2021年新课标版物理选修3-4-双基限时练9-机械波.docx

双基限时练(九)习题课1下列选项为一列横波在某介质中传播时某一时刻的波形图，已知波的传播方向向右，能正确描述各质点连续振动时运动方向的是()ABCD解析处在波峰或波谷处的质点肯定向平衡位置处运动，因此，A、D错误，利用“上下坡法”可判C正确，D错误答案C2.(多选题)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的凹凸外形，对此绳上A、B、C、D、E、F6个质点有()A它们的振幅相同B其中D和F的速度方向相同C其中A和C的速度方向相同D从今时算起，B比C先回到平衡位置解析各质点先后达到波峰或波谷处，振幅相同，选项A正确由于各质点均要“跟随”前边质点振动，在波向右传播时，质点D向上振动，质点F向下振动，二者虽然速度大小相同，但方向不同，B错同样理由，知A向下运动，C向上运动，二者速度方向相反，C错从今时起，B和C均向上振动，明显B先达波峰，先回到平衡位置，选项D正确答案AD3(多选题)一振动周期为T、振幅为A、位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正向开头做简谐振动该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是()A振幅肯定为AB周期肯定为TC速度的最大值肯定为vD开头振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离解析机械波在传播过程中，把波源的信息传播出去了，即把波源的振动周期、振幅、开头振动的方向等信息都传播出去，各质点的振动周期、振幅、开头振动的方向均与波源相同，故D错误，A、B正确波的传播速度和质点的振动速度是两回事，故C错误答案AB4一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示P为介质中的一个质点，从该时刻开头的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化状况是()Av变小a变大Bv变小a变小Cv变大a变大 Dv变大a变小解析本题考查简谐振动及波的规律，从波动图象中依据同侧原理可以推断此时P点正向平衡位置运动，做加速度渐渐减小的加速运动，故D项正确答案D5一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开头振动，则该波的振幅A和频率f为()AA1 mf5 Hz BA0.5 mf5 HzCA1 mf2.5 Hz DA0.5 mf2.5 Hz解析由图象可以直接读出该波的振幅A0.5 m；经0.6 s，N点开头振动，说明波在0.6 s内向前传播了6 m，所以波的传播速度为v10 m/s，由图象知波长为4 m，所以周期为T0.4 s，f2.5 Hz，故D正确，A、B、C错误答案D6下表给出30 时，声波在不同介质中的传播速度明显当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是()介质空气纯水盐水橡胶软木铜铁波速(m/s)3321 4901 53130504803 800 4 900A.频率增大，波长不变 B频率不变，波长增大C频率和波长都不变 D频率和波长都变大解析波在传播过程中频率不变，一列波从空气进入水中时，频率f不变，波速v增大，则由公式vf知波长增大答案B7如图所示，位于介质和分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波若在这两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()Af12f2v1v2 Bf1f2v10.5v2Cf1f2v12v2 Df10.5f2v1v2解析因两列波的波源都是S，所以它们的周期和频率都相同，即T1T2，f1f2，由波速公式v得v1，v2，则v12v2，C对答案C8如图所示为一列简谐横波在t20 s时的波形图，图是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是()Av25 cm/s向左传播 Bv50cm/s向左传播Cv25cm/s向右传播 Dv50cm/s向右传播解析由振动图线(题图)知周期T2 s，由波形图线(题图)知波长为100 cm，由v得v50 cm/s，A、C错误；由题图知2 s末P点向上运动，那么，20 s末P点仍旧向上运动，因而波向左传播，B正确答案B9如图所示，已知一列横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1时刻和t2时刻的图象，已知t2t1 s，振动周期为0.5 s，则波的传播方向与传播距离是()A沿x轴正方向6 mB沿x轴负方向6 mC沿x轴正方向2 mD沿x轴负方向2 m解析振动周期T0.5 s，又由于t2t1 s，所以波由t1到t2经过了，由图可知波长为8 m，则波在这段时间内的传播距离L8 m2 m波的传播方向可以选一个特殊点，例如x2 m处的质点，由平衡位置经过到波峰，即此质点由平衡位置向上运动，则波沿x轴正方向传播答案C10图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则()A波的周期为2.4 sB在t0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD在t0.5 s时，Q点到达波峰位置解析本题考查波形图象及图象上某点的振动状况，由题意知T0.6 s，T0.8 s，A错；t0.9 s时，P点沿y轴负向运动，B错；经过0.4 s，P点经过的路程为2A0.4 m，C错；Q点先向下运动经t0.5 s恰到达波峰位置，D正确答案D11水面上有A、B两只小船，一列水波沿A、B方向传播，船每分钟上下摇摆20次，水波的速度是4 m/s，当A船位于波峰时，B恰好位于波谷位置，A、B两船间还有4个波峰，A、B两船间水平距离为多少？解析解此题时要留意波传播的周期与介质质点的振动周期相同，故T3 s，另外，A船与B船间距为波长的多少倍？这一点要依据题意简洁画出A、B间的波形图，以便列式由题意可得波传播的周期为T s3 s据v，得波长vT43 m12 m可见A、B间水平距离为s54 m答案54 m12一列横波沿AB方向传播，波的频率为5 Hz，振幅为2 cm，A、B两点间距离为6 m，振动方向总是相反，在某时刻两质点同处于平衡位置，它们之间还有一个波峰求波从A点传到B点时间内，A处质点通过的路程解析波形曲线为图中1时，AB，得12AB12 m，则波速为v11f60 m/s.故波从A传到B所需时间：t1 s0.1 s.所以A通过的路程为s14A42 cm4 cm.同理，当波形曲线为图中2时，AB，2AB4 m，波速v22f20 m/s，A通过的路程为s24A12 cm.答案4 cm或12 cm13如图所示的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.2 s后，其波形如图中虚线所示设该波的周期T大于0.2 s，求：(1)由图中读出波的振幅和波长；(2)假如波向右传播，波速是多大，波的周期是多大解析(1)振幅A10 cm，波长0.24 m(2)若波向右传播，TnTt，所以T.由于T0.2 s，故n0. 则Tt0.2 s s0.27 s波速vm/s0.9 m/s. 答案(1)10 cm0.24 m(2)0.9 m/s0.27 s