2025版新教材高中物理課時分層作業(yè)11波的描述含解析新人教版必修第一冊

PAGE6-課時分層作業(yè)(十一)(建議用時：45分鐘)[基礎達標練]1．如圖是某時刻橫波的波形圖，則()A．若質點a向下運動，則波是從右向左傳播的B．若質點b向下運動，則波是從左向右傳播的C．若波從右向左傳播，則質點c向下運動D．若波從右向左傳播，則質點c向上運動E．若波從左向右傳播，則質點d向下運動解析：依據質點振動方向與波的傳播方向的關系，若a、b向下運動，則波向左傳播，B項錯誤，A項正確；若波向左傳播，則c向上運動，D項正確；若波向右傳播，則d向下運動，E項正確．答案：ADE2．質點A做簡諧運動，其振動圖象和t＝1.6s時刻的波動圖象如圖所示，則下列說法正確的是()A．質點A向上運動B．波向右傳播C．質點A向下運動D．波向左傳播E．質點A比質點B先回到平衡位置解析：由振動圖象可得質點A正在向上運動，則結合波動圖象可以看出，波正向右傳播，故A、B、E正確．答案：ABE3．取向上為質點振動的正方向，得到如圖所示的兩個圖象，其中圖甲是一列波的圖象，A是介質中的一個質點，圖乙是介質中另一個質點的振動圖象，B為振動中的某一個時刻，圖甲中A質點在該時刻的運動方向是________，圖乙中B時刻質點的運動方向是________．甲乙解析：圖甲表示的是波的圖象，由于波沿x軸負方向傳播，所以，圖中質點A的振動方向向下；圖乙表示的是振動圖象，在圖中B所對應的時刻質點應當向下運動(因為下一時刻位移為負值)．答案：向下(或沿－y方向)向下(或沿－y方向)4．一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為4m/s.某時刻波形如圖所示，A．這列波的振幅為2B．這列波的周期為2sC．此時x＝4m處質點沿yD．此時x＝4mE．此時x＝6m解析：讀懂波形圖，明確波動與振動的關系．由題圖可得，這列波的振幅為2cm，選項A正確；由題圖得，波長λ＝8m，由T＝eq\f(λ,v)得T＝2s，選項B正確；由波動與振動的關系得，此時x＝4m處質點沿y軸正方向運動，且此質點正處在平衡位置，故加速度a＝0，選項C錯誤，選項D正確．x＝6m處的質點速度為0，選項E錯誤．答案：ABD5．對機械波，關于公式v＝λf的下列說法正確的是()A．v＝λf適用于一切波B．由v＝λf知，f增大，則波速v也增大C．v、λ、f三個量中，對同一列波來說，在不同介質中傳播時保持不變的只有fD．由v＝λf知，波長是4m的聲波為波長是2E．機械波的傳播速度與頻率無關解析：公式v＝λf適用于一切波，無論是機械波還是電磁波，A正確；機械波的波速僅由介質確定，與頻率f無關，所以B、D錯誤，E正確；對同一列波，其頻率由振源確定，與介質無關，故C正確．答案：ACE6．如圖所示，a、b、c、d是勻稱媒質中x軸上的四個質點，相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m．一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t＝0時刻到達質點a處，質點a由平衡位置起先豎直向下運動，t＝3sA．在t＝6s時刻波恰好傳到質點d處B．在t＝5s時刻質點c恰好到達最高點C．質點b起先振動后，其振動周期為4sD．在4s<t<6s的時間間隔內質點c向上運動E．當質點d向下運動時，質點b肯定向上運動解析：由波的傳播知t＝6s時波傳播的距離s＝vt＝2×6m＝12m，即傳到d點，選項A正確；t＝0時a由平衡位置起先向下振動，t＝3s時第一次到達最高點，則eq\f(3,4)T＝3s，得T＝4s；各質點振動周期相同，選項C正確；波傳到c點所需時間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(6,2)s＝3s，此時c點由平衡位置起先向下振動，1s后到達最低點，所以4s<t<6s內質點c向上運動，選項D正確；5s時c點正在平衡位置，選項B錯誤；由v＝eq\f(λ,T)得λ＝vT＝2×4m＝8m，bd間距Δx＝10m＝1eq\f(1,4)λ，其振動方向并不始終相反，選項E錯誤．答案：ACD7．一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T.t＝0時刻的波形如圖甲所示，a、b是波上的兩個質點．圖乙是波上某一質點的振動圖象．下列說法中正確的是()甲乙A．t＝0時質點a的速度比質點b的大B．t＝0時質點a的加速度比質點b的大C．圖乙可以表示質點a的振動D．圖乙可以表示質點b的振動E．a、b兩質點的振幅相同解析：質點在平衡位置處的振動速度是最大的，所以在零時刻a的速度小于b的速度，A錯誤；而質點偏離平衡位置越遠加速度越大，a的加速度大于b的加速度，B正確；依據波的圖象“同側法”可以推斷在零時刻，b在平衡位置且向下振動，D正確，C錯誤．因是簡諧波E正確．答案：BDE8．一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時刻的波形圖象如圖所示，已知波的傳播速度是16m(1)指出這列波中質點振動的振幅是多少．(2)畫出再經過0.125s時的波的圖象．解析：(1)由圖象可以看出，質點振動的最大位移是10cm.因此，振幅是10cm.(2)經0.125s波形沿x方向移動的距離為Δx＝vΔt＝16×0.125m＝2m．所以，經過答案：(1)10cm[實力提升練]9．如圖所示為一列簡諧波在t＝0時刻的圖象，已知質點P將比質點Q后回到平衡位置，則下列說法中正確的是()A．波肯定沿x軸正方向傳播B．質點Q與質點R的運動方向相同C．質點P的速度正在增大D．質點R的加速度正在減小E．質點Q的速度正在增大解析：因P點比Q點后回到平衡位置，可知P點向＋y方向振動，Q點向－y方向振動，可推斷波向＋x方向傳播，即P點遠離平衡位置，速度正在減小，Q點靠近平衡位置，速度正在增大；R點與Q點均向－y方向運動，R點正遠離平衡位置，位移增大，加速度增大．答案：ABE10．如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形．當R點在t＝0時的振動狀態(tài)傳到S點時，PR范圍內(含P，R)有一些質點正在向y軸負方向運動，這些質點的x坐標取值范圍________．解析：當R點在t＝0時的運動狀態(tài)傳到S點時，其波形如圖所示，由圖可推斷正在向y軸負方向運動的質點應在1cm＜x＜3cm和5cm＜x＜答案：2cm≤x＜11．如圖所示，有一列傳播的簡諧橫波，x＝0與x＝1cm處的兩個質點的振動圖象分別如圖中實線與虛線所示．A．波長肯定是4B．周期肯定是4sC．振幅肯定是2D．傳播速度肯定是1cmE．傳播速度可能是1cm解析：由圖可知波的振幅、周期和質點振動的振幅、周期相同，分別為2cm和4s，因此選項B、C正確；再依據x＝0與x＝1cm處的兩個質點的振動圖象可知兩質點振動時間相差eq\f(1,4)T＋nT，距離相差eq\f(1,4)λ＋nλ，因此波長是一系列解，選項A錯誤；依據v＝eq\f(λ,T)可得，波速也應當是一系列解，當n＝0時，v＝1cm/s.故選項D錯誤，E正確．答案：BCE12．一列橫波在x軸線上傳播，在t1＝0時和t2＝0.5s時的波形圖象如圖所示，(1)這列波的傳播速度多大？(2)若波速v＝68m/s，(3)若波向左傳播，且3T＜Δt＜4T，則這列波的波速多大？解析：(1)當波向右傳播時，由于振動的周期性，波向前傳播的距離Δx＝nλ＋eq\f(1,4)λ，波的傳播速度v右＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(8n＋2,0.5)＝4(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，3，…)若波向左傳播，波向前傳播的距離Δx＝nλ＋eq\f(3,4)λ，波的傳播速度v左＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(8n＋6,0.5)＝4(4n＋3)