《2019版一轮优化探究物理（鲁科版）练习：第十四章机械波和波的图象含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版一轮优化探究物理（鲁科版）练习：第十四章机械波和波的图象含解析（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业 单独成册 方便使用一、选择题1.设 x 轴方向的一条细绳上有 O、A、B、C、D、E、F、G 八个点，OAABBC1 m，质点 O 在垂直于 x 轴方向上做简谐CDDEEFFG运动，沿 x 轴方向传播形成横波. t0 时刻，O 点开始向上运动，经 t0.2 s，O 点第一次到达上方最大位移处，这时 A 点刚好开始运动那么在 t2.5 s 时刻，以下说法中正确的是( )AB 点位于 x 轴下方 BA 点与 E 点的位移相同CD 点的速度最大 DC 点正向上运动E这列波的波速为 5 m/s解析：由题可知， 0.2 s，周期 T0.8 s， 1 m，波长 4 m，由 v 得波速T414Tv
2、5 m/s，则可判断 E 项正确；当 t2.5 s 时，波源 O 已振动了 3 个周期，此时 O 位18于 x 轴上方向上振动，B 点与 O 点之间相距半个波长，可判断 B 点位于 x 轴下方，A项正确；2.5 s 时 E 点已经振动了一段时间，A 点与 E 点间距 1 个波长，两点振动情况完全一样，则 B 项正确；O 点与 D 点间距 1 个波长，两点的振动情况完全一样，此时，O 点已经离开平衡位置向上振动，D 点也一样，则 D 点的速度不是最大，C 项错误；波传播到 C 点的时间为 t30.2 s0.6 s，在 t2.5 s 时刻质点 C 已振动的时间t2.5 s0.6 s1.9 s2 T
3、，质点 C 的起振方向向上，则在 2.5 s 时刻 C 点应向下38振动，则 D 项错误答案：ABE2.如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )A增大波源的振动频率 B减小波源的振动频率C增大障碍物的长度 D减小障碍物的长度E波源远离障碍物运动解析：不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长或减小障碍物的长度即可满足题目要求，由 知，v 不变，减小 f， 增大，故 A、C 错，vfB、D 对；波源远离障碍物将产生多普勒效应，等效于增大波长，故 E 对答案：BDE3一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，
4、此时刻质点 P 的速度为 v，经过 1.0 s它的速度大小、方向第一次与 v 相同，再经过 0.2 s 它的速度大小、方向第二次与 v相同，则下列判断中正确的是( )A波沿 x 轴负方向传播，波速为 5 m/sB波沿 x 轴正方向传播，波速为 5 m/sC若某时刻质点 M 到达波谷处，则质点 P 一定到达波峰处D质点 M 与质点 Q 的位移大小总是相等、方向总是相反E从图示位置开始计时，在 2.0 s 时刻，质点 P 在 y 轴上的坐标为 20 cm解析：由题意可知，波沿 x 轴负方向传播，其周期 T1.2 s，根据 v 得 v5 Tm/s，A 正确，B 错误；当两质点平衡位置间的距离相差半个
5、波长的奇数倍时，振动步调相反，C 正确，D 错误；波的周期为 T1.2 s，根据对称性可知，从图示位置开始计时，在 2.0 s 时刻，质点 P 到达波峰处，其 y 坐标为 20 cm，E 正确答案：ACE4.一列简谐横波在 t0 时的波形图如图所示介质中x2 m 处的质点 P 沿 y 轴正方向做简谐运动的表达式为 y10sin(5t) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是( )A周期为 4.0 sB振幅为 20 cmC传播方向沿 x 轴正向D传播速度为 10 m/sE经 1 s 波向前传播 10 m，而质点不随波移动解析：由题意知 5 rad/s，周期 T0.4 s，由波的图象得振幅 A10
6、 cm，波长24 m，故波速 v 10 m/s，P 点在 t0 时振动方向为正 y 方向，波向正 x 方向传T播，由 xvt1知，1 s 后波向前传播 10 m，各质点仍在平衡位置附近振动而不随波移动答案：CDE5(2018安徽江南十校联考)一简谐机械横波沿 x 轴负方向传播，已知波的波长为 8 m，周期为 2 s，t1 s 时刻波形如图 a 所示，a、b 是波上的两个质点图 b 是波上某一点的振动图象则下列说法正确的是( )A图 b 可以表示 d 质点的振动B图 b 可以表示 b 质点的振动Ca、b 两质点在 t1.5 s 时速度大小相同D该波传播速度为 v4 m/sEt0 时 b 质点速度
7、沿 y 轴正向解析：a、b、d 三质点中在 t1 s 时位于平衡位置的是 b 和 d 质点，其中 d 质点向上振动、b 质点向下振动，则图 b 可以表示 d 质点的振动，A 项正确，B 项错误t1.5 s时的波形图如图甲所示，则知此时 a 质点速度大于 b 质点速度，C 项错误波速v 4 m/s，D 项正确t0 时波形如图乙所示，此时 b 质点速度沿 y 轴正方向，ET项正确答案：ADE6(2018河北唐山模拟)如图所示为一列向左传播的横波的图象，图中实线表示 t 时刻的波形，虚线表示又经 t0.2 s 时刻的波形，已知波长为 2 m，下列说法正确的是( )A波的周期的最大值为 2 sB波的周
8、期的最大值为 s29C波的速度的最小值为 9 m/sD这列波不能发生偏振现象E这列波遇到直径 r1 m 的障碍物会发生明显的衍射现象解析：0.2 m，因波向左传播，则由图象可知波向左传播的距离为(n)110910(n0,1,2，)，所以 0.2 s(n)T(n0,1,2，)，n0 时，周期最大，为 Tm s，91029波速最小，为 vmin9 m/s，所以 A 错误，B、C 正确横波可以发生偏振现象，DTm错误因为障碍物的直径 r1 m2 m，则这列波遇到此障碍物可以发生明显的衍射现象，E 正确答案：BCE7.图为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形图，已知 t10.3 s
9、时，质点 P 首次位于波谷，质点Q 的坐标是(1.5，0)，质点 M 的坐标是(13,0)(图中未画出)，则以下说法正确的是( )A波的传播速度为 0.3 m/sB从 t0 开始，质点 Q 一定比 P 先到达波峰C每经 0.2 s，质点 Q 的路程一定是 10 cmD在 t21.6 s 时刻，质点 M 第二次位于波峰EP、Q 两质点的速度方向始终相同解析：由题图知波长为 4 cm，v0.1 m/s，故选项 A 错误；因为该波沿 x 轴正34t1方向传播，质点 Q 在质点 P 的左侧，由题图可知质点 Q 一定比 P 先到达波峰，故选项 B 正确；波的周期 T 0.4 s，每经 0.2 s 即半个
10、周期，质点 Q 运动的路程vs2A25 cm10 cm，故选项 C 正确；波峰第一次到达质点 M 的时间 t3xvs1.2 s，再经过一个周期即 t21.6 s 时，质点 M 第二次位于波峰，故选0.130.010.1项 D 正确；P、Q 两质点相距 x0.5 cm，不是同相位点，故选项 E 错误答案：BCD8.如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻，M 是波蜂与波峰的相遇点，设这两列波的振幅均为 A，则下列说法中正确的是( )A此时刻位于 O 处的质点正处于平衡位置BP、N 两处的质点始终处在平衡位置C随着时间的推移，M 处的质点将向 O 处移动D从此时
11、刻起，经过四分之一周期，M 处的质点到达平衡位置，此时位移为零EO、M 连线的中点是振动加强的点，其振幅为 2A解析：此时刻位于 O 处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项 A错误；P、N 两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为零，选项 B 正确；质点并不随波迁移，选项 C 错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在 M 点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项 D 正确；O、M 连线的中点是振动加强区的点，其振幅为 2A，选项 E 正确答案：BDE9如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x0 与 x75 m 处的 A、B 两个质点的振动图象分别
12、如图中实线与虚线所示则这列波的( )AA 点处波长是 10 cm，B 点处波长是 5 cmB周期一定都是 2102 sCt0.012 5 s 时刻，两质点的振动速度方向相反D传播速度一定是 600 m/sEA 质点的振幅是 B 质点的振幅的 2 倍解析：由 A、B 两质点的振动图象可知两质点的周期均为 2102 s，所以 B 项正确；再由振动图象知 t0 时，质点 A 在平衡位置且向上振动，B 处在波峰，则有 75 m n(n0,1,2,3，)，解得 m(n0,1,2,3，)，所以 A 项错；在343004n3t0.012 5 s T 时，质点 A 向下振动，B 向上振动，所以 C 项正确；波
13、的传播速度58v m/s(n0,1,2,3，)，有多种可能，D 项错；由图可知质点 A 的振幅为 10 T15 0004n3cm，质点 B 的振幅为 5 cm，所以 E 项正确答案：BCE二、非选择题10.一列沿x 方向传播的简谐横波，在 t0 时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为 10 cm.P、Q 两点的坐标分别为(1,0)和(9,0)，已知 t0.7 s 时，P 点第二次出现波峰(1)这列波的传播速度多大？(2)从 t0 时刻起，经过多长时间 Q 点第一次出现波峰？(3)当 Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程为多少？解析：(1)由题意可知该波的波长为 4 m，P 点与最近波峰的水平
14、距离为 3 m，距离下一个波峰的水平距离为 7 m所以 v 10 m/sst(2)Q 点与最近波峰的水平距离为 11 m故 Q 点第一次出现波峰的时间为 t11.1 ss1v(3)该波中各质点振动的周期为 T 0.4 svQ 点第一次出现波峰时质点 P 振动了 t20.9 s则 t22T T149T4质点每振动 经过的路程为 10 cmT4当 Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程 s0.9 m.答案：见解析11(2018湖北武汉调研)有两列简谐横波 a、b 在同一介质中分别沿 x 轴正方向和负方向传播，两列波在 t0 时刻的波形曲线如图所示，已知 a 波的周期 Ta1 s求：(1)两列波的
15、传播速度；(2)从 t0 时刻开始，最短经过多长时间 x1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m?解析：(1)由图可知 a、b 两列波的波长分别为 a2.5 m，b4.0 m.两列波在同种介质中的传播速度相同，为 v2.5 m/s.aTa(2)a 波的波峰传播到 x1.0 m 的质点经历的时间ta，xav1mavb 波的波峰传播到 x1.0 m 的质点经历的时间 tb，又 tatbt，联立xbv1.5nbv解得 5m8n1(式中 m、n 均为正整数)，分析知，当 m5、n3 时，x1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为 0.16 m 时经过时间最短，将 m5 代入 t，解得1mavt5.4 s.答案：(1)均为 2.5 m/s (2)5.4 s12如图甲所示，一列简谐横波沿直线 AB 传播，A、B 之间的距离为 1 m，A、B 两点的振动情况如图乙所示则这列波波速为多少？解析：该波的周期为 T4 s.如果该波向右传播xABn (n0,1,2,3，)34解得波长 m(n0,1,2,3，)44n3波速 v m/s(n0,
