2020-2021学年第二学期高二物理人教版(2019)选择性必修第一册第三章第二节波的描述同步练习
一、单选题
1.一列简谐横波在均匀介质中沿
轴负方向传播,已知时刻刚好传播到点,此时波形如图所示。关于坐标的质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.时刻,质点沿轴负方向振动
B.时刻,质点沿轴正方向振动
C.从到时间内,质点运动的时间为
D.从到时间内,质点运动的路程为
2.在平面内有一列沿轴正方向传播的简谐横波,波速为,振幅为。、是平衡位置相距的两个质点,如图所示。在时,通过其平衡位置沿轴正方向运动,位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于。则( )
A.该波的周期为
B.在时,的速度一定为
C.从到,向右移动了
D.从到,的动能逐渐增大
3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图, 、两质点的横坐标分别为和,图乙为质点从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是( )
A.该波沿方向传播,波速为1
B.质点经4s振动的路程为4m
C.此时刻质点的速度沿方向
D.质点在时速度为零
4.一列简谐横波,在时刻的图像如图甲所示,波上A质点的振动图像如图乙所示,则以下说法不正确的是( )
A.这列波沿轴正方向传播
B.这列波的波速是
C.从开始,质点比质点晚回到平衡位置
D.从开始,紧接着时间内,A质点通过的路程是
5.下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( )
A.弹簧振子的周期与振幅有关
B.横波在介质中的传播速度由振源的频率决定
C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率
6.图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图乙为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=1m的质点。下列说法正确的是( )
A.波速为0.5m/s
B.波的传播方向沿x轴负方向
C.0~2s时间内,P运动的路程为12cm
D.当t=7s时,P恰经平衡位置向+y方向运动
7.如图所示是一列简谐横波在时刻的波形图。若该波的传播速度,处的质点沿y轴负方向运动。则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的周期是
C.在内,处质点的运动路程为
D.处的质点的振动函数表达式
8.一列简谐横波在时刻的波形如图所示,已知s时刻a质点第一次到达波谷,且从时刻起,a质点比b质点晚到达波谷,则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的波速为4m/s
C.0~20s内,质点a通过的路程为1m
D.质点a的振动方程为(cm)
9.一列简谐横波以2m/s的速度沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图所示,P、Q为波传播方向上的两个质点,下列说法正确的是( )
A.此时P质点的速度和加速度均最大
B.此时x=0处的质点正向y轴负方向运动
C.从t=0时刻开始P内质点滞后Q质点半个周期再次达到波峰
D.从t=0时刻开始9s内质点Q运动的路程为6.4m
10.一波源位于原点O,其振动方程为,产生的机械波沿x轴正方向传播,下列图像中能表示T时刻波形图的是( )
A. B.
C. D.
11.如图,一列简谐横波沿轴正方向传播,实线为时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A.波长为2m
B.波速为6m/s
C.频率为2.5Hz
D.t=1s时,x=1m处的质点正在向上运动
E.t=2s时,x=2m处的质点处于波峰位置
12.如图是t = 0时刻沿x轴传播的一列简谐横波的图象。该时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.1s,Q质点回到平衡位置的最短时间为0.5s,已知t = 0时刻两质点相对平衡位置的位移相同,则( )
A.该简谐波沿x轴正方向传播
B.该简谐波的传播周期为0.6s
C.t = 0.2s时,质点P的加速度沿y轴负方向
D.经过0.6s质点Q沿x轴移动6.0m
13.在平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为、振幅为A。M、N是平衡位置相距的两个质点,如图所示。在时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处。则下列分析正确的是( )
A.该波的波长可能是 B.该波的波长可能是
C.该波的周期可能是 D.该波的周期可能是
14.如图所示,一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴传播,某时刻波形如图中实线所示,经过时间波形如图中虚线所示,已知不超过半个周期。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为2m
B.
C.波的传播方向沿x轴正方向
D.时间内x=1m处的质点运动的距离为0.1m
二、解答题
15.如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。已知在时刻,处的质点沿y轴正方向运动。
(1)求该波的最大周期及该周期下处质点的振动方程;
(2)若,求该波的波速。
16.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波形如图所示,a、b是波上的两个质点,a质点的位移大小为其振幅的一半,b质点处于平衡位置。图示时刻开始计时,经t=0.9s时质点b第一次处于波峰。求:
(1)该波的波速大小;
(2)质点a的平衡位置的横坐标;
(3)质点a的位移随时间变化的关系式。
17.一列简谐横波沿x轴传播,如图甲所示为t = 0.1s时刻的波形图,介质中P、Q两质点离开平衡位置的位移相等,P、Q两质点相距8m,图乙为质点P的振动图象。求:
①质点P在t = 0.7s时离开平衡位置的位移y;
②波速v及波的传播方向。
18.一列简谐横波的波形如图所示,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.01 s时刻的波形图。
(1)若t2-t1<,求波的传播方向和周期T;
(2)若2T>t2-t1>T,波速可能为多大?
参考答案
1.C 2.A 3.D 4.C 5.D 6.A 7.D 8.D 9.C 10.A 11.B 12.A 13.B 14.D
15.(1)0.04 s,(或)(2)110 m/s
16.(1);(2);(3)
17.①y = - 5cm;②v = 20m/s,沿x轴负方向传播
18.(1)波向右传播,0.04s;(2)波向右传播,1000m/s;波向左传播;1400m/s