学人教版必修34 12.1波的形成与传播 作业（5）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 12.1波的形成与传播 作业（5）1“蜻蜓点水”是常见的自然现象，蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示。由图分析可知（）a. 蜻蜓当时是向右飞行b. 蜻蜓当时是向左飞行c. 蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度d. 蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度2如图所示，一列沿x轴正向传播的简谐波在t0时刻的波动图象，波的传播速度是5m/s。则从t0到t1.5s的时间内x0.2m处的质点m通过的路程为_m，t1.5s时刻对平衡位置的位移是_m。 3如图甲所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a从平衡位置竖直向上做简谐运动，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以1m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是（_）a这列波的周期为4sb03s质点b运动路程为4ccmc45s质点c的加速度在减小d6s时质点e的振动速度水平向右为1m/se此六质点都振动起来以后，质点a的运动方向始终与质点c的运动方向相反4图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，p是平衡位置为x=0.5m处的质元，q是平衡位置为x=2m处的质元，图乙为质元p的振动图象。则该被的传播方向是_（填“沿x轴正方向”或“沿x轴负方向”），传播速度大小为_m/s，从t=0.10s到t=2.7s，质元q通过的路程为_cm。5如图甲所示，o点为振源，ops，t0时刻o点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t0时刻开始描绘的质点p的振动图象。下列判断中正确的是_。 a该波的频率为b这列波的波长为ct0时刻，振源o振动的方向沿y轴负方向dtt2时刻，p点的振动方向沿y轴负方向ett2时刻，o点的振动方向无法判断6如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t =0时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中x = 2 m处的a质点从t0时刻起的振动图象。则下列说法正确的是_a波传播的速度为20 m/sb波沿x轴负方向传播ct0.25 s时，质点a的位移沿y轴负方向dt0.25 s时，x4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向e从t0开始，经0.3 s，质点b通过的路程是6 m7一简谐横波沿x轴正向传播,t=0时刻的波形如图(a)示,x=0.10m处的质点的振动图线如图(b)所示,已知该波的波长大于0.10m。下列正确的是（选对1个的2分，选对2个的4分，选对3个的5分。每选错没错1个扣3分，最低得分为0分）a .x=0.10m处质点在t=0时刻向上振动。b.波长为0.30m。c.波速为0.125m/s。d.波的频率为2.4hz。e.若该波遇到宽为0.33m障碍物，不能发生明显的衍射现象。8如图，一列简谐横波沿x轴方向传播。实线为t=0时的波形图，此时x=4m的质点m速度方向沿y轴正方向。虚线为t=0.6s时的波形图。关于该简谐波，下列说法正确的是_。a这列波的波长是10mb这列波沿着x轴正方向传播c该简谐波的最小频率为1.25hzd该简谐波的最小传播速度为10mset=0.8s时，质点m可能会到达x=0的位置9如图所示，1、2、3、4、5为均匀介质中质点的平衡位置，间隔为a=2cm.沿x轴成一条直线排列；t=0时，质点1开始竖直向下振动，激起的正弦波向右传播;到t=2s时，从第2个质点到第4个质点，均完成了4次全振动，但均未完成5次全振动，此时刻波形如图实线所示，第2个质点在波峰，第4个质点在波谷。求：质点振动的周期及这列波的波速。从t=2s时起，经过多长时间，从第2个质点到第4个质点区间出现图中虚线波形。10如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，=0，和=0.05 s时的波形图分别为图示的实线和虚线，质点p是介质中的一点，且在0时刻的坐标为(4 m，0) 周期大于0.05 s，求波速；若周期小于0.05 s，并且波速为600 m/s，求质点p在00.05 s内运动的位移大小和路程。11一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质中时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？12一列简谐横波在t2.0 s时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点p的振动图像 (1)求这列波的波速和传播方向；(2)求0到2.0 s时间内，质点p通过的路程13一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图所示，质点p此时刻的位移为8cm，质点q位于x=4m处。从t=0时刻开始计时，当t=9s时质点q刚好第3次到达波谷，求：（i）波速和质点q在9s内的路程和位移；(ii)质点p的位移随时间变化的表达式。（已知sin530=0.8）试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1ac【解析】ab、圆形波形图的圆心就是蜻蜓击水的位置，先击水的位置激起的波纹半径较大，由此可知蜻蜓当时是向右飞行的，故a对；b错；cd、由图知后击水产生的波纹向右超过了了先击水产生的波纹，说明蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度，故c对；d错；故选ac2 3.75; -0.05;【解析】由波的图像可得波长为0.4m,周期为0.08s，从t0到t1.5s的时间内，质点m振动了18.75个周期，通过的路程为 ，t=1.5s时刻质点m处于波谷，对平衡位置的位移为-0.05m3abe【解析】a项：由图乙可知，波的周期为t=4s，故a正确；b项：波从a传到b所以的时间为t=11s=1s，即经过1s后质点b开始振动，再过2s即半个周期通过的路程为2a等于4cm，故b正确；c项：波从a传到c所以的时间为t=2s，45s即质点c开始振动后第二个34t，由c质点开始向上振动，所以在第二个34t，所以质点c从平衡位置向波谷运动，所以加速度在增大，故c错误；d项：质点只在各自的平衡位置上下振动，故d错误；e项：由于质点a与质点c相差半个波长，所以它们的振动步调刚好相反，故e正确。点晴：解决本题关键理解质点要振动首先要波传到该质点再上下的振动，质点不会随波逐流，只会在各自的平衡位置振动。4 沿x轴负方向 5 130【解析】由p点的振动图像可知，t=0.10s时，p点向上振动，则由波形图可知，波沿x轴负方向传播；因=4m，t=0.8s，则波速；从t=0.10s到t=2.7s，时间间隔为2.6s=3t，则质元q通过的路程为13a=130cm.5abe【解析】结合题图甲、乙可知，振动从o传到p，用时，传播距离为s，故波速为，波的周期为，故波的频率为，波长，故ab正确；由题图乙可知p点先沿y轴正向运动，故振源o在时刻沿轴正向运动，c错误；由题图乙可知， 时刻p点振动方向沿y轴正向，故d错误；因不知与周期t的倍数关系，故不能判断时刻o点的振动情况。故e正确。6acd【解析】试题分析：本题要在乙图上读出a质点在t=0时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率由乙图知，质点的振动周期为t=0.2s，由甲图知，波长=4m，则波速为v=t=40.2=20m/s，a正确；由乙图知，t=0时刻，质点a向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，b错误；由乙图知，质点的振动周期为t=0.2s，所以质点a在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时刻的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以a的位移沿y轴负方向，c正确；由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点b处于正的最大位移处，加速度沿y轴负方向，d正确；因为0.3s=1.5t，则s=n4a=1.540.2=1.2m，e错误7abc【解析】由振动图像可知，x=0.10m处质点在t=0时刻向上振动，选项a正确； 由图b可知，由振动方程得：y=asint，则有： =2sint，解得：sint=；波长大于0.10m，所以，t= ，波速为： 对照公式有： 解得：=0.3m；t=2.4s，则f=5/12hz；波速，选项bc正确，d错误；若该波遇到宽为0.33m障碍物，能发生明显的衍射现象，选项e错误；故选abc。 点睛：本题的关键要掌握振动方程一般表达式：y=asin（t+0），根据振幅、角频率和初相位三个要素写出振动方程再运用数学知识求解波长8bcd【解析】a、从图可得，波长=8m，a错误；b、t=0时，质点m速度方向沿y轴正方向可知，这列波沿着x轴正方向传播，b正确；c、由波形图可知，t=0.6s=n+34t，则周期t=0.6n+34s，当n=0时，周期最长，t=0.8s，频率最小，最小频率为：f=1t=1.25hz，c正确；d、由v=t得，周期最长时波速最小，则此列波的最小传播速度：vmin=80.8m/s，d正确；e、波上的各质点均在自己的平衡位置两侧振动，不随波迁移，故质点m不会到达x=0的位置，e错误；故选bcd。9(1)0.2m/s(2) (25n+310)s【解析】（1）t=0，质点1向下振动，向右传播；t=2s，质点2在波峰即t4+34t+4t=2s t=25s 由波形知：2=2a =8cm=0.08m波速v=t=0.2m/s （2）波形由实线至虚线，经历34t故t=34t+nt=(25n+310)s (n=0，1，2，3.)10（1）x轴正方向传播，v=40 m/s；若波沿x轴负方向传播，波速为120 m/s（2）p质点的位移为0.2 m，路程是3 m【解析】（1）由图可知波长=8m，在一个周期内，如波沿x轴正方向传播，则在0.05 s内向右传播了14=2m； 由v=14t ，解得v=40 m/s；同理，若波沿x轴负方向传播，则波速为120 m/s(2)若波速为600 m/s，则在0.05 s内，波传播的距离为30 m，即334，波沿x轴负方向传播；由同侧原理可知t=0时p向y轴负方向运动波传播距离为334，则质点振动时间为334t因振幅是0.2 m，所以p质点的位移为0.2 m，路程是3 m11680 m/s1 000 hz1 000 hz【解析】在空气中vf，f1 000 hz.由于波由一种介质进入另一种介质时，f不变，则在介质中时，vf，v1 00068102 m/s680 m/s.12(1)2 cm/s传播方向向右(2)12 cm【解析】试题分析：根据振动图象与波动图象，再由v=t，可求出波速，由质点的振动方向来确定波的传播；根据振动的时间与周期的关系，结合一个周期内的路程是4a，即可求出质点的路程(1)由图可知，8cm，t4s，波速v=t=8cm4s=2cm/s由振动图像可知，t2.0s时质点p向下振动，由上下坡法可知，该波向右传播(2)质点的周期t4s,0到2.0s时间内，质点振动12个周期，通过的路程为2倍的振幅，所以质点经历的路程：s2a26 cm12cm.点睛：考查由振动图象与波动图象确定已知信息，同时掌握波速、波长与周期的关系，知