高中2 波的描述精品课后练习题
展开一、波的图像
1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0 s时波形如图所示,已知波源振动的周期为0.4 s,则t=0.1 s时正确的波形是图中的( )
A. B.
C. D.
2. 质点O为波源,激发的简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时,波源由平衡位置开始振动;t=3.0 s时,波传到x=1.2 m处,如图所示。质点M的平衡位置在x1=0.3 m处,质点N的平衡位置在x1=0.9 m处,则( )
A. t=0时,质点O向y轴正方向运动B. 质点M、N可能同时回到平衡位置
C. t=3.0 s时,质点M、N的速度方向相同D. t=3.5 s时,质点M、N的加速度方向相同
3. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2 m/s。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的频率为2.0 Hz
B. x=1.0 m处的质点振动的表达式y=-5sin 2πt(cm)
C. x=1.5 m处质点在0~4.5 s内通过的路程为90 cm
D. x=1.5 m处质点在t=4.5 s时的位移为-5 cm
波的描述
4. (2023·黑龙江省·高二下期中)用手握住一条较长的均匀软绳一端将绳水平拉直,先后以两种不同频率在竖直方向上下抖动。如图所示,以手握点O点为原点,在x轴正方向形成一列简谐横波,图中时刻该横波刚好传到B点,下列说法正确的是( )
A. 前后两次形成的横波波速之比为3:2B. 前后两次振动的频率之比为3:2
C. 前后两次形成的绳波波长之比为3:2D. 前后两次振动的周期之比为3:2
5. (2023·广东省肇庆市·高二下期中联考)在学习机械波相关知识后,两名同学分别乘坐静止在湖面的甲、乙两艘小船,两船水平距离。某时刻,一列水波从甲船向乙船传播,每艘船在时间内上下浮动30次,已知甲船在波峰时,乙船在波谷,两船间恰好还有2个波峰,以下说法正确的是( )
A. 水波的周期为B. 水波的波长为
C. 水波的波速为D. 水波经过一段时间,甲乙两船将靠近
6. 湖面上停着甲、乙两条小船,它们相距30 m。一列水波正在湖面上沿甲、乙连线的方向传播,每条小船每分钟上下浮动25次。当甲船位于波峰时,乙船在波谷,两船之间还有两个波谷。则水波的波速为( )
A. 5 m/sB. m/sC. 10 m/sD. 25 m/s
波的多解性
7. (2023·浙江省余姚市·高二上期中)一列简谐横波沿直线由向传播,相距的 、两处的质点振动图像如图所示,则( )
A. 该波的振幅一定是B. 该波的波长可能是
C. 该波的波速可能是D. 该波由传播到可能历时
8. 如图甲所示为一列简谐横波在某时刻的波动图像,图乙所示为该波中平衡位置在x=1.5 m处的质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波的传播速度为2 m/sB. 该波一定沿x轴负方向传播
C. t=1 s时,质点P的加速度最小,速度最大D. 图甲对应的时刻可能是t=0.5 s
9. 如图所示,一简谐横波在t=0时的波形是图中实线,在t1=0.2 s时的波形是图中虚线,P为介质中x=4 m处的质点,则( )
A. 该波一定向右传播B. 该波的传播速度可能为5 m/s
C. 从t=0开始,质点P经过0.2 s向右运动1 mD. t=0.4 s时,质点P的位置y=4 cm
10. 已知一列在弹性绳上传播的简谐横波在某一时刻的波形,则下列说法错误的是( )
A. 只要此时绳上一点(速度不为零的点)的振动速度方向已知,就能确定波的传播方向
B. 只要波的传播方向已知,就能确定此时绳上任一点(速度不为零的点)振动的速度方向
C. 波的周期等于绳上每一点的振动周期
D. 波在传播过程中,绳上的各质点将以波的传播速度沿着波形运动
11. 一列横波某时刻的图像如图甲所示,图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像.则有( )
A. 若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为K质点的振动图像
B. 若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为M质点的振动图像
C. 若图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播
D. 若图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播
12. (2023·天津市河西区·高二下期中试题)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在时刻的图像如图所示。图中a质点的坐标为、b质点在坐标原点处。已知波的传播速度为。现有下列说法,其中正确的是( )
A. 此波频率为40,此时质点b的速度为零
B. 此波频率为40,此时质点b的速度方向为y轴负方向
C. 此波频率为20,此时质点a的速度为零
D. 此波频率为20,此时质点a的速度方向为y轴正方向
13. (2023下·广东省茂名市·高二统考期末)一根粗细均匀同种材质的轻绳,右端固定在墙上,手握着绳左端O点将绳水平拉直。 t=0时刻,用力上下振动O点,产生一列向右传播的绳波,经过 t=4.0 s的时间,绳上的波形如图所示。若绳波为简谐波,绳子足够长,以O为原点沿绳子方向建立x轴,则 t=2.5 s时,绳上各个质点中速度方向竖直向上的区间为( )
A. 0.5 m
A. 波的频率与波源的频率无关B. 此时P、Q两质点的振动方向相同
C. 再经过0.5 s,波恰好传到坐标为(-5 cm,0)的位置D. 该波为横波,频率为3 Hz
15. 如图所示,A、B和O三点位于同一条直线上,波源O产生的横波沿该直线向左、右两侧传播,波速均为v.当波源起振后经过时间Δt1,A点起振,再经过时间Δt2,B点起振,此后A、B两点的振动方向始终相反,则下列说法中正确的是( )
A. A、B两点的起振方向相同B. 波源周期的最大值为Δt2
C. 该列横波的波长为2v−Δt2n+1(n=0,1,2,…)D. A、B两点之间的距离一定为半波长的奇数倍
16. 如图甲,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q五个质点,相邻两质点间距离为1 m,t=0时刻,O点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O点振动图像如图乙所示,当O质点第一次达到正方向最大位移时,P点刚开始振动,则下列说法正确的是( )
A. O点振动1.5 s后,Q点和Q′点开始振动
B. 当Q′点第一次达到正向最大位移时,O点通过的路程为15 cm
C. t=15 s时,Q点振动的速度最大,加速度为零
D. 若O质点振动的周期减为2 s,则沿绳传播的波速增大为2 m/s
17. 沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为5 cm,质点A、B的平衡位置离O点的距离分别为1.8 m和3 m,t=0时的波形如图所示,t=0.6 s时质点A恰好第二次到达波峰.下列说法正确的是( )
A. 波速为3 m/sB. 频率为2 Hz
C. 在0~0.6 s内质点B的路程为25 cmD. 在t=0.6 s时质点B沿y轴负方向运动
18.(2023·北京卷·T4)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为,则t = T时的波形图为( )
A. B.
C. D.
19.(2023·海南卷·T4)下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波的周期是5sB. 该波的波速是3m/s
C. 4s时P质点向上振动D. 4s时Q质点向上振动
20.(2023·湖北卷·T7)一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为,振幅为。介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为,且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时,a质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
21.(2022·重庆卷·T16)某同学为了研究水波的传播特点,在水面上放置波源和浮标,两者的间距为L。时刻,波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动,产生的水波沿水平方向传播(视为简谐波),时刻传到浮标处使浮标开始振动,此时波源刚好位于正向最大位移处,波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示,则( )
A. 浮标的振动周期为B. 水波的传播速度大小为
C. 时刻浮标沿y轴负方向运动D. 水波的波长为
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