2024-2025学年新教材高中物理课时作业十一波的描述含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE7-课时作业(十一)波的描述限时：40分钟一、单项选择题1．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则()A．此刻a的加速度最小B．此刻b的速度最小C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置2．已知在某时刻的波的图像如图所示，且M点的振动方向向上，下列说法正确的是()A．A点振动落后于M点，波向右传播B．A点振动落后于M点，波向左传播C．B点振动落后于M点，波向右传播D．B点振动落后于M点，波向左传播3．如图所示为一列横波在某时刻的波形图，已知波向右传播．则下列叙述正确的是()A．经过肯定的时间，C点将运动到E点处B．M点和P点的振动状况时刻相同C．O点比M点先到达最低位置D．B、D两点的振动步调相反4.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图．绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L.t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列推断正确的是()A．该简谐波是纵波B．经一段时间后P点渐渐移至绳的右端C．t＝eq\f(T,8)时，P在平衡位置上方D．t＝eq\f(3T,8)时，P的速度方向竖直向上5．一列简谐横波在x轴上传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，x＝2m的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以推断()A．该波的传播方向是沿x轴正方向B．2s末质点P到达x＝0m位置C．在t＝5s时质点P的加速度为零D．在0到5s时间内质点P通过的路程是25cm6．平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP＝3.5m、xQ＝－3m．当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同7．如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时的波形图，虚线t＝0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s，则()A．波的周期为2.4sB．在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动C．经过0.4s，P点经过的路程为4mD．在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置8．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A．0.60mB．0.30mC．0.20mD．0.15m二、多项选择题9．下列关于机械振动与机械波的说法，正确的是()A．机械波的频率与振源的振动频率无关B．机械波的传播速度与振源的振动速度无关C．质点振动的方向不肯定垂直于波传播的方向D．机械波在介质中传播的速度由振源的频率确定10．简谐横波某时刻的波形如图所示．a为介质中的一个质点，由图像可知()A．质点a的加速度方向肯定沿y轴负方向B．质点a的速度方向肯定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移肯定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程肯定为211．一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝eq\f(T,2)时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是()图(a)图(b)A．质点Q的振动图像与图(b)相同B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示12．如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0～6m区间段简谐波的照片．已知波沿x轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片时间间隔为1s，则由照片推断下列选项正确的是()A．波的波长为4mB．波肯定沿＋x方向传播C．波速可能为15m/sD．波速可能为9m/s三、非选择题13．一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率．14．某列波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，虚线为t＝0.3s(该波的周期T>0.3s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速．课时作业(十一)波的描述1．答案：C2．解析：M点的振动方向向上，A到B半个波长的范围内的各质点振动方向相同，A点振动落后于M点，B点振动超前于M点，而波向左传播．故A、C、D错误，B正确．答案：B3．解析：质点不随波移动，A错误；此时M点和P点的振动方向相反，B错误；O点沿y轴正方向运动，而M点沿y轴负方向运动，故M点先到达最低位置，C错误；B、D两点的振动步调相反，D正确．答案：D4．解析：绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向和质点的振动方向在同一条直线上，故A错误；波的传播过程中介质中质点不随波的传播而迁移，故B错误；0～eq\f(T,4)内P由平衡位置振动到波峰，eq\f(T,4)～eq\f(T,2)内P由波峰回到平衡位置，可知t＝eq\f(T,8)时P在平衡位置上方、向上振动，t＝eq\f(3T,8)时P在平衡位置上方向下振动，故C正确，D错误．答案：C5．解析：由于t＝0时，质点P正向上运动，依据下坡上，故波沿着x轴负方向传播，选项A错误，波的传播过程中，介质中的质点不随波迁移，故选项B错误；由图乙可知5s时，质点P正处于x轴上方最高点，因此加速度最大，方向向下，选项C错误；在5s时间内，质点P的路程为5个振幅，即25cm，故选项D正确．答案：D6．解析：由题意可知，此波的波长λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(100,50)m＝2m．xP＝3.5m＝λ＋eq\f(3,4)λ，当波源S位移为负且向－y方向运动时，P质点位移为负，速度沿＋y方向；|xQ|＝3m＝λ＋eq\f(λ,2)，故Q质点位移为正，速度沿＋y方向．故选项D正确．答案：D7．解析：由题图知λ＝8m，从两时刻的波形图可以看出，在Δt＝0.6s时间内，波传播的距离Δx1＝eq\f(3λ,4)＝6m，Δt＝eq\f(3T,4)＝0.6s，周期T＝0.8s，A错误；波速v＝eq\f(λ,T)＝10m/s，t＝0时刻P点在平衡位置向y轴负方向运动，经过0.9s，即1eq\f(1,8)T，P点正向y轴负方向运动，B错误；经过0.4s，即半个周期，P点经过的路程为2A＝0.4m，C错误；经过0.5s，波向x轴负方向平移Δx2＝vt＝5m，可知Q点处于波峰，D正确．答案：D8．解析：可以画出PQ之间的最简洁的波形，如图所示：由于P、Q之间可以含有多个完整的波形，则：xPQ＝n＋eq\f(1,2)λ(n＝0,1,2……)整理可以得到：λ＝eq\f(2xPQ,2n＋1)(n＝0,1,2……)当n＝0时，λ＝0.3m当n＝1时，λ＝0.1m，故选项B正确，A、C、D错误．答案：B9．答案：BC10．解析：质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度肯定沿y轴负方向，A正确；速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y轴正方向运动；若波向左传播，则质点a向y轴负方向运动，B错；经过半个周期后，质点a到达x轴下方的对称点，C正确；质点a半个周期通过的路程为2倍振幅，D正确．答案：ACD11．解析：波沿x轴正方向传播，在t＝eq\f(T,2)时刻，平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向y轴负方向振动，质点P正位于波峰，质点Q正位于平衡位置向y轴正方向振动．在t＝0时刻，平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向y轴正方向振动，质点P正位于波谷，质点Q正在平衡位置向y轴负方向振动，则质点Q的振动图像与图(b)不相同，平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示，故选项A错误，D正确．在t＝0时刻，质点P正位于波谷，质点P的速度为0，加速度最大；质点Q正在平衡位置，速率最大，加速度最小，故在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的小，质点P的加速度的大小比质点Q的大，故选项B错误，C正确．答案：CD12．解析：由图知，波长为λ＝4m，故选项A正确；由于无法确定图中质点的振动方向，也就无法推断波的传播方向，故选项B错误；若波沿＋x方向传播，则得t＝1s＝n＋eq\f(3,4)T，波速v＝eq\f(λ,T)，联立得v＝(4n＋3)m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝3时，v＝15m/s；同理得若波沿－x方向传播，v＝(4n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝2时，v＝9m/s，故选项C、D正确．答案：ACD13．解析：由图知波长λ＝2×4m＝8m由0.25T＝0.2s得周期T＝0.8sv＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8,0.8)m/s＝10m/sf＝eq\f(1,T)＝1.25Hz答案：8m10m/s1.25Hz14．解析：由于在t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，因此依据振动方向与波的传播方向的“上坡下，下坡