2023版新教材高中物理第三章机械波专项1波的传播方向与质点振动方向的互判课时作业教科版选择性必修第一册

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 eq \a\vs4\al(专)  eq \a\vs4\al(项)  1　波的传播方向与质点振动方向的互判提能力　1．(多选)一简谐横波某时刻的波形图如图所示，由图可知(　　)A．若质点a向下运动，则波是向右传播的B．若质点b向上运动，则波是向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动2．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v＝10 m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t＝0.6 s时的波形(　　)3．(多选)一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点E的运动方向沿y轴正方向，下列说法正确的是(　　)A.此列波正在向x轴负方向传播B．质点D此时正在向y轴正方向运动C．质点B将比质点A先回到平衡位置D．质点C的振幅为零4．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图像，下列说法正确的是(　　)A．该时刻质点a和质点d位移相同，加速度方向相反B．该时刻质点b和质点c位移相同，速度方向也相同C．质点b比质点c先回到平衡位置D．质点a比质点d先回到平衡位置5．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，己知t＝ eq \f(3,2) 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＝ eq \f(1,2) 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 eq \f(1,2) TD．从t＝0到t＝ eq \f(3,2) T时间内，质点运动的路程为λ6．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是(　　)A．该时刻速度沿y轴正方向B．该时刻加速度沿y轴正方向C．此后 eq \f(1,4) 周期内通过的路程为AD．此后 eq \f(1,2) 周期内沿x轴正方向迁移为 eq \f(1,2) λ7．(多选)一列波的波源S在O点做竖直方向、频率为10 Hz的简谐运动，t0时刻，向右传播的波形如图所示，向左传播的波形未画出，下列说法正确的是(　　)A．t0时刻，x＝1 m处的质点运动方向向上B．t0时刻，x＝－2 m处的质点运动方向向上C．t0＋0.175 s时刻，x＝－1 m处的质点处在波谷位置D．t0－0.025 s时刻，x＝1 m处的质点处在波峰位置8．(多选)原点O处有一简谐横波波源，t＝0时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当t＝0.6 s时的波形图如图所示，此时质点P刚好开始振动，下列说法中正确的是(　　)A．这列波的传播速度为10 m/sB．t＝0.7 s时质点b运动方向沿y轴正方向C．再经过0.1 s质点a通过的路程小于10 cmD．此时质点a与质点b运动方向相反9.一列简谐横波在t1＝0时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t2＝0.7 s末时，质点P刚好出现第二次波峰，试求：(1)此波的周期T；(2)此波的波速v；(3)坐标为6 m的Q点第一次出现波峰的时刻t3.专项1　波的传播方向与质点振动方向的互判1．答案：BD解析：(1)“上下坡法”分析：A错，B对：若质点a向下运动，由“上下坡法”知，a点位于上坡段，只有从右向左传播，a才处于上坡段，故波应从右向左传播．同理知选项B正确．C错，D对：若波从右向左传播，由“上下坡法”知，d、c两点均位于下坡段，都应向上运动．(2)“微平移法”分析：设该波是从左向右传播的，则在相邻的一小段时间内，这列波的形状向右平移一小段距离，如图虚线所示．因此所有的质点从原来在实线的位置沿y轴方向运动到虚线的位置，即质点a向上运动，质点b也向上运动，由此可知选项B是正确的．类似的可以判定选项D是正确的．2．答案：B解析：波的传播速度为v＝10 m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，经过0.6 s，坐标原点处质点的振动状态传递到x＝6 m处，则t＝0.6 s时x＝6 m处的质点也应位于平衡位置且向y轴正方向运动，又波沿x轴正方向传播，根据同侧法可判断选项B正确．3．答案：AC解析：A对：简谐横波沿x轴传播，此时质点E的运动方向沿y轴正方向，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播．B错：质点D此时的运动方向与E的运动方向相反，即向y轴负方向运动．C对：此时质点B即将向y轴负方向运动，质点A向y轴正方向运动，故质点B比质点A先回到平衡位置．D错：介质中各个质点的振幅均相同，故质点C的振幅不为零．4．答案：D解析：题图时刻a、d两质点位移相同，加速度方向均指向平衡位置，方向相同，A错误；该时刻质点b、c位移相同，b点振动方向向上，c点振动方向向下，故速度方向相反，c点先回到平衡位置，B、C错误；质点a向上振动，质点d向下振动，故质点a比质点d先回到平衡位置，D正确．5．答案：C解析：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＝ eq \f(1,2)T时刻，波刚好传到x＝λ处，质点沿y轴负方向振动，B错误；在t＝ eq \f(1,2)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 eq \f(1,2)T，C正确；从t＝0到t＝ eq \f(3,2)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．6．答案：A解析：波沿x轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P的速度方向沿y轴正向，加速度沿y轴负向，A正确，B错误．在该时刻质点P不在特殊位置，则在 eq \f(1,4)周期内的路程不一定等于A，C错误；质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，D错误．7．答案：AC解析：由于波源在O点处，x轴正半轴的波向右传播，则将波形图向右微平移，可知x＝1 m处的质点向上运动，故A正确；t0时刻，x＝－2 m处的质点与x＝2 m处的质点运动方向相同，运动方向向下，故B错误；波的周期为T＝ eq \f(1,f)＝ eq \f(1,10) s＝0.1 s，则从t0到t0＋0.175 s时刻，经过了1 eq \f(3,4)T，x＝－1 m处的质点处于波谷，故C正确；t0－0.025 s时刻在t0时刻之前 eq \f(1,4)T, x＝1 m处的质点处于波谷位置，故D错误．8．答案：ACD解析：由t＝0时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当t＝0.6 s时的波形图如题图所示，机械波的波速v＝ eq \f(x,t)＝ eq \f(6,0.6) m/s＝10 m/s，故A正确；由图读出波长为λ＝4 m，则周期为T＝ eq \f(λ,v)＝ eq \f(4,10) s＝0.4 s，由t＝0.6 s时的波形图知，质点b运动方向沿y轴负方向，t＝0.7 s时，即再经过四分之一个周期，质点b运动方向沿y轴负方向，故B错误；t＝0.6 s时质点a运动方向沿y轴正方向，再经过0.1 s＝ eq \f(1,4)T，该过程中的平均速率小于0～ eq \f(T,4)的平均速率，则质点a通过的路程小于10 cm，故C正确；由同侧法可知，此刻质点a运动方向沿y轴正方向，质点b运动方向沿y轴负方向，故D正确．9．答案：(1)0.4 s　(2)5 m/s　(3)1 s解析：(1)该波沿x轴正方向传播，由“同侧法”可知，质点P在0时刻向下振动，由题意可得t2＝0.7 s＝1 eq \f(3,4)T，故此波的周期为T＝0.4 s.(2)由波形图可知，该列波的波长为2 m，则此波的波速为v＝ eq \f(λ,T)＝5 m/s.(3)离Q点最近的波峰在x＝1 m处，该波峰传播到Q点的时间为t3＝ eq \f(Δx,v)＝ eq \f(6－1,5) s＝1 s．