


粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 机械波的传播现象课后作业题
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这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 机械波的传播现象课后作业题,共21页。试卷主要包含了3机械波的传播现象 同步练习,0HzD.波的传播速度可能为9,2km 与x=0等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年粤教版(2019)选择性必修第一册3.3机械波的传播现象 同步练习(解析版)1.波源O从0时刻开始向上振动,由此在水平绳引发的一列横波在某时刻的波形如图所示,已知在图示空间第一次出现如图所示的波形。则此波的速度为( )A. B. C. D.2.一列简谐横波沿轴正方向传播,某时刻的波形图如图所示。则此波形所具有的波长个数为( )A.1 B.2 C.3 D.43.如图甲所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播在t=0时刻刚好传到坐标原点,图乙为介质中某一质点M的振动图像。下列说法正确的是( )A.质点M平衡位置的坐标xM=-4mB.质点M平衡位置的坐标xM=12mC.质点M在0~7s时间内的路程s=70cmD.质点M在0~7s时间内的路程s=10cm4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,处为振源位置。图1为振源的振动图象,图2中实线、虚线分别为、时刻的完整波形图,其中a、b、c、d、e是同一均匀介质中的质点。下列说法正确的是( )A.质点a的起振时刻为B.,C.质点c运动到质点e的位置所需时间为D.时刻,质点b比质点d多运动的路程为5.一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.3s时刻的波形为图中虚线所示,则下列说法正确的是( )A.波的传播方向一定向右 B.波的周期可能为0.5sC.波的频率可能为5.0Hz D.波的传播速度可能为9.0m/s6.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,振幅为0.1m。时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。在到时间内,处的质点运动的路程为s,且,则( )A.此列波沿x轴正方向传播B.此列波的周期为8sC.波的速度为40m/sD.处质点的振动方程为7.一列简谐描波沿x轴传播,时刻的波形如图所示,质点M、N分别为波传播路径上平衡位置在、的两个质点,质点M的振动比质点N的振动滞后0.3s,则下列判断正确的是( )A.波沿x轴负方向传播B.时刻,质点N沿y轴正向振动C.波传播的速度大小为10m/sD.在0.3s时间内,质点N会沿波传播的方向运动6mE.在0.6s时间内,质点M运动的路程为0.6m8.一列沿x轴方向传播的简谐横波在时的波形图如图所示,位于坐标原点处的质点经,再次回到平衡位置,关于这列波说法正确的是( )A.这列波的周期为B.这列波沿x轴正方向传播C.这列波传播速度为D.时位于处质点加速度沿y轴正方向且最大E.经位于处质点通过路程为9.某横波在介质中沿x轴正方向传播,时刻,O点开始向正方向运动,经s,O点第一次到达正方向最大位移处,某时刻形成的波形如图所示,下列说法正确的是( )A.该横波的波速为5m/sB.质点L与质点N都运动起来后,它们的运动方向总相同C.在0.2s的时间内质点M通过的路程为1mD.在s时刻,质点M处于平衡位置,正沿y轴负方向运动E.图示波形图可能是s时刻的10.一列横波在时刻的波形图如图中实线所示,在时刻的波形如图中虚线所示,由此可以判定此波的( )A.传播速度可能是 B.传播速度可能是C.波长一定是 D.周期一定是11.如图所示,一列简谐横波在x轴上传播,图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图象,且。下列判断正确的是( )A.波一定沿x轴正方向传播B.波长可能是8 mC.波速一定是D.波速可能是E.时刻质点a的振动方向为y轴负方向12.位于坐标原点的波源在t=0时刻开始沿y轴做简谐运动,它激起的横波沿x轴正方向传播,经一小段时间停止振动。当t=0.15 s时,波的图像如图所示,此时波恰好传到P点,则下列说法正确的是( )A.P点的振动频率是5 Hz B.波长是0.4 mC.此时P点沿y轴正方向运动 D.P点振动的总时间为0.015 s13.一列简谐横波在t=s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点,图(b)是质点Q的振动图像。关于该简谐波,下列说法正确的是( )A.波速为18cm/sB.波沿x轴正方向传播C.质点Q的平衡位置坐标x=9cmD.在t=s时质点P移动到O点E.t=1s时,Q朝y轴负方向运动14.一列横波沿AB方向传播,波的频率为5Hz,振幅为2cm,A、B两点间距离为6m,振动方向总相反,某时刻两质点同处于平衡位置,它们之间还有一个波峰。波的可能波长为( )A.4m B.6m C.12m D.24m15.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示,P质点将要开始振动。已知在时刻,P质点首次位于波峰,Q点的坐标是,则以下说法正确的是( )A.这列波的周期为 B.振源的起振方向向y轴正方向C.在内,质点Q通过的路程为 D.在时刻,质点Q首次位于波谷16.一列波长大于的简谐横波沿轴传播,处于和的两质点甲、乙的振动图像如图所示。(1)若波沿轴正方向传播,求波的传播速度,并画出时甲、乙两点间的波形图;(2)若波沿轴负方向传播,求波的传播速度,并画出时甲、乙两点间的波形图。 17.一列简谐横波在x轴上传播,在和时,其波形分别用如图所示的实线和虚线表示,求:(1)这列波可能具有的波速;(2)当波速为时,波的传播方向如何?以此波速传播时,处的质点从开始计时,内通过的路程。
18.图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经1s后,其波形如图中虚线所示。(1)如果该波的周期T大于1s,且波是向左传播的,波的速度是多大?波的周期是多大?(2)如果波是向右传播的,波的速度是多大?波的周期是多大?(3)如果已知波速为0.54m/s,求解波的传播方向。
19.一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图像。求:(1)波长、周期、波速;(2)波的传播方向;(3)质点P在3s时间内通过的路程是多少?
20.一列沿x轴负方向传播的地震横波,在t=0与t=0.25s两个时刻x轴上-3km~3km区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示。已知地震横波的传播速度在3.2km/s~ 4.2km/s之间。求:(1)该地震波的波速;(2)从t=0 时开始,x=1.2km 与x=0.8km处的质点首次回到平衡位置的时间差。 参考答案1.B【详解】由同侧法可知,时刻O点的质点向下振动,质点在最低点向上振动,由题意可知从0时刻到时刻经过即由图可知由公式联立解得故B正确,ACD错误。故选B。2.B【详解】由图可知,此波形图有2个波长个数。故选B。3.A【详解】AB.由甲图可知,波长由乙图可知,振动周期因此波速由于2s时M点开始振动,因此质点M平衡位置的坐标A正确,B错误;CD.由于在前2s时间内,M点静止不动,因此在7s内路程CD错误。故选A。4.B【详解】由振源的振动图象可知,振动的周期由图2可知波长可得波速A.由于a点的纵坐标为5cm,可知a点的横坐标因此质点a的起振时刻为A错误;B.实线振动已经传播到处,所以虚线振动已经传播到处,所以B正确;C.简谐横波振动质点只在平衡位置附近沿y轴上下振动,并不随波迁移,质点c不沿x轴移动,C错误;D.时刻,质点b比质点d多振动了,多运动的路程为D错误。故选B。5.D【详解】A.由波形的平移法分析波可能向右传播,也可能向左传播,A错误;B.若波向右传播,则时间得到周期同理,若波向左传播,周期由于n是整数,T不可能等于为0.5s,B错误;C.波向右传播时波向左传播时由于n是整数,f不可能等于5.0Hz,C错误;D.由图读出波长为 ,波速向左传播可见,当n=2时D正确。故选D。6.D【详解】A.由题图可知,振幅,由处的质点运动的路程为s,且结合题图可知时刻波的振动方向向上,由同侧法可知,波沿x轴负方向传播,故A错误;BCD.用平移法可得在0.25s内传播了5m,可得波速则则处质点的振动方程为故D正确,BC错误。故选D。7.ABE【详解】A.质点M的振动比质点N的振动滞后,所以质点N先振动,因此波沿x轴负方向传播。A正确;B.根据质点振动和波传播的方向关系,时刻,质点N沿y轴正向振动。B正确;C.根据波速公式得C错误;D.质点N只会在平衡位置附近做往复运动,不会随波传播。D错误;E.质点的振动周期为所以在0.6s时间内,即在1.5个周期内,质点M运动的路程为E正确。故选ABE。8.ADE【详解】A.由于恰好为半个周期,因此振动周期为,A正确;B.从题目中无法得出波的传播方向,B错误;C.由图可知波长根据可得波速C错误;D.时位于处质点恰好位于波谷,因此加速度沿y轴正方向且加速度达到最大,D正确;E.每经过1个周期,质点运动的路程等于4倍振幅,因此经位于处质点通过路程为s=4A=E正确。故选ADE。9.ADE【详解】A.由同侧法可得,时刻,O点向下振动,则由题图可知联立可得故A正确;B.质点L与质点N的平衡位置间的距离是半个波长,所以质点L与质点N是相反点。它们的运动方向总是相反,故B错误;C.在0.2s的时间内(也就是),M点通过的路程为0.2m,故C错误;D.波从O点传到M点所用时间所以在s时刻,质点M运动了2s,也就是运动了,故在s时刻,质点M处于平衡位置,正沿y轴负方向运动,故D正确;E.由波形图可知,此时O点向下振动,则可能经过时间当n为1时故E正确。故选ADE。10.AB【详解】由题图可知,波长为若波向右传播,根据波的周期性有,n=0,1,2……则周期为,n=0,1,2……波速为,n=0,1,2……可知当n=1时,传播速度为。若波向左传播,根据波的周期性有,n=0,1,2……则周期为,n=0,1,2……波速为,n=0,1,2……可知当n=0时,传播速度为。故选AB。11.BDE【详解】A.该波可能沿x轴正方向传播,也可能沿x轴负方向传播,选项A错误;BCD.若波沿x轴正方向传播,则波速 (n=0、1、2、3……);若波沿x轴负方向传播,则波速(n=0、1、2、3……);当n=0时λ=8m,v=2m/s;选项BD正确,C错误;E.由质点a的振动图像可知,时刻质点a的振动方向为y轴负方向,选项E正确。故选BDE。12.BCD【详解】AB.据题意,该波在t=0.15s时间内传播的距离x=3m,则波速由图知则波长λ=0.4m由v=λf得频率为A错误,B正确;C.该简谐波向右传播,据“同侧法”可知,此时P点沿y轴正方向运动,C正确;D.周期为P、Q相距,故P点振动的总时间为D正确。故选BCD。13.ACE【详解】A.根据图像可知,,,所以波速为A正确;B.根据振动图像可知,在t=s时质点Q向上振动,结合波形图,波沿x轴负方向传播。B错误;C.质点Q的振动的振动方程为当 t=s时简谐横波的方程为当时,有x=9cmC正确;D.质点只在平衡位置上下振动,不会沿波的方向运动。D错误;E.根据振动图像,t=1s时,Q朝y轴负方向运动。E正确。故选ACE。14.AC【详解】根据A、B两点间距离为6m,振动方向总是相反,在某时刻两质点处于平衡位置,它们之间还有一个波峰,则可能存在解得还能存在解得故选AC。15.AD【详解】A.波沿x轴正方向传播,根据同侧法,时刻P质点振动方向向下,则解得A正确; B.沿x轴正方向传播,根据同侧法,时刻P质点振动方向向下,则振源的起振方向向y轴负方向,B错误;C.由图像可知 ,则波的速度为则波由质点P传到Q的时间为质点Q振动的时间为质点Q通过的路程为C错误; D.波由质点P传到质点Q时,质点Q刚开始向下振动,在时刻,即质点Q振动了则质点Q首次位于波谷,D正确。故选AD。16.(1);波形图见解析;(2);波形图见解析【详解】(1)波沿轴正方向传播,时,甲在波峰,乙在平衡位置且向上振动,甲、乙之间的距离小于一个波长,所以甲、乙两点之间的波形图如图a所示。由题图可知,由于波长大于,所以有解得(2)波沿轴负方向传播,时,乙在波峰,甲在平衡位置且向下振动,甲、乙之间的距离小于一个波长,所以甲、乙两点之间的波形图如图b所示。所以有解得17.(1)、;(2)向x轴负方向传播,6cm【详解】(1)若波沿x轴正向传播,则若波沿x轴负向传播,则(2)当波速为时,有所以波向x轴负向传播,周期则处的质点从开始计时,内通过的路程18.(1)0.06m/s,4s; (2) , ;(3)向左传播;【详解】(1)如果该波的周期T大于1s,且波是向左传播的,波的速度是周期为(2)如果波是向右传播的,波的速度是 解得 周期为解得 (3)如果波是向左传播的,波的速度是 解得 当 时, ,波向左传播。19.(1),,;(2)沿x轴负方向传播;(3)【详解】(1)由图(a)可以看出,该波的波长为由图(b)可以看出周期故波速为(2)由(b)可知,当时,Q沿y轴向上运动,根据波动规律可知,波沿x轴负方向传播(3)质点P在3s时间振动了一个半周期,则通过的路程20.(1)4km/s;(2)0.4s【详解】(1)由图像可知,波长λ= 4km又故v=4(4n+1)km/s当n=0时,v= 4km/s满足题意。(2) x=1.2km处的质点首次回到平衡位置的时间x=0.8km处的质点首次回到平衡位置的时间故时间差
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