高中物理人教版2019选择性课后习题第三章2波的描述

2波的描述必备知识基础练1.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是()A.波速 B.波长C.频率 D.以上都不变2.(2021山东潍坊月考)一个人手持绳子一端上下抖动,绳子上产生波,若人抖动的频率加快,则()A.波长变大 B.波长不变C.波速变大 D.波速不变3.(多选)一列向右传播的横波在某个时刻的波形如图所示,由图像可知()A.质点a此时的位移是零B.质点b此时向y方向运动C.质点c、d的振幅相等D.质点c此时的加速度方向为沿y轴正向4.(多选)如图所示为一完整的波形,下列有关说法正确的是()A.若P是振源,此时P向上振动B.若Q是振源,此时Q向上振动C.若P是振源,此时P向下振动D.若Q是振源,此时Q向下振动5.一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示,a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置,若从该时刻开始经过3个周期开始计时的振动图像如图乙所示的质点是()A.a处质点 B.b处质点C.c处质点 D.d处质点6.(多选)大家熟悉的do,re,mi,fa,sol,la,si是一组按照音调高低次序排列起来的音阶,下表中列出了某乐律中各音的频率。下列说法正确的是()唱名doremifasollasif/Hz264297330352396440495A.do音和sol音的振动频率之比为2∶3B.do音和sol音的振动周期之比为2∶3C.do音和sol音在空气中传播时的波长之比为3∶2D.do音和sol音在空气中传播时的速度之比为2∶37.下图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形,质点P的振动周期为0.4s。则该波的波速为m/s,P点此时的振动方向为。

8.(2021江苏扬州高二月考)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图像。已知这列波的频率为5Hz,此时x=0.5m处的质点正向y轴正方向振动,问:(1)这列波正在向哪个方向传播?(2)波速大小是多少?(3)该质点1s内通过的路程是多少?关键能力提升练9.图示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形。a位于正向最大位移处,b恰好处于平衡位置,经过Δt=T8时间,下列关于a、b两个质点所通过的路程sa、sb的关系的说法正确的是(A.sa=sbB.sa<sbC.sa>sbD.不能判断两者大小关系10.质点A做简谐运动,其振动图像和t=1.6s时刻的波的图像如图甲、乙所示,则下列说法正确的是()A.t=1.6s时质点A向上运动,波向左传播B.t=1.6s时质点A向上运动,波向右传播C.t=1.6s时质点A向下运动,波向左传播D.t=1.6s时质点A向下运动,波向右传播11.(2021上海青浦中学高三上期中)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为1m/s,t=0时刻,该波的波形如图所示,P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点,此时P质点恰好开始振动,则t=5s时刻,Q点()A.经过平衡位置,向上运动B.经过平衡位置,向下运动C.位于波峰位置D.位于波谷位置12.(多选)(2021江苏海安高级中学高二期末)直角坐标系的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线,位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播,某时刻的波形图如图所示,此时刻a波恰好传到x=4m处,下列说法正确的是()A.波源的起振方向沿y轴负方向B.两列波的频率关系fa=4fbC.此时刻b波传到x=16m处D.质点P在这段时间内的路程为50cm13.(多选)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形为图中实线,t=1s时刻的波形为图中虚线,已知该波的周期大于1s。则下列说法正确的是()A.该波的波速为5m/sB.该波的周期为1.6sC.t=0时刻,x=10m处的b质点正在向y轴负方向运动D.t=1s时刻,x=4m处的a质点相对平衡点的位移为1.5cm14.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x轴上有P、M、Q三点,从波传到x=5m的M点时开始计时,已知t1=0.7s时M点第二次出现波峰。求:(1)这列波传播的速度大小;(2)从t=0起到t2=1s止,质点Q(x=9m)通过的路程。参考答案2波的描述1.C波的频率由波源决定,与介质无关,选项C正确;波速由介质决定,波由一种介质进入另一种介质,波速v发生变化,选项A、D错误;由λ=vf知选项B2.D介质不变,波速不变,当人抖动的频率加快时,波的频率增大,由v=λf知此波的波长变小。故A、B、C错误,D正确。3.CD质点a此时的位移是最大值,故选项A错误;因波向右传播,b质点处在下坡路上,应向上运动,故选项B错误;同一列简谐波中的质点的振幅都是一样的,故选项C正确;质点c此时的加速度方向为沿y轴正向,故选项D正确。4.AD若P为振源,则该波向右传播,P处于下坡路上,所以向上振动,A正确;若Q为振源,则该波向左传播,Q处于上坡路上,所以向下振动,D正确。5.C从振动图像乙可知,开始计时时质点从平衡位置向y轴负方向运动,再结合甲给出的四个质点和波形及传播方向可知,乙所描述的是c质点的运动,C正确。6.ACdo音和sol音的振动频率之比fdofsol=264396=23,do音和sol音的振动周期之比TdoTsol=fsolfdo=32,故A正确,B错误;do7.答案2.5沿y轴正向解析由题图可知波长λ=1.0m,则波速v=λT=2.5m/s。将波形沿正x轴方向平移少许,比较P点的运动状态可知,P点沿y轴正向运动。8.答案(1)向x轴正方向传播(2)10m/s(3)2m解析(1)由于x=0.5m处的质点正向y轴正方向振动,故这列波正在向x轴正方向传播。(2)由题图可知λ=2m,根据v=λf,代入数据可得,波速大小v=10m/s。(3)每经过一个周期,质点振动4倍振幅的路程,而每1s运动5个周期,故1s内通过的路程s=5×4×0.1m=2m。9.B因各个质点均做受迫振动,重复波源的振动,故振动频率、周期、振幅相同,而a正处于正向最大位移处,速度为零,在时间Δt内,向平衡位置运动,速度由零逐渐增大,但达不到最大速度(到平衡位置时的速度);b正在从平衡位置向上运动,具有最大速度,在时间Δt内,它向正方向最大位移处运动,速度逐渐减小,但在时间Δt内的平均速度比a质点大。10.B由振动图像可得质点A在t=1.6s时正向上运动,再结合波的图像可以看出,波向右传播,故B正确。11.A由题图可知波长为4m,则周期为T=λv=41s=4s,振动由P点传到Q点所用的时间为t=34T=3s,此时Q点开始沿y轴负方向振动,再经过2s,Q12.ACD此时刻x=4m处的质点刚刚开始振动,根据质点的传播方向和振动方向的关系可知,该质点此时刻向y轴负方向振动,说明波源开始振动的方向也为y轴负方向,A正确;由题意可知,这两列波是由同一波源发出的,两列波的频率相同,B错误;由题图可知,a波的波长为λa=1m,b波的波长为λb=4m,根据公式v=λT=λf可得vavb=λaλb=14,根据x=vt,可得xaxb=vavb=λaλb=14,代入数据得xb=16m,b波向左传播,所以此时刻b波传到x=1613.AB由于波的周期大于1s,所以1s内波的传播距离小于其波长,由题图可知,该波在1s内传播的距离s=5m,所以波速v=st=5m/s,故A正确;由题图可知波长λ=8m,所以周期T=λv=85s=1.6s,故B正确;由于波在向x轴正方向传播,故t=0时刻,b质点正在向y轴正方向运动,故C错误;t=0时刻,a质点处于波谷位置,以该时刻为计时起点,则a质点的振动方程为y=3sin2πTtπ2cm,代入t=1s得y=3sin3π4cm=14