人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第3章 机械波 分层作业20 振动与波动的综合应用.docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

03

分层作业20振动与波动的综合应用

A组必备知识基础练

题组一振动图像和波的图像的比较

1.(湖南长沙高二月考)一列简谐横波某时刻的波形如图甲表示,图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像,则下列说法正确的是()

A.若波沿x轴正向传播,则图乙表示P点的振动图像

B.若图乙表示Q点的振动图像,则波沿/s,则图乙的周期是0.02s

D.若图乙的频率是20Hz,则波速是10m/s

2.(广东梅州高二月考)介质中坐标原点O处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正方向传播,t0时刻传到L处,波形如图所示。下列能描述x0处质点振动图像的是()

3.(多选)(河南周口高二期末)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=T2

A.质点Q的振动图像与图乙相同

B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大

C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大

D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图乙所示

4.(湖北荆门高二月考)一列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲是t=1s时的波形,图乙是波中某质点的振动位移随时间变化的振动图像(两图均用同一起始时刻),图乙的振动图像对应图甲上的质点可能是()

A.处的质点

C.处的质点

题组二波的多解问题

5.(山东泰安高二期末)一列简谐波在t时刻的波形如图中实线所示,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Δt()

A.一定为14T B.可能为1

C.一定为34T D.可能为3

6.(湖北黄冈中学高二月考)如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是()

A.0.60m B.0.20m

C.0.15m D.0.10m

7.(安徽蚌埠高二月考)一列简谐横波在一均匀介质中传播的速度v=10m/s,P、Q是该波传播过程中的两个质点,它们的平衡位置相距而小于20m。在波的传播过程中P、Q两质点的振动图像如图所示。求:

(1)波的能量在P和Q间传播所需要的时间Δt;

(2)该波的振动周期T。

B组关键能力提升练

8.(多选)(天津南开中学检测)一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图像如图中a、b所示,下列说法正确的是()

A.该波的振幅可能是20cm

B.该波的波长可能是14m

C.该波的波速可能是1.5m/s

D.该波由a传播到b可能历时11s

9.(河北承德高二期末)一列沿处质点的振动图像如图乙所示,则波速可能是 ()

A.15m/s B.2

C.35m/s D.4

10.(多选)(安徽阜阳高二月考)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻的波形如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示,a、b、c、P、Q是介质中的质点,则 ()

A.这列波的波速可能为150m/s

B.质点a在这段时间内通过的路程一定等于30cm

C.质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm

D.如果T=0.8s,则当t+0.5s时刻,质点b、P的位移相同

C组核心素养拔高练

11.(江苏苏州高二期末)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0~4s内的振动图像如图甲所示,已知波的传播速度为0.5m/s。

(1)求这列横波的波长;

(2)求波源在4s内通过的路程;

(3)在图乙中画出t=4s时刻的波形图。

参考答案

分层作业20振动与波动的综合应用

1.B解析若波沿x轴正向传播,此时P点应通过平衡位置向下振动,从图乙中可知,P点向上运动,A错误;若图乙表示Q点的振动图像,在0时刻Q点向上振动,则根据“上下坡”法可得波沿,根据公式T=λv可得图乙的周期是0.05s,C错误;若图乙的频率是20Hz,根据公式可得v=λf=20m/s,D错误。

2.C解析因波沿x轴正向传播,由“上下坡”法可知t=t0时L处的质点的振动方向向下,可知x0处的质点起振方向向下,故A、B错误;还可判断t0时刻x0处的质点振动方向也向下,故C正确,D错误。

3.CD解析简谐横波沿x轴正方向传播,在t=T2时刻,质点Q的振动方向向上,而在振动图像上在t=T2时刻质点的振动方向向下,所以题图乙不是质点Q的振动图像,故A错误;在t=0时刻,质点P位于波谷,速度为零,质点Q位于平衡位置,则质点P的速率比质点Q的小,故B错误;在t=0时刻,质点P的位移比质点Q的大,由公式a=-kxm

4.B解析波沿x轴正方向传播,由题图乙可得在t=1s时刻,质点在平