第三章　2一、選擇題(本題共7小題，每題6分，共42分)1．簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說法中正確的是(　D　)A．振幅越大，則波傳播的速度越快B．頻率越大，則波傳播的速度越快C．在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D．振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短解析：波速與振幅和頻率沒有直接的因果關(guān)系，所以A、B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路程只與振幅有關(guān)，與波速無關(guān)，并不一定等于波長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率與波的頻率相同，又f＝，故D正確。2．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，某時(shí)刻的圖像如圖所示，坐標(biāo)為(3,0)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過周期后的坐標(biāo)是(　A　)A．(3,2) B．(4,2)C．(4，－2) D．(3,0)解析：波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)(3,0)向上運(yùn)動(dòng)，周期后到達(dá)波峰處，坐標(biāo)為(3,2)，故A正確。3．(多選)如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t＝0時(shí)的波形圖，虛線為t＝0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說法正確的是(　BC　)A．波長(zhǎng)為2 mB．波速為6 m/sC．頻率為1.5 HzD．t＝1 s時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰解析：由波形圖可知，波長(zhǎng)為4 m，故A錯(cuò)誤；橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t＝0時(shí)的波形圖，虛線為t＝0.5 s時(shí)的波形圖，又該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s，波傳播的距離Δx＝λ，T＝0.5 s，故周期T＝ s，頻率為1.5 Hz，波速v＝λf＝6 m/s，故B、C正確；t＝0時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰位置，t＝1 s＝T時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)處于波谷，故D錯(cuò)誤。4. (2021·湖北省潛江高二下學(xué)期檢測(cè))在圖中所示為一簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向上運(yùn)動(dòng)，如圖中箭頭所示，由此可判斷此橫波(　C　)A．向右傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正減速運(yùn)動(dòng)B．向右傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C位移正增大C．向左傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)D加速度正減小D．向左傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E勢(shì)能正減小解析：由題意，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向上運(yùn)動(dòng)，波形將向左平移，所以此橫波向左傳播。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B、C的振動(dòng)方向向下，D、E方向向上，B向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大，C向波谷運(yùn)動(dòng)，位移增大，D向平衡位置運(yùn)動(dòng)，加速度減小，E向波峰運(yùn)動(dòng)，位移增大，勢(shì)能增大，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。5．如圖所示是某一時(shí)刻的波形圖像，波沿x軸正方向傳播，波速是12 m/s，則波長(zhǎng)和頻率分別是(　B　)A．3 cm；200 Hz B．6 cm；200 HzC．2 cm；400 Hz D．12 cm；50 Hz解析：由波形圖可知，波長(zhǎng)λ＝6 cm，則周期為：T＝＝ s，所以頻率為：f＝＝200 Hz，故B正確。6．一列簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖甲所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是(　A　)A．沿x軸負(fù)方向，60 m/s B．沿x軸正方向，60 m/sC．沿x軸負(fù)方向，30 m/s D．沿x軸正方向，30 m/s解析：由P點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下，得出此波沿x軸負(fù)方向傳播，由乙圖可知：T＝0.4 s，由甲圖可知：λ＝24 m，所以v＝＝m/s＝60 m/s，故選A。7．(多選)一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T。t＝0時(shí)刻的波形如圖1所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法中正確的是(　BD　)A．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大B．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的大C．圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D．圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)解析：t＝0時(shí)刻a在波峰，速度為零，加速度最大，b在平衡位置，加速度為零，速度最大，A錯(cuò)、B對(duì)；根據(jù)“上下坡”法可以判斷，t＝0時(shí)刻b點(diǎn)在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)D對(duì)。二、非選擇題(共18分)8．(18分)一列簡(jiǎn)諧波向右傳播，沿波的傳播方向上有相隔一定距離的P、Q兩點(diǎn)，當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過平衡位置時(shí)，Q點(diǎn)也恰好經(jīng)過平衡位置，如圖所示，已知P、Q間只有一個(gè)波峰，試畫出P、Q間可能的波形。答案：解析：簡(jiǎn)諧波的波形是正弦波，根據(jù)P、Q兩點(diǎn)均在平衡位置，且P、Q間只有一個(gè)波峰，故可畫出4種波形，見答案。一、選擇題(本題共4小題，每題7分，共28分)1．(多選)處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v＝200 m/s。已知t＝0時(shí)，波剛傳播到x＝40 m處，波形如圖所示。則下列說法正確的是(　AC　)A．波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向B．x＝10 m處質(zhì)點(diǎn)每秒向右移動(dòng)200 mC．波上的點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)，不隨波遷移D．當(dāng)t＝0.1 s時(shí)，x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)恰好到達(dá)波谷的位置解析：所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向和波源起振方向一致，根據(jù)上下坡法，可知圖中x＝40 m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向，則波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向，故A正確；波上的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)，不隨波遷移，故B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)t＝0.1 s時(shí)，即經(jīng)過了一個(gè)周期，x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)回到了平衡位置，故D錯(cuò)誤。故選AC。2. (單選)一列簡(jiǎn)諧波在t＝0時(shí)刻的全部波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A、B、C、D對(duì)應(yīng)x坐標(biāo)分別為1 m、1.5 m、3 m、4 m。從此時(shí)開始，質(zhì)點(diǎn)D比質(zhì)點(diǎn)B先到達(dá)波谷。下列說法正確的是(　B　)A．波源的起振方向沿y軸向上B．振動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)A、C動(dòng)能始終相同C．波沿x軸負(fù)方向傳播D．此時(shí)B點(diǎn)加速度沿y軸正方向解析：　從此時(shí)開始，質(zhì)點(diǎn)D比質(zhì)點(diǎn)B先到達(dá)波谷，說明波沿x軸正方向傳播，所以C錯(cuò)；先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，波前質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)重復(fù)了波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向關(guān)系知，此時(shí)波前質(zhì)點(diǎn)D向下振動(dòng)，從而確定波源的起振方向沿y軸向下，所以A錯(cuò)；由于A、D兩質(zhì)點(diǎn)相差了半個(gè)波長(zhǎng)，所以振動(dòng)步調(diào)始終相反，速度總是大小相等，方向相反，故動(dòng)能始終相等，B正確；質(zhì)點(diǎn)所受恢復(fù)力的方向始終指向平衡位置，所以此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)加速度方向沿y軸負(fù)方向。3．(多選)(2020·浙江省嘉興市高三上學(xué)期期末)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧波在x軸上傳播，實(shí)線和虛線分別表示前后間隔1 s的兩個(gè)時(shí)刻的波形圖，則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能是(　BC　)A．0.60 m/s B．0.75 m/sC．1.05 m/s D．1.15 m/s解析：由圖可知波長(zhǎng)為：λ＝60 cm。若波沿x軸正方向，傳播的距離為：x1＝λ　n＝0,1,2，…，波速為：v1＝＝ m/s＝(0.6n＋0.15)m/s　n＝0,1，2，…，當(dāng)n＝1時(shí)，v1＝0.75 m/s，故B正確；若波沿x軸負(fù)方向，傳播的距離為：x2＝λ　n＝0,1，2，…，波速為：v2＝＝ m/s＝(0.6n＋0.45) m/s，n＝0，1,2，…，當(dāng)n＝1時(shí)，v2＝1.05 m/s，故C正確。4．(多選)(2020·遼寧省鐵路實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下學(xué)期期中)在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L，如圖甲所示。一列橫波沿該直線向右傳播，t＝0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間Δt第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形，則該波的(　BC　)A．周期為Δt，波長(zhǎng)為8LB．周期為Δt，波長(zhǎng)為8LC．周期為Δt，波速為D．周期為Δt，波速為解析：因質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向向下，故經(jīng)Δt時(shí)間第一次出現(xiàn)圖示波形時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)9之間恰好是一個(gè)波長(zhǎng)，說明波由質(zhì)點(diǎn)1傳播到質(zhì)點(diǎn)9需要一個(gè)周期的時(shí)間，但質(zhì)點(diǎn)9剛開始振動(dòng)的方向是向下振動(dòng)，而波形圖中質(zhì)點(diǎn)9是向上振動(dòng)的，說明波傳播到質(zhì)點(diǎn)9后又振動(dòng)了半個(gè)周期，故有T＝Δt，T＝Δt，由圖知，λ＝8L，由v＝得，v＝，故B、C正確。二、非選擇題(共12分)5．(12分)如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖像，經(jīng)過Δt＝0.2 s后這列波的圖像如圖中虛線所示。求：(1)這列波波長(zhǎng)及振幅；(2)若波沿x軸負(fù)方向傳播，該波的波速的最小值；(3)若波速等于45 m/s，則波沿哪個(gè)方向傳播？答案：(1)4 m　2 cm　(2)15 m/s(3)波沿x軸正向傳播解析：(1)由某時(shí)刻的波形圖像知，這列波波長(zhǎng)λ＝4 m，振幅為A＝2 cm；(2)若這列波沿x軸負(fù)向傳播，有Δt＝T當(dāng)n＝0時(shí)，周期T有最大值Tm＝Δt＝ s對(duì)應(yīng)波速最小，即v＝＝15 m/s(3)若波速等于45 m/s，經(jīng)過Δt＝0.2 s對(duì)應(yīng)的傳播距離s＝vΔt＝9 m滿足s＝λ由波形移動(dòng)可知，波沿x軸正向傳播。

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