高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册3 波的图像课时作业

3.3波的图像同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，a、b是一列横波上的两个质点，它们在x轴上的距离s为30m，波沿x轴正方向传播，当a振动到最高点时，b 恰好经过平衡位置，经过3s，波传播了30m，并且a经过平衡位置时b恰好到达最高点，那么下列说法中不正确的是（　　）

A．这列波的波长可能是24m B．这列波的周期可能是0.8s

C．这列波的周期可能是0.3s D．这列波的速度一定是10m/s

2．一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，某时刻的图像如图所示，其传播速度v=10m/s，质点a位于x=15m处，则此时质点a（　　）

A．沿y轴正方向运动，周期为1.5s

B．沿y轴正方向运动，周期为2.0s

C．沿y轴负方向运动，周期为1.5s

D．沿y轴负方向运动，周期为2.0s

3．一列沿x轴正向传播的简谐波，在x1=2.0m和x2=12m处的两质点的振动图像如图实线和虚线所示．由图可知，关于简谐波的波长和波速有如下一些判断正确的是（        ）

A．波长一定等于4.0m

B．波长可能等于10m

C．2s末x1=2.0m的质点具有沿y轴负方向的最大速度

D．最大波速等于5.0m/s

4．一列简谐横波在时的波形如图1所示，介质中处质点P沿y轴方向做简谐振动图像如图2所示，下列说法正确的是（　　）

A．振源振动的频率是4Hz B．波的传播速度大小为1m/s

C．波沿x轴负向传播 D．时，质点P到达处

5．在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图甲所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图乙所示的波形．则（     ）

A．第9个质点的起振方向向上

B．该波的周期为0.3s

C．该波的波速为4m/s

D．该波的波长为0.9m

6．如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，M为介质中的一个质点，该波沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（　　）

A．在t=0时刻，质点M向上振动 B．经过T，质点M通过的路程为10cm

C．在t=T时，质点M的速度方向与加速度方向相同 D．在t=T时，质点M的加速度方向沿y轴正方向

7．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，0.5s后x=4m处的质点e第一次回到平衡位置，则（　　）

A．此列波的传播速度为4m/s

B．时a处质点的加速度为0

C．时b处质点沿y轴负方向运动

D．时c处质点沿y轴正方向运动

8．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，M、N两质点的横坐标分别为xM=2m和xN=6m，质点N从该时刻开始计时的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是 （　　）

A．该波沿x轴负方向传播，波速为0.75m/s

B．质点N在t=4s时速度为零

C．质点N在2～4s时间内的位移为零

D．质点M在t=4s时到达平衡位置，且向上运动

9．一根粗细均匀的较长绳子，右侧固定。现使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻第一次形成了如图所示的波形。下列说法中正确的是（     ）

A．S点的振动速度等于波的传播速度

B．该波的频率逐渐增大

C．此时S点向下运动

D．S点的起始振动方向是向下的

10．一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.1s时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中平衡位置分别在xP＝2.5cm、xQ＝5.0cm处的质点，如图乙所示为质点Q的振动图像，则（　　）

A．t＝0.25s时，Q的加速度沿＋y方向

B．波沿＋x方向传播

C．从t＝0.1s到t＝0.3s，质点Q沿－x方向移动10cm

D．t＝0.28s时，P的速度沿＋y方向

11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0与x＝2 m的两质点振动图像分别如图中实线与虚线所示，由此可得出（       ）

A．该波的波长可能是4 m

B．该波的周期是5 s

C．波的传播速度可能是2 m/s

D．在t＝2 s时刻，x＝2 m处的质点运动方向沿y轴正向

12．一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的振动图象。关于该简谐波，下列说法正确的是（　　）

A．波速为 B．沿x轴正方向传播

C．质点Q的平衡位置坐标 D．在时刻质点P的速度与加速度方向相反

13．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0.15 m．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．0.60 m

B．0.20 m

C．0.15 m

D．0.10 m

14．如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图乙为图甲中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法不正确的是（　　）

A．此机械波的波长是2m

B．此机械波的传播速度为10m/s

C．t=0.2s时，机械波恰好传至B处

D．在t=0至t=0.85s这段时间内，C质点运动的路程为12cm

15．一列横波在x轴上传播，图甲为t＝1.0 s时的波动图象，图乙为介质中质点P的振动图象．下列说法正确的是(　　)

A．质点P在1.0 s内路程为0.4 cm

B．质点P在1.0 s内沿x轴负方向移动4 m

C．波沿x轴正方向传播，波速为4.0 m/s

D．波沿x轴负方向传播，波速为4.0 m/s

二、填空题（共4题）

16．如图所示，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，当波源S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的位移方向________，速度方向________．(选填“相同”或“相反”)

17．如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t = 0时的波形图，虚线为t = 0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，则波速为______m/s。t = 2 s时，x = 3 m处的质点所处的位置在______。

18．一列简谐横波由O点沿x轴正向传播如图所示，经时间t=6.0×10-2s振动从O点传播到A点，OA两点间的距离为3m．当这列波进入AB区域时，它的传播速度变为原来的3倍，则这列波在OA区域内的频率为_____Hz，在AB区域内的波长为_____m．

19．在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示．质点A振动的周期是________s；时，质点A的运动沿轴的_________方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是_____cm

三、综合题（共4题）

20．沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形如图中实线所在；在时刻的波形如图中虚线所示。已知s。

（1）求该波可能的传播速度；

（2）若，且从时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速。

21．如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图，平衡位置在处的质点位移，平衡位置在处的质点处于波峰位置；时处的质点第一次回到平衡位置，时处的质点第一次回到平衡位置。求：

（1）该简谐波的传播方向、周期和波速；

（2）平衡位置在处的质点的位移随时间变化的关系式。

22．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻0~25m部分的波形图如图中实线，经过Δt=0.3s 该部分波形图如图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点0的距离为12.5m，质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5m。

（1）求该简谐横波的波速。

（2）当波速取最小值时，求质点A的振动方程。

23．图中表示某一时刻的波形图，已知波速为0.5m/s，波沿着x轴的正方向传播，画出经过7s后的波形曲线。

参考答案：

1．C

2．D

3．D

4．B

5．C

6．D

7．A

8．D

9．B

10．D

11．C

12．C

13．D

14．C

15．D

16．     相反     相同

17．     6     波谷位置

18．     25     6

19．     4     正     10

20．（1）m/s（）或m/s（）；（2）m/s

21．（1）沿x轴负向传播，，；（2）

22．（1）；（2）

23．