2024-2025学年新教材高中物理第三章机械波第二节机械波的描述测评含解析粤教版选择性必修第一册

PAGE7-其次节机械波的描述课后篇巩固提升必备学问基础练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.以上都不变答案C解析波的频率由波源确定,与介质无关,选项C正确;波速由介质确定,波由一种介质进入另一种介质,波速v发生变更,选项A、D错误;由λ=vf知选项B错误2.(多选)对公式v=λf的理解,以下说法正确的是()A.由v=λf可知,波速与频率成正比B.波速v由介质确定,频率f由波源确定C.当波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波速、波长变更D.v=λf适用于横波,不适用于纵波答案BC解析波速只与介质有关,频率由波源确定,选项A错误,B正确;不同频率的波在同一种介质中传播时,波长与频率成反比,同一列波从一种介质进入另一种介质,频率不变,选项C正确;v=λf适用于一切波,选项D错误.3.(多选)下图为一完整的波形,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向下振动答案AD解析若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.4.(2024福建泉州第十六中学高二月考)下列说法正确的是()A.一列简谐波在同一种介质中传播时各质点具有相同的周期和振幅B.当机械波从一种介质进入另一种介质时,保持不变的物理量是波长C.由波在匀称介质中的传播的速度公式v=λf可知,频率越高,波速越大D.在波的传播方向上,相距半波长的整数倍的两质点的振动状况完全相同答案A解析简谐波在同一种介质中传播时各质点具有相同的周期和振幅,故A正确;当机械波从一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长和波速变更,故B错误;波的传播速度与介质有关,与频率大小无关,故C错误;在波的传播方向上,相距半波长的奇数倍的两质点的振动状况相反,故D错误.5.(多选)(2024江苏高二期末)如图所示,一列简谐横波在匀称介质中沿+x轴方向传播,其波长为λ、周期为T.某时刻,在该波传播方向上的P、Q两质点(图中未画出,P点比Q点更靠近波源)偏离各自平衡位置的位移大小相等、方向相反,则下列说法正确的是()A.P、Q两质点平衡位置间的距离可能等于λB.此时刻P、Q两质点的速度可能相同C.波从P点传到Q点所需时间可能等于一个周期D.P、Q两质点平衡位置间的距离可能介于λ2和λ答案ABD解析P、Q两质点的位移大小相等、方向相反,它们可能是反相点,振动状况总是相反,也可能不是,所以P、Q两质点间的距离可能等于半个波长,也可能不等于半个波长,故A、D正确;依据波形分析可知,此时刻P、Q两质点的速度方向可能相反,也可能相同,故B正确;若P、Q间距离等于一个波长,波从P点传到Q点所需时间等于一个周期,而P、Q的位移大小相等,方向相反,P、Q间距离不行能等于一个波长,所以波从P点传到Q点所需时间不行能等于一个周期,故C错误.6.(2024山东高二期末)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形,P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处.t=0.5s时,质点P恰好其次次位于波峰位置.下列说法正确的是()A.这列波的周期为0.5sB.这列波的传播速度为6m/sC.t=0.6s时,质点Q将位于波峰位置D.质点Q在0~0.9s内的路程为18cm答案D解析简谐横波沿x轴正方向传播,可知t=0时刻质点P经平衡位置向上运动,则质点P其次次到达波峰需经54T,则T=0.4s,故A错误;该波的波长为λ=2m,则波速v=λT=20.4m/s=5m/s,故B错误;t=0时刻Q点通过平衡位置向下运动,故t=0.6s=1.5T时,质点Q通过平衡位置向上运动,故C错误;因n=t'T=0.90.4=2.25,故质点Q在0~7.(多选)大家熟识的do,re,mi,fa,sol,la,si是一组依据音调凹凸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∶3答案AC解析do音和sol音的振动频率之比fdofsol=264396=28.(2024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处的质点正在向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?答案(1)向x轴正方向传播(2)10m/s(3)2m解析(1)由于x=0.5m处的质点正在向y轴正方向振动,所以这列波正在向x轴正方向传播.(2)由题图可知λ=2m,依据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.关键实力提升练9.(多选)(2024陕西洛南中学高二月考)一列自右向左传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,此时坐标为(1,0)的质点刚好起先运动,在t=0.3s时刻,质点P在t=0时刻后首次到达波峰位置,质点Q的坐标是(-3,0),则下列说法正确的是()A.在t=0时刻,质点P的速度方向沿y轴负方向B.这列波的传播速度为0.3m/sC.在0~0.3s时间内,质点A运动的路程为0.03mD.在t=0.5s时刻,质点Q首次到达波峰位置答案AD解析依据t=0时刻的波形图,可知波长λ=4cm,在t=0时刻质点P沿y轴负方向运动,质点P的速度方向沿y轴负方向,选项A正确;在t=0.3s时,质点P在t=0时刻后首次到达波峰位置,说明波动周期T=0.4s,这列波的传播速度为v=λT=10cm/s=0.1m/s,选项B错误;在0~0.3s时间内,即34T时间内,质点A运动的路程为3个振幅,即3×8cm=24cm=0.24m,选项C错误;在t=0.5s时,波沿x轴负方向传播了5cm,质点Q10.(多选)(2024江苏海安高级中学高二期末)直角坐标系xOy的y轴为两种匀称介质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50cm答案ACD解析此时刻x=4m处的质点刚刚起先振动,依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,说明波源起先振动的方向也为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;由图像可知,a波的波长为λa=1m,b波的波长为λb=4m,依据公式v=λT=λf可得vavb=λaλb=14,依据x=vt可得xaxb=vavb=λaλb=1411.(2024山东济南高三月考)一根粗细匀称的绳子,右侧固定,使左侧的S点上下振动,产生一列向右传播的机械波,某时刻的波形如图所示.下列说法中正确的是()A.左侧的质点重复右侧的质点的振动过程B.波的传播速度渐渐减小C.S点振动的频率渐渐增大D.波的传播方向与质点的振动方向相同答案C解析由机械波产生的机理可知,右侧的质点重复左侧的质点的振动过程,选项A错误;波的传播速度由介质确定,波速不变,选项B错误;S点振动产生的机械波的波长减小,则依据f=vλ可知,振动的频率渐渐增大,选项C正确;由题图可知,波的传播方向与质点的振动方向垂直,选项D错误12.(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点正在向y轴负方向运动D.t=1s时刻,x=4m处的a点相对平衡点的位移为1.5cm答案AB解析由于波的周期大于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点正在向y轴正方向运动,故C错误;t=0时刻,a点处于波谷位置,以该时刻为计时起点,则a点的振动方程为y=3sin2πTt-π2cm,代入t=1s得y=3sin3π4cm13.(2024山东高二期末)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点时起先计时,已知t1=0.7s时M点其次次出现波峰.求:(1)这列波传播的速度大小;(2)从t=0起到t