻质点P沿y轴正方向运动
B.该波的传播速度为0.1m/s
C.质点P的振动频率为2.5Hz
D.0~1s内质点Q运动的路程为0.1m
E.质点Q振动后,P、Q两质点的速度始终大小相等,方向相反
24.关于机械振动与机械波说法正确的是
A.机械波的频率等于振源的振动频率
B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等
C.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定
D.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离
E.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
25.一列简谐横波沿轴正方向传播,为波源。如图所示,是波源开始振动后时的波形图,则下列判断正确的是( )
A.这列波的周期为,振幅为
B.这列波的波速为,波长为
C.再经过时,处质点的位置坐标为
D.再经过时,处的质点第一次到达波峰
E.当处的质点第一次到达波峰时,处的质点通过的路程为
26.一列横波沿x轴传播,t1、t2时刻波的图像分别如图所示实线和虚线,已知,波速v=12m/s,则( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.图中P质点在t1时刻运动方向水平向左
C.图中P质点在1s内向左平移12m
D.图中P质点在1s内通过的路程为0.8m
27.一列简谐波沿×轴方向传播,t1=0时刻和t2= 0.1s时刻的图像分别为图中的实线和虚线所示。已知波速v满足。由图判断简谐波的频率可能是( )
A.12.5Hz B.27.5Hz C.17.5Hz D.22.5Hz
28.一列简谐横波沿x轴正方向传播,振幅为A.t=0时,平衡位置在x=0处的质元位于y=0处,且向y轴负方向运动;此时,平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处.该波的波长可能等于( )
A.0.60m B.0.20m C.0.12m D.0.086m
29.如图所示,一列横波在x轴上沿x轴方向传播,实线表示t=0时刻的波形图,虚线是t=2s时刻的波形图,下列说法正确的是( )
A.质点的振动周期一定是8s
B.该波的波速可能是1m/s
C.t=0时刻,x=4m处的质点振动方向可能向上
D.t=4s时刻,x=6m处的质点可能位于平衡位置
E.在0~2s时间内,x=4m处的质点运动的路程可能为15cm
30.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在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,再经时间=1s,在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是____。
A.波长为5m
B.波速为5m/s
C.波的周期为0.8s
D.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
E.从t=0到质点Q第一次到达波峰的过程中,质点M通过的路程为80cm
三、解答题
31.如图所示,a、b、c是处于同一均匀介质中某一直线上的三个质点,一列简谐横波沿该直线从a向c传播,a、b两质点平衡位置之间的距离L1=5m。各质点做简谐运动时的周期T=0.1 s,振幅A=5cm,波长大于3 m且小于5 m。t1=0时刻,波刚好传到质点b,此时质点a恰好位于波谷。t2=0.5 s时刻,质点c第一次到达波谷。求:
(1)a、c两质点平衡位置之间的距离L2;
(2)从质点a开始振动到质点c第一次到达波谷的时间内,质点a通过的路程s。
32.一列沿x轴传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图实线所示,在t1=0.2s时刻的波形如图虚线所示
(1)若波向x轴负方向传播,求该波的最小波速;
(2)若波向x轴正方向传播,且t133.如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波源在O点,波速大小为0.6m/s,P点的横坐标为126 cm,从图中状态开始计时,求:
(1)试判断波源的起振方向
(2)经过多少时间,P质点第一次到达波峰?
(3)以P质点第一次到达波峰开始计时,作出P点的振动图像(至少画出1个周期)
34.一列简谐横波沿x方向传播,如图所示,其中实线和虚线分别为t=0和t=0.5s两时刻的波形图。求:
(1)若x=4m处的质点在t=0时刻沿y轴负方向振动,判断这列波的传播方向;
(2)该波的传播速度。
试卷第1页,共3页
试卷第2页,共2页
参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为O点向上振动,可知波向x轴负向传播,选项A错误;
B.A点的振幅为2cm,选项B错误;
C.C点的振幅为2cm,位移为-1cm,选项C正确;
D.B点沿y轴负向振动,C点沿y轴正向振动,则B、C两点运动方向相反,选项D错误。
故选C。
2.B
【解析】
【分析】
由两个质点的振动图象分析它们状态关系,确定距离6m与波长的关系,结合条件求出波长,读出周期,求出波速.根据求出该波由a传播到b的时间
【详解】
根据图像可知3s末a质点的位移为2m,b质点的位移为0,故两者位移不同,故A错误;在t=0时刻质点a位于平衡位置向上运动,b位于波峰,则a、b间距离,得:,又据条件知:波长大于3.6m,则得n只能取0,得到波长为:,由图读出周期T=4s,所以波速为,故B正确C错误;
该波由a传播到b历时为,故D错误.
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
由同侧法可知,时刻O点的质点向下振动,质点在最低点向上振动,由题意可知从0时刻到时刻经过即
由图可知
由公式
联立解得
故B正确,ACD错误。
故选B。
4.C
【解析】
【详解】
A.分析振动图像,由乙图读出,在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向,根据波动规律结合图甲可知,该波沿x轴负方向的传播,故A错误;
B.由甲图读出波长为λ=4m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为
故B错误;
C.从t=0.10s到t=0.15s,质点P振动了,根据波动规律可知,t=0.15s时,质点P位于平衡位置上方,速度方向沿y轴负方向振动,则加速度方向沿y轴负方向,两者方向相同,故C正确;
D.在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处,所以从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程
s≠A=10cm
故D错误。
故选C。
5.B
【解析】
【详解】
由题意,此时质点A正向上运动,波形将向左平移,所以此横波向左传播.此时质点B、C的振动方向向下,D、E方向向上,B向平衡位置运动,速度增大,C向波谷运动,位移增大,加速度增大.故选B正确,ACD错误.
6.D
【解析】
【详解】
由甲读出波长为
由乙图读出周期为
则波速为
根据波的周期性可知,t=21s质点P的速度方向与t=1s的速度方向相同,都向下振动,则在甲图上,由波形的平移法得知,该波向右传播。
故选D。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图像可知波长为8m,这列波传播8m需
故AB错误;
C.振幅指的是能够偏离平衡位置的最大距离,故C错误;
D.由图可知x=6m处质点处于波谷,即将向y轴正向运动,故D正确。
故选D。
8.B
【解析】
【详解】
A.由乙图可知,A、B之间的距离为12cm。故A错误;
B.由乙图可知,时刻小球位于负的最大位移处,故位于B点,弹簧压缩量最大加速度最大。故B正确;
C.在时间内,小球由A点向平衡位置运动,速度逐渐增大,所受的弹簧弹力逐渐减小,故C错误;
D.小球由O点向B点运动为加速,由B点向O点运动为减速,所以在时间内,小球路程小于一个振幅6cm,由简谐运动的对称性可知,位移为零。故D错误。
故选B。
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图(b)可知,在时刻,该质点位于平衡位置,且正沿着y轴负方向运动,而图(a)中, P位于正的最大位移处,由于波沿着x轴正方向传播,Q位于平衡位置且正沿y轴正方向运动,因此P、Q振动图像与图(b)不同,AB错误;
CD.在时刻,质点位于负的最大位移处,速度为零,加速度最大,而Q位于平衡位置,速度最大,加速度为零,因此质点的速率比质点的小,加速度比质点的大,C错误,D正确。
故选D。
10.C
【解析】
【详解】
A.质点P的振幅即波的振幅,为0.1m,A错误;
B.波沿x轴正方向传播,则
,
周期为
,
频率为
,(n=0,1,2,3…),
所以波的频率可能为2.5Hz,12.5Hz,不可能为7.5Hz,B错误;
C.波速为
,
所以当n=1时,
v=50m/s,
C正确;
D.在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点只能上下振动,不可能沿x轴正方向运动,D错误.
11.A
【解析】
【详解】
根据题意:简谐波沿x轴正方向传播,结合条件画出题中时刻的波形如图虚线所示,
则过T/2时,如A图中实线所示。
A.该图与结论相符,选项A正确;
B.该图与结论不相符,选项B错误;
C.该图与结论不相符,选项C错误;
D.该图与结论不相符,选项D错误;
故选A。
12.C
【解析】
【详解】
可以判出O点的振动方向是向下的,又知 x=2m处的质点第一次到达波峰,所以周期为0.3s,A错误;波长为8m,所以波速为,B错误;t="0.4" s末,x=8 m处的质点震动了0.1s,振动时间为0.1s,大于四分之一周期,小于二分之一周期,该质点的振动速度沿y轴正方向,C正确;波传播的过程中,质点并不随波向前运动,D错误.
13.ACD
【解析】
【详解】
A.由题意可知,简谐横波水平向右传播,图示时刻(λ ,0)处质点向下运动,在经过四分之一周期,质点到达波谷位置,所以坐标为(λ ,-A),A正确;
B.经过一个周期后,质点回到原来的位置,坐标为(λ ,0),B错误;
C.,所以该质点正在向y轴正方向运动,C正确;
D.波速由介质决定,当一列波从一种介质进入另一种介质时,波的速度将变化,D正确;
E.当障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长更小时,可以发生明显的衍射,E错误。
故选ACD。
14.ACD
【解析】
【分析】
考查波的传播。
【详解】
A.由题意可知: ,根据当t=9s时质点A刚好第3次到达波峰可知,,即,所以,故A正确;
B.此波的频率为 ,两波发生干涉现象的条件为两波的频率相等,故B错误;
C.由t=0时的波形图可知,质点x=4m处质点的起振方向沿y轴负向,所以质点C的起振方向沿y轴负向,故C正确;
D.质点C、B平衡位置相距,所以如果质点C到达波峰,则质点B一定在平衡位置,故D正确;
E.质点振动的角速度为,所以质点A振动方程为 ,故E错误.
故选ACD。
15.ABD
【解析】
【详解】
试题分析:紫外线可以使荧光物质发出荧光,利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施,故A正确;只要是波,均有多普勒效应现象,根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,故B正确;光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短,故C错误;动车组高速行驶时,但速度远达不到光速,则不会出现沿车厢长度略微变短的现象,故D正确.
考点:激光、多普勒效应、电磁波
【名师点睛】本题考查了原子核式结构模型、紫外线的特征,多普勒效应等知识点,属于熟记内容,难度不大,属于基础题.
16.CD
【解析】
【详解】
A.根据波动和振动的关系可知,t=0时刻,x=2m处的质点P在平衡位置沿y轴正向运动,则波沿x轴负方向传播,故A错误;
CD.从图示时刻开始,平衡位置在x=0.4m处的质点Q经过3.3s第二次到达波峰,则波传播的速度
质点振动周期
故CD正确;
B.由于
故x=4m处质点在任意四分之一时间内运动的路程不一定为0.2m,故B错误。
故选CD。
17.AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移
,其中n=0、1、2、3、4…
故由实线传播到虚线这种状态需要,即
解得
,其中n=0、1、2、3、4…
当n=0时,解得
T=0.8s
当n=1时,解得
T=0.34s
又T>0.6s,故n取0,则波的周期为0.8s,A正确;
B.由于波沿x轴负方向传播,故t=0时P点沿y轴负方向运动,故t=0.8s时P点沿y轴负方向运动,而周期T=0.8s,故0.9s时P点沿y轴负方向运动,B错误;
C.在一个周期内P点完成一个全振动,即其运动路程为4A,而
故P点的运动路程为
3A=0.6m
简谐横波沿x轴负方向传播,P点至上下振动,不可能沿x轴负方向运动,C错误;
D.由题意可知波长,则波速
在时Q点的横坐标为,由于波沿y轴负方向运动,故在t=0.3s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为
故在t=0.3s时,Q点振动情况和t=0时距离坐标原点8m处的质点的振动情况相同,而t=0时距离坐标原点8m处的质点到达平衡位置且向上运动,在t=0.3s时,Q点到达到达平衡位置且向上运动,D正确。
故选AD。
18.ADE
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图甲知,该波的波长λ=20m,由图乙知,该波的周期T=0.8s,则波速
A正确;
B.由图乙知,质点A在t=0时刻的速度方向沿y轴正向,根据波形平移法可知,这列波沿x轴负方向传播,B错误;
C.因
则从图甲所示位置开始,只有起始位置在平衡位置或最大位移处时,质点在1s内能通过的路程是
因P点起始位置不在平衡位置或最大位移处,则P点在1 s内通过的路程不是40 cm, C错误;
D.t=0.7 s时,波传播的距离为
则此时x=2.5 m处的质点到达波峰, D正确;
E.这列波的频率
产生稳定干涉现象的条件是两列波的频率相等.故若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为1.25Hz,E正确。
故选ADE。
19.BCD
【解析】
【详解】
A.因为质点b沿y轴负方向运动,所以该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.周期T=2s,波速
故B正确;
C.质点a与质点c的平衡位置相距,所以其速度始终大小相等,方向相反,故C正确;
D.每经过
2s=T
质点a通过的路程
x=4A=1.6m
故D正确;
E.由题意可知,0时刻质点c位于波谷处,质点c的振动方程为
y==-0.4cosπt(m)
故E错误。
故选BCD。
20.AC
【解析】
【详解】
A.由波源的振动图像知,波源起振的方向为向上,则质点的起振方向向上,故A正确;
B.由波源的振动图像知,s,已知s时刻,质点第一次运动到轴负方向最大位移处,可知机械横波从点传到质点的时间是2s,则该列机械波的波速
m/s=0.5m/s
故B错误;
C.该列机械波的波长
m=m
故C正确;
D.由题设条件知,振动从点传到质点的时间是
s=10s
s时刻,质点已振动了1.5s,因s,所以质点在s时刻向下振动,因此质点的速度方向沿轴负方向,故D错误。
故选AC。
21.BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A.在t=0时刻,质点O开始向上振动,所以波传到P时,P点也向上振动,故A错误;
B.经t=3s,质点O恰好第一次到达最低点,则
OP的距离等于
所以
λ=4m
故B正确;
C.在t=0时刻,波传播到质点O,经t=3s,波刚好传到质点P,则
故C正确;
D.波传播过程中,质点并不随波迁移,故D错误;
E.当波传播到质点Q时,用时
即,质点O通过的路程为5A即为50cm,故E正确。
故选BCE。
22.ACD
【解析】
【详解】
A.t=0时刻,x=0处的质元沿y轴负向振动,则此列波沿x轴正向传播,选项A正确;
B.机械波传播的过程中,质点不随波迁移,选项B错误;
C.因为t=T=2T,则该时刻波形与t=T时刻相同,如图中虚线所示,选项C正确;
D.因为波长为λ=1.2m,则0.6m=λ,则x=0处的质元向y轴正方向运动时,x=0.6m处质元向y轴负方向运动,选项D正确;
E.x=0处质元与x=0.4m处质元平衡位置相差0.4m不等于半个波长,则当x=0处质元的位移为-A时,x=0.4m处质元的位移不是A,选项E错误;
故选ACD。
23.BCE
【解析】
【详解】
A.根据同侧法可得,t=0时刻质点P沿y轴负方向运动,A错;
B.t1=0.5s时刻,坐标为(-3,0)的质点Q首次位于波峰位置,由此可得整列波向左传播了0.05m,所以波速为0.1m/s,B对;
C.波长为0.04m,利用,可得质点P的振动频率为2.5Hz,C对;
D.0.4s末Q才开始振动,所以0~1s内,Q只振动了0.6s,Q振动了1.5个周期,路程为0.06m,D错;
E.P、Q两质点之间相差1.5个周期,所以质点Q振动后,P、Q两质点的速度始终大小相等,方向相反,E正确.
24.ACD
【解析】
【详解】
A、机械波的频率是振源的振动频率,由波源决定的,故A正确;
B、机械波的传播速度与振源的振动速度无关,故B错误;
C、机械波在介质中传播的速度由介质本身决定,故C正确;
D、由可知,在一个周期内,沿波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离,故D正确;
E、波分横波与纵波,纵波的质点振动方向与波的传播方在同一条直线上,横波的质点振动方向与波的传播方向垂直,故E错误;
故选ACD.
25.BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由题意可知,0.1s传播了半个波长,故周期T=0.2s,振幅A=10cm,A错误;
B.由图可知波长,则波速
B正确;
C.再经过时,即经过时间,波从传播到处历时,之后的质点开始向上振动,又历时由回到平衡位置,C正确;
D.在时间内,波从传播到处历时0.5s,还剩0.05s恰为,质点到达波峰,D正确;
E.波从传播到历时0.4s,再经过即0.05s到达波峰,总时间为,处的质点通过的路程为9A,即90cm,E错误。
故选BCD。
26.AD
【解析】
【详解】
A.该列波的周期为
假设该波沿轴正方向传播
解得
假设该波沿轴负方向传播
解得不为整数,所以该波轴正方向传播,A正确;
B.根据同侧法可知质点在时刻向下运动,B错误;
CD.质点在内经过的路程
C错误,D正确。
故选AD。
27.ACD
【解析】
【分析】
【详解】
设波沿x轴正方向传播在时间内,波传播的距离为
n=1,2,3…
波速为
已知
即
解得
n为整数,所以n等于1 或2,频率为
当n=1时
当n=2时
若波沿x轴负方向传播在时间内,波传播的距离为
n=1,2,3…
波速为
已知
即
解得
n为整数,所以n等于1,频率为
n=1时
ACD正确,B错误,故选ACD。
28.AC
【解析】
【详解】
由题意知,其波形如下图
所以
λ
解得:
λ=m,(n=0,1,2……)
当n=0时,λ=0.6m;当n=1,λ=0.12m,AC正确,BD错误。
故选AC。
29.BCE
【解析】
【详解】
ABE.由图可知,波长8m,若波沿x轴正方向传播,根据周期性可知
、、
解得
、、
当n=0时T=8s,则波速为
在0~2s时间内,即为,这段时间内x=4m处的质点运动的路程为5cm;
若波沿x轴负方向传播,根据周期性可知
、、
解得
、、
当n=0时,则波速为
在0~2s时间内,即为,这段时间内x=4m处的质点运动的路程为15cm,故A错误,BE正确;
C.根据“上下坡法”可知,若波沿x轴正方向传播时t=0时刻,x=4m处的质点振动方向向上;若波沿x轴负方向传播时t=0时刻,x=4m处的质点振动方向向下,故C正确;
D.分析图象可知,若波沿x轴正方向传播,t=2s时x=6m处的质点通过平衡位置向上,根据对称性和周期性可知,t=4s时x=6m处的质点恰好位于波峰;若波沿x轴负方向传播时t=2s时x=6m处的质点通过平衡位置向下,根据对称性和周期性可知,t=4s时x=6m处的质点恰好位于波谷,故D错误;
故选BCE。
30.BCE
【解析】
【详解】
A.由波形图可知,波长为4m,选项A错误;
B.再经时间=1s,在x=10m处的Q质点刚好开始振动,则波速
选项B正确;
C.波的周期为
选项C正确;
D.质点M开始振动的方向沿y轴负方向,则质点Q开始振动的方向也沿y轴负方向,选项D错误;
E.质点Q第一次到达波峰的时间
从t=0开始到质点Q第一次到达波峰,质点M振动的时间为1.6s=2T,则通过的路程为8A=80cm,选项E正确。
故选BCE。
31.(1)24m;(2)0.25m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据题意,本题有两种可能情况。第一种可能情况
(n=0,1,2,3,……)
则波长为
(n=0,1,2,3,……)
由于3m<λ<5m,解得
n=1
λ=4m
则波速为
第二种可能情况
(n=0,1,2,3,……)
则波长为
(n=0,1,2,3,……)
将上式代入条件不等式3m<λ<5m后发现,此种情况无解。综合以上分析可知,则a、c两质点平衡位置之间的距离L2为
(2)从质点a开始振动到质点c第一次到达波谷的时间内,质点a通过的路程为
32.(1)10m/s;(2)0.25s
【解析】
【详解】
(1)当波向x轴负方向传播时,由波形图可知该波的波长为
λ=3m
从t=0s到t1=0.2s过程,波向正方向传播的距离为
(n=0,1,2,···)
波传播的波速为
解得
(n=0,1,2,···)
当n=0时波速最小,为
(2)当波向x轴负方向传播时,由波形图可知
t1=
因
则有
则波速为波峰到P点的距离为
P点第一次出现波峰的时间为
联立解得
33.(1)沿y轴负方向 (2)3.0 s (3)
【解析】
【详解】
(1) 开始计时时,这列波的最前端的质点坐标是24 cm,根据波的传播方向,可知这一点沿y轴负方向运动,因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y轴负方向运动,
故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向,P质点开始振动的时间是
;
(2) 波形移动法:质点P第一次到达波峰,即初始时刻这列波的波峰传到P点,因此所用的时间是
;
(3) 由波形图知,振幅A=10 cm,,则P点自最大位移开始的振动图象有:
34.(1)沿x轴负方向;(2)见解析所示
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据处的质点在时刻的运动方向可判定该简谐横波的传播方向沿x轴负方向。
(2)若波向右传播,由波动规律可得
若波向左传播,同理可得
答案第1页,共2页
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