课时作业12检测(1).DOC

课时作业12　波的描述 时间：45分钟 一、选择题(1～6为单选，7～9为多选) 1．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点(　D　) A．它的振动速度等于波的传播速度 B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D．它的振动频率等于波源的振动频率 解析：机械波在传播过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐运动，选项A、C错误；机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向，选项B错误；振动质点的振动是由波源的振动引起的，故振动质点的振动频率等于波源的振动频率，选项D正确． 2．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时(　D　) A．频率变小，波长变大 B．波长变小，频率变大 C．频率不变，波长变大 D．频率不变，波长变小 解析：波在不同介质中传播时，频率保持不变，由v＝λf可知，若v减小，则λ减小，D正确． 3．一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是(　B　) A．2 m/s B．3 m/s C．4 m/s D．5 m/s 解析：本题考查横波的图象和波速公式及考生的理解能力和推理能力．t<T，故：若波向右传播，则波传播的距离x1＝0.02 m，则波速v1＝＝ m/s＝1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离x2＝0.06 m，则波速v2＝＝ m/s＝3 m/s，故正确选项为B. 4．一列简谐波在t时刻的波形如图所示，此时刻质点M的运动方向向上，经过时间Δt后的波形如图中虚线所示，若振源周期为T，则(　D　) A．Δt一定为T B．Δt可能为T C．Δt一定为T D．Δt可能为T 解析：由波形图及M点的振动方向可知，此波向左传播，且Δt＝nT＋T(n＝0,1,2…)，所以D正确． 5．下图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率分别为(　A　) A．5 m,1 Hz B．10 m,2 Hz C．5 m,2 Hz D．10 m,1 Hz 解析：从波动图象可以看出，波长λ＝5 m，b点比a点的起振时间晚0.5 s，则波速v＝＝ m/s＝5 m/s，所以T＝＝1 s，f＝＝1 Hz. 6．一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，如图所示是A处质点的振动图象．当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是(　A　) A．4.5 m/s B．3.0 m/s C．1.5 m/s D．0.7 m/s 解析： 从题图可知周期T为0.4 s．由题可知质点A、B间最简单波形如图所示，A、B间距和波长的关系为x＝(n＋)λ，再由公式v＝得v＝m/s(n＝0,1,2，…)，代入数据可知波速v可能为4.5 m/s，选项A正确． 7．在波的传播方向上有A、B两点，相距1.8 m，它们的振动图象如图所示，则波的传播速度的大小可能是(　ACD　) A．18 m/s B．12 m/s C．6 m/s D．3.6 m/s 解析：由振动图象可看出：T＝0.2 s A、B两点距离为半波长的奇数倍，即Δx＝(2n＋1)＝1.8 m(n＝0,1,2…)，所以λ＝m(n＝0,1,2…) 由v＝得v＝m/s(n＝0,1,2，…)，将n＝0,1,2…代入得A、C、D选项正确． 8．如图所示，S是x轴上的上、下振动的波源，振动频率为10 Hz.激起的横波沿x轴左右传播，波速为20 m/s.质点A、B到S的距离分别为sA＝36.8 m，sB＝17.2 m，且都已经开始振动．若此时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻(　AD　) A．B位于x轴上方，运动方向向下 B．B位于x轴下方，运动方向向上 C．A位于x轴上方，运动方向向上 D．A位于x轴下方，运动方向向下 解析： 由v＝λf，可得λ＝＝ m＝2 m，sB＝17.2 m＝8 λ，去整8λ，留λ，B的振动状态应与跟波源S相距λ的B′相同(如图所示)，由此可判断B点在x轴上方，运动方向向下，sA＝36.8 m＝18λ，去整18λ，留λ.由于λ<λ<λ，所以A点在x轴下方，运动方向向下，故A、D正确． 9．在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sin(t)，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播．某时刻波刚好传播到x＝12 m处，波形图象如图所示，则(　AB　) A．此后再经6 s该波传播到x＝24 m处 B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向 C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D．此后M点第一次到达y＝－3 m处所需时间是2 s 解析：由波源振动表达式可知ω＝，而ω＝，所以T＝4 s，由波形图知λ＝8 m，波速v＝＝2 m/s，Δx＝v·Δt＝12 m，故A项正确；经过Δt′＝3 s，波向前传播的距离为Δx′，Δx′＝v·Δt′＝6 m，画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M点振动方向沿y轴正方向，B项正确； 在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，可得波源起振方向沿y轴正方向，C项错误；此时M点在y＝3 m处且沿y轴负方向振动，第一次到达y＝－3 m处所用时间小于，故D项错误． 二、非选择题 10．一列波沿直线传播，某时刻的波形图如图所示，处在平衡位置上的a质点，与坐标原点相距0.6 m，a正向上运动，再经0.02 s，a将第一次到达波峰，求： (1)该波的传播方向； (2)该波的周期； (3)该波的波速． 答案：(1)向左传播　(2)0.08 s　(3)10 m/s 解析：由于a点向上振动，可知该波向左传播，从题图中可以看出Oa的长度为3λ/4，可知该波的波长λ＝0.8 m，a正由平衡位置向上运动，它经Δt＝0.02 s第一次到达波峰需要T/4，可以得到该波的周期T＝0.08 s．波速v＝＝10 m/s. 11．一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示． (1)指出这列波中质点振动的振幅是多少； (2)画出再经过时的波形图象． 答案：(1)10 cm　(2)如图中虚线所示 解析：(2)由题意知，x＝2 m处的质点正向上运动，x＝6 m处的质点正向下运动．先定出x＝0、2 m、4 m、6 m、8 m处的质点在经过时的位置，连接各位置即可得到再经过时的波形图象． 12．如图所示，甲为某一列波在t＝1.0 s时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象． (1)说出两图中AA′的意义？ (2)说出甲图中OA′B段图线的意义？ (3)求该波波速v. (4)在甲图中画出再经过3.5 s时的波形图． (5)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移． 答案：见解析 解析：(1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1.0 s时A质点的位移大小为0.2 m，方向为负．乙图中AA′表示P质点的振幅，也是P质点在0.25 s时位移大小为0.2 m，方向为负． (2)甲图中OA′B段图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移，方向均为负．由乙图看出P质点在1.0 s时沿y 轴负方向振动，所以甲图中波向左传播，则OA′间各质点负向远离平衡位置方向振动，A′B间各质点正向靠近平衡位置方向振动． (3)由甲图得波长λ＝4 m，由乙图得周期T＝1.0 s，波速v＝＝4 m/s. (4)经过3.5 s的传播距离：Δx＝vΔt＝3.5×4 m＝14 m＝(3＋)λ，只需将波形向x轴负向平移λ＝2 m即可，如图所示． (5)因为n＝＝3.5，路程s＝4An＝4×0.2×3.5 m＝2.8 m．由波的重复性可知，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需考查从题图示时刻到P质点经时的位移即可，所以再经过3.5 s时质点P的位移仍为零．