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1、本文格式为Word版,下载可任意编辑高中物理沪科版选修3 2.2有关机械波的案例分析 同步测控 1.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点( ) A它的振动速度等于波的传播速度 B它的振动方向确定垂直于波的传播方向 C它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D它的振动频率等于波源的振动频率 解析:选D.机械波在传播过程中,振动质点并不随波迁移,只是在各自的平衡位置邻近做简谐运动,选项A、C错误机械波可能是横波,也可能是纵波,故振动质点的振动方向不确定垂直于波的传播方向,选项B错误振动质点的振动是由波源的振动引起的,故质点的振动频率等于波源的振动频率,选项D正确 2.对机械波关于公式vf
2、的理解,正确的是( ) Avf适用于一切波 B由vf知,f增大,那么波速v也增大 Cv、f三个量中,对同一列波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有f D由vf知,波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小一半 解析:选AC.公式vf适用于一切波,无论是机械波还是电磁波,A正确;机械波的波速仅由介质抉择,与频率f无关,所以B、D错;对同一列波,其频率由波源抉择,与介质无关,故C正确 3.如下图的两图像,以下判断正确的是( ) A甲是振动图像,乙是波动图像 B甲是波动图像,乙是振动图像 CA、B两质点均向上运动 DA、B两质点均向下运动 解析:选BD.由两图像的横坐标可看出甲是波动图像,乙
3、是振动图像,选项B正确,A错误由甲图中的传播方向,可看出A质点此刻应向下运动,由乙图中也可判定B质点向下运动,应选项D正确,C错误 4.如下图,图甲为某一波动在t1.0 s时的图像,图乙为参与该波动的质点P的振动图像 (1)求该波波速; (2)求再经过3.5 s时P质点经过的路程; - 1 - (3)判断波的传播方向 解析:(1)由题中甲、乙两图像得 A0.2 m,4 m,T1 s, 4 所以波速vT1 m/s4 m/s. (2)3.5 s内P点经过的路程为 t3.54AT14A3.540.2 m2.8 m. (3)由题中乙图知t1.0 s时质点P向y轴负方向运动,结合题中甲图可以确定波向左传
4、播 答案:(1)4 m/s (2)2.8 m (3)向左传播 课时作业 一、选择题 1.关于波长的以下说法中正确的是( ) A机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长 B在波形图上位移一致的相邻两质点之间的距离等于一个波长 C在波形图上速度最大且一致的相邻两质点间的距离等于一个波长 D在波形图上振动处境总是一致的两点间的距离等于一个波长 解析:选AC.机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形,故A正确;由波形图可见,在一个完整波形上,位移一致的相邻质点之间的距离不确定等于一个波长,故B选项错误;速度最大且一致的质点,在波形图上是在平衡位置上,假设相邻,那么正好是一个完整波形的两个端
5、点,所以C选项正确;振动处境总是一致的两点间的距离是波长的整数倍,故D选项不正确 2.以下对波速的理解正确的是( ) A波速表示振动在介质中传播的快慢 B波速表示介质质点振动的快慢 C波速表示介质质点迁移的快慢 D波速跟波源振动的快慢无关 解析:选AD.机械振动在介质中传播的快慢用波速表示,它的大小由介质本身的性质抉择,与介质质点的振动速度是两个不同的概念,与波源振动快慢无关,故A、D正确;波速不表示质点振动的快慢,介质质点也不随波迁移,因此B、C错误 3.一列机械波从一种介质进入另一种介质时,波速变大,那么以下判断正确的是( ) A由v/T可知,波长也变大 B由T/v可知,周期变小 C由vf
6、可知,可能是波长变小而频率f变得更大 D由vf可知,可能是频率f变小而波长变得更大 解析:选A.机械波从一种介质进入另一种介质时,周期和频率保持不变,选项B、C、D错误;由于周期不变,波速变大,所以波长变大,选项A正确 4.下图中正确的波形图是( ) - 2 - 解析:选BC.根据上下坡法,只要在“上坡”区的必向下运动,在“下坡”区的必向上运动,故B、C正确 5.一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t0时刻的图像如下图,波的周期为T,图中两个质点A和B的振动处境是( ) AA、B质点的振动方向总一致 BA、B质点的振动方向总相反 1 C在t4T时,A、B质点的振动方向是一致的 1 D在t4T时,A
7、、B质点的振动方向是相反的 解析:选C.由“带动法”或“微平移法”或“上下坡法”,在t0时刻,A点振动 T 方向沿y轴正方向,B点振动方向沿y轴负方向,A不正确;经过4,波向前传播4,展现虚线所示的波形,这时A点的振动方向与B点的振动方向一致,都沿y轴的负方向C正确,B、D不正确 6.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,图乙表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像,那么( ) A若波沿x轴正方向传播,图乙为a点的振动图像 B若波沿x轴正方向传播,图乙为b点的振动图像 C若波沿x轴负方向传播,图乙为c点的振动图像 D若波沿x轴负方向传播,图乙为d点的振动图像 解析:选BD.图乙表示质点
8、正通过平衡位置向上运动由图甲可知,在该时刻,a、c质点分别位于波峰、波谷,图乙不成能是a、c质点的振动图像b、d质点位于平衡位置,若波沿x轴正方向传播,b点向上运动,d点向下运动;若波沿x轴负方向传播,b点向下运动,d点向上运动 7.一列简谐横波在t0时的波形图如下图介质中x2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y10sin(5t) cm.关于这列简谐波,以下说法正确的是( ) - 3 - A周期为4.0 s B振幅为20 cm C传播方向沿x轴正向 D传播速度为10 m/s 解析:选CD.由y10sin(5t) cm可知振幅A10 cm,角频率5,那么振动周2 期也即波的周期T0.4
9、 s,A、B皆错误仍从上式可知t0时质点P经过 平衡位置向y轴正方向振动,结合该时刻波形图可知波沿x轴正方向传播,波长 4 m,那么波速vT10 m/s,C、D正确 8.一列简谐横波沿直线由A向B传播,A、B相距0.45 m,如下图是A处质点的振动图像当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/s C1.5 m/s D0.7 m/s 解析:选A.由yt图像知:T0.4 s;由题意知: 1?n045 m? 4?4.5 那么vT m/s(n0,1,2?) 4n1 当n0时,v4.5 m/s;当n1时,v0.9 m/s;当n2时,v0.5 m/s.由此可判断出A项正确,B、C、D项均错 9.(2022高考四川卷)如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图,当Q点在t0时的振动状态传到P点时,那么( ) A1 cmT,所以波传播的距离大于一个波长,在0.005 s内传播的距离为 xvt60000.005 m30 m, 即 x3033 834,即x34 . 因此,可得波的传播方向沿x轴的负方向 答案:(1)见解析 (2)沿x轴的负方向 - 6 - 8