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1、学海无涯12.3 波长、频率和波速 每课一练2（人教版选修3-4）基础练1关于一列机械波，下列说法中正确的是()A波动的产生需要两个条件，即波源和传播介质B波动过程是质点由近向远传递的过程C波动过程是能量传递的过程，同时也可以传递信息D波动过程中质点本身随波迁移2下列关于波的应用正确的是()A要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C光缆是利用机械波传递信息D宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波图13一列横波某时刻的波形如图1所示，则关于质点A的受力，下列说法中正确的是
2、()A如果波向右传播，则质点A受到向上的作用力B如果波向右传播，则质点A受到向下的作用力C如果波向左传播，则质点A受到向上的作用力D如果波向左传播，则质点A受到向下的作用力图24一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T0.1 s，在某一时刻的波形如图2所示，且此时a点向下运动则 ()A波速为20 m/s，波沿x轴正向传播B波速为20 m/s，波沿x轴负向传播C波速为10 m/s，波沿x轴负向传播D波速为10 m/s，波沿x轴正向传播5如图3所示为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0时刻的波形图象，波速为1 m/s，此时P点沿y方向运动，关于在图上x0.3 m处的Q点的说法中正确的是()图3At
3、0时，速度方向沿y方向Bt0.1 s时，速度最大Ct0.1 s时，加速度方向沿y方向Dt0.3 s时，加速度为零6一列简谐波，从某时起当t3 s时刻的波形如图4甲所示，图乙为质点P1的振动图象，则由图可知()图4A该波向x轴正向传播B该波的传播速度为6 m/sCt2 s时，质点P2处于正向最大位移处Dt10 s时，质点P2处于平衡位置处提升练7一列平面简谐波，波速为20 m/s，沿x轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象如图5所示由图可知()图5A这列波的周期是0.2 sB质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向C质点P、R在任意时刻的位移都相同D质点P、S在任意时刻的速度都相同8如图6所示，图
4、6实线为某列波在t0时刻的波形图像，虚线为t0.3 s(T0.3 s)时的波形图象，其中P点在t0时刻的振动速度正在增大，则下列说法中正确的是()A波速为13 m/sB波速为10 m/sC在0T/4内质点P运动的平均速度大于0.4 m/sD在0T/4内质点P运动的平均速度等于10 m/s9图7甲为一列简谐横波在t0时刻的波形图，图中质点Q运动到负向最大位移处，质点P刚好经过平衡位置图乙为质点P从此时刻开始的振动图象下列判断中正确的是()图7A波沿x轴正方向传播，传播速度为20 m/sBt0.1 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C此后0.15 s内，质点P沿x轴正方向移动了3 mDt0.2
5、5 s时，质点Q沿y轴正方向运动10一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m图8中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线从图示可知()图8A此列波的频率一定是10 HzB此列波的波长一定是0.1 mC此列波的传播速度可能是34 m/sDa点一定比b点距波源近11.图9一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t0时的波形如图9所示，则()A波的周期为1 sBx0处的质点在t0时向y轴负方向运动Cx0处的质点在t s时速度为0Dx0处的质点在t s时速度值最大图1012一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，如图10所示是A处质点的振
6、动图象当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是()A4.5 m/s B3.0 m/sC1.5 m/s D0.7 m/s图11132010年1月12日海地发生了7.3级地震，造成了重大人员伤亡，其中有我国的八名烈士，此次地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图11所示，在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则()AP先开始振动，震源距地震仪约36 kmBP先开始振动，震源距地震仪约25 kmCH先开始振动，震源距地震仪约36 kmDH先开始振
7、动，震源距地震仪约25 km14.图12一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图12中a、b所示，则()A该波的振幅可能是20 cmB该波的波长可能是8.4 mC该波的波速可能是10.5 m/sD该波由a传播到b可能历时7 s题号1234567答案题号891011121314答案15.图13为一简谐波在t0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为yAsin 5t，求该波的速度，并画出t0.3 s时的波形图(至少画出一个波长)图13图1416如图14所示，实线表示简谐波在t10时刻的波形图，虚线表示t20.5 s时的波形图(1)若T(t2t1)2T，
8、波向右传播的速度多大？(2)若2T(t2t1)3T，波向左传播的速度多大？参考答案1AC波动过程中，质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动2B机械波传播时，介质质点在各自的平衡位置附近振动，质点本身并不随波迁移，A错；光缆是利用光波传递信息的，故C错；宇航员在宇宙飞船里，击打船壁能引起机械振动，同时也能形成声波，D错3BD无论向左还是向右传播，回复力始终指向平衡位置，且质点A的回复力是由相邻的质点对质点A的作用力来提供，质点A的受力方向始终向下，故B、D正确4A由波形图可以得到波长2 m，则由v得到v20 m/s；a点向下运动，根据前面的质点带动后面的质点知波沿x轴正方向传播5C由图示时刻
9、P点沿y方向运动可知，波沿x轴方向传播，波长为0.4 m，周期T0.4 st0时，图上x0.3 cm处的Q点速度方向沿y方向，A错误；t0.1 s时，图上x0.3 cm处的Q点到达正的最大位移处，速度为零，加速度方向沿y方向，B错误，C正确；t0.3 s时，图上x0.3 cm处的Q点振动到达负的最大位移处，加速度沿y方向，且最大，D错误6ABC由题图乙可知t3 s时，质点P1振动方向向上，故波向x轴正向传播，A正确；由题图甲得波长24 m由题图乙得周期T4 s，该波的传播速度为v6 m/s，B正确；P2与P1相差半个波长，振动情况完全相反，C正确，D错误7ABD由波动图象可知波长为4 m，由v
10、T得波的周期T0.2 s，A正确；由波沿x轴正方向传播可知P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向，B正确；由波动图像可知P、S两点是同相点，在任意时刻两点的位移、速度都相同，C错误，D正确8BC由波形图象可知波长4 m由P点在t0时刻的振动速度正在增大可知P点向上运动，波沿x轴负方向传播，经过t0.3 s波沿x轴负方向传播3/43 m，所以波动周期T0.4 s，波速为v10 m/s，A错误，B正确；在0T/4内质点P运动的距离大于4 cm，平均速度大于0.4 m/s，C正确，D错误9ABD由质点P的振动图象可知质点P在t0时刻的振动方向向下，由波动图象可知波沿x轴正方向传播，波长4 m，由质点P
11、的振动图象可知周期T0.2 s，传播速度v20 m/s，A正确；t0.1 s时，质点P回到平衡位置且向上运动，加速度为零质点Q运动到波峰，加速度最大，所以B正确；质点P只在平衡位置附近振动，不沿x轴移动，C错误；t0.25 s时，质点Q运动到平衡位置且向上运动，D正确10AC由图知T0.1 s，所以f10 Hz，不知道传播方向，所以a、b两点哪点离波源近不确定；波的传播方向可由a向b，也可由b向a，波长、波速都有多种可能当波由a向b传播4.42 m时可能经历(n)T，波速v，当n1时，v34 m/s.11AB本题考查机械振动规律和机械波的传播规律由图可知该波的波长4 m，所以周期T1 s，A项
12、正确；因波沿x轴正方向传播，x0处的质点的前质点在其下方，所以向y轴负方向运动，B项正确；x0处的质点经 s振动到平衡位置的下方，速度不为0，也不是最大，故C、D两项错误12A本题主要考查了波动和振动图像的关系从图中可知周期为0.4 s由题可知质点A、B间最简单波形如图所示，A、B间距和波长的关系为x(n)，再由公式v得v(n0,1,2，)，代入数据可知波速v可为4.5 m/s，选项A正确13A纵波比横波传播得快，P先开始振动，设震源与地震仪相距为x，则5 s，可得x36 km.14D由图知振幅A10 cm；10.5 m，则不论n取任何非负整数都不可能得到8.4 m；由图可以看出T4 s，v，显然波速不可能是10.5 m/s.由图象分析可知，经历时间可能为tT.所以可能为7 s15见解析解析由简谐运动表达式可知5 rad/s，t0时刻质点P向上运动，故波沿x轴正方向传播由波形图读出波长4 m.T 由波速公式，知v 联立式，代入数据可得v10 m/s t0.3 s时的波形图如图所示16(1)28 m/s(2)36 m/s解析t时间内波传播的距离xvt(1)Tt2T时，x2即波向右传播时，x14 mv右 m/s28 m/s.(2)2Tt3T时，2x3即波向左传播时，x218 mv左 m/s36 m/s.
