江苏专用新人教版高中物理选择性必修第一册课时检测12波的描述含解析
展开波的描述
1．关于波长，下列说法正确的是( )
A．质点一个周期内通过的路程为一个波长
B．两个波峰(或波谷)间的距离是一个波长
C．在一个周期内，沿着波的传播方向，波动在介质中传播的距离是一个波长
D．两个相邻的，在振动过程中运动方向相同的质点间的距离是一个波长
解析：选C 质点在一个周期内通过的路程为4个振幅，各质点只是在其平衡位置附近振动，不能随波迁移，故A错误；两个波峰(或波谷)间的距离是波长的整数倍，故B错误；由于波具有周期性，每经过一个周期，波形会重复出现一次，沿着波的传播方向，波动在介质中传播的距离是一个波长，故C正确；在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是波长的整数倍，只有在振动过程中运动方向总是相同的相邻质点间的距离才是一个波长，故D错误。
2．三条在同一水平面上相互平行的弹性绳，在左端同一地点同时开始振动，经过一定时间后出现如图所示的情况，MN是距起始点相同距离的一条界线，则下列说法错误的是( )
A．B波的波长最大
B．A波的振动频率最大
C．A、B、C三列波的传播速度相等
D．C与A、B的材料一定不同
解析：选C 由题图可知，B波的波长最大，A、B的传播速度相等，C波的传播速度最小，由于机械波的传播速度由介质决定，所以C与A、B的材料一定不同，在相同时间内，A波的波源做全振动的次数最多，因此A波的振动频率最大，A、B、D三项正确。
3.一列简谐波在t＝0时刻的图像如图所示，已知质点P将比质点Q晚回到平衡位置，则下列说法中正确的是( )
A．波一定沿x轴正方向传播
B．质点Q与质点R的运动方向相反
C．质点P的速度正在增大
D．质点R的加速度正在减小
解析：选A 因P点比Q点晚回到平衡位置，可知P点向＋y方向振动，Q点向－y方向振动，可判断波向＋x方向传播，P点远离平衡位置，速度正在减小，Q点靠近平衡位置，速度正在增大，故A正确，C错误；R点与Q点均向－y方向运动，R点正远离平衡位置，位移增大，加速度增大，故B、D错误。
4．一列简谐横波在t＝0时刻波的图像如图所示，其中a、b、c、d为介质中的四个质点，在该时刻( )
A．质点a的加速度最小
B．质点b的速度最小
C．若质点c向上运动，则波沿x轴正方向传播
D．若质点d向下运动，则波沿x轴正方向传播
解析：选D 分析题图可知，质点a位于波峰，位移最大，根据加速度和位移的关系可知，质点a的加速度最大，A选项错误；质点b位于平衡位置，速度最大，B选项错误；根据波动规律可知，先振动的质点带动后振动的质点，后振动的质点重复先振动的质点的振动情况，若质点c向上运动，则波沿x轴负方向传播，若质点d向下运动，则波沿x轴正方向传播，C选项错误，D选项正确。
5．一列简谐横波以2 m/s的速度沿x轴负方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，P、Q为波传播方向上的两个质点，下列说法正确的是( )
A．此时P质点的速度和加速度均最大
B．此时x＝0处的质点正向y轴负方向运动
C．从t＝0时刻开始P内质点滞后Q质点半个周期再次达到波峰
D．从t＝0时刻开始9 s内质点Q运动的路程为6.4 m
解析：选C 此时P质点刚好位于波峰处，根据牛顿第二运动定律可得加速度为a＝－为最大，但速度为零，故A错误；因为波沿x轴负方向传播，根据“同侧法”可知， x＝0处的质点正向y轴正方向运动，故B错误；质点P、Q之间间隔半个波长，当Q质点达到波峰后，再经过半个周期P质点达到波峰，所以P质点滞后Q质点半个周期再次达到波峰，故C正确；由周期公式可知T＝＝2 s，则9 s内质点Q共振动了n＝＝4.5个周期，一个周期质点运动的路程为4A，经过4.5个周期质点Q运动的路程为s＝4.5×4A＝4.5×4×0.4 m＝7.2 m，故D错误。
6.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知t＝T时刻刚好传播到O点，此时波形如图所示。关于坐标x＝λ的质点的运动情况，下列说法正确的是( )
A．t＝0时刻，质点沿y轴负方向振动
B．t＝T时刻，质点沿y轴正方向振动
C．从t＝0到t＝T时间内，质点运动的时间为T
D．从t＝0到t＝T时间内，质点运动的路程为λ
解析：选C 每经过一个周期，波向前传播一个波长，因此在t＝0时刻，波还没有传到x＝λ处，因此质点速度为零，A错误；t＝T时刻，波刚好传到x＝λ处，质点沿y负方向振动，B错误；在t＝T时刻，x＝λ处的质点开始振动，因此从t＝0到t＝T时间内，质点运动的时间为T，C正确；从t＝0到t＝T时间内，质点恰好振动了一个周期，运动的路程为4倍的振幅，D错误。
7．一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，则( )
A．波的周期为1 s
B．x＝0处的质点在t＝0时向y轴正向运动
C．x＝0处的质点在t＝ s时速度为0
D．x＝0处的质点在t＝ s时速度值最大
解析：选A 由题图知，波长λ＝4 m，周期T＝＝1 s，故选项A正确；由同侧法可判断x＝0处的质点在t＝0时的振动方向沿y轴负方向，故选项B错误；Δt＝ s＝， x＝0处的质点经过后位于平衡位置和负向最大位移之间，所以该质点在 s时速度既不为0，也不是最大值，故选项C、D错误。
8．如图所示，实线为简谐横波在t＝0时刻的图像，经0.1 s后图像为虚线所示，且两波峰M、N间的距离为2 m，则该波的频率为( )
A．1.0 Hz B．1.25 Hz
C．4.5 Hz D．5.0 Hz
解析：选A 由题可知波长λ＝20 m，依据λ＝vT，且波是匀速传播的，若波沿x轴负方向传播，所走的时间为t＝＋nT，故周期T＝ s，且n∈(0,1,2，…)，当n＝0时，T＝1 s，f＝＝1 Hz，当n＝1时，T＝ s，f＝＝11 Hz，……若波沿x轴正方向传播，同理可得T＝ s，且n∈(0,1,2，…)，当n＝0时，T＝ s，f＝9 Hz，当n＝1时， T＝ s，f＝19 Hz，……综上分析，A正确，B、C、D错误。
9．一列简谐波沿x轴正方向传播，t＝0时波形如图甲所示，已知在0.6 s末，A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰。
(1)该简谐波的波长、波速分别为多少？
(2)经过多少时间x＝5 m处的质点P第一次出现波峰？
(3)如果以该机械波传到质点P开始计时，请在图乙中画出P点的振动图像，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图像。
解析：(1)由题图可知，λ＝2 m，T＝ s＝0.2 s，v＝＝10 m/s。
(2)波峰传到P点，t＝＝ s＝0.45 s。
(3)由题图甲可知，质点起振的方向为经平衡位置向下振动，振动图像如图所示
答案：(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)图见解析
