2024_2025学年新教材高中物理第3章机械波习题课机械波的多解问题课后练习含解析鲁科版选择性必修第一册.docxVIP

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习题课:机械波的多解问题

课后篇巩固提升

必备学问基础练

1.图甲是一列简谐横波在t=20s时的波形,图乙是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是()

A.v=25cm/s,向左传播 B.v=50cm/s,向左传播

C.v=25cm/s,向右传播 D.v=50cm/s,向右传播

解析由题图乙知T=2s。由题图甲知λ=100cm。由v=得v=cm/s=50cm/s,选项A、C错误;由题图乙知,2s末,P点向上振动。依据振动的周期性,可得20s时P点仍向上振动。依据“同侧法”,可推断波向左传播,选项B正确,D错误。

答案B

2.(多选)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。从该时刻起()

A.经过0.35s,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

B.经过0.25s,质点Q的加速度大于质点P的加速度

C.经过0.15s,波沿x轴的正方向传播了3m

D.经过0.1s,质点Q的运动方向沿y轴正方向

解析由图乙可知,T=0.2s,t=0时刻,P质点向下运动,则波向右传播,经0.35s,即T,P点到达波峰,Q质点距平衡位置的距离小于P点,故选项A正确;经0.25s,即T,P到达波谷,加速度最大,故选项B错误;经0.15s,波传播的距离Δx=vΔt=3m,故选项C正确;Q点在t=0时向上振动,经0.1s(即半个周期),其运动方向沿y轴负方向,故选项D错误。

答案AC

3.

一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s时刻的波形如图中虚线所示,则()

A.t=0.2s时质点P的运动方向向右

B.波的周期可能为0.27s

C.波的频率可能为1.25Hz

D.波的传播速度可能为20m/s

解析t=0.2s时质点P的运动方向向上(y轴正方向),A错;波长λ=24m,Δt=T=0.2s,T=s(n=0,1,2,3,…),B错;f=Hz,n=0时,f=1.25Hz,C对;波速v==30(4n+1)m/s,D错。

答案C

4.(多选)

如右图所示,机械波沿直线ab向右传播,ab=2m,某时刻a点处于波谷位置,b点在平衡位置且向上运动,下列说法正确的是()

A.波长可能是m B.波长可能是m

C.波长可能小于m D.波长可能大于m

解析

t=0时刻,a质点在波谷,b质点在平衡位置且向上运动,如图所示,依据波由a传向b,可知波长λ满意λ+nλ=2(n=0,1,2,…),这样λ=(n=0,1,2,…),由此可知波长不行能大于m。当n=0时,λ=m;当n=2时,λ=m,大于m;当n=3时,λ=m,小于m。故应选B、C。

答案BC

5.(多选)一列简谐横波,在t=0时波形如图所示,P、Q两点的坐标分别为(-1,0)、(-7,0),波的传播方向由右向左,已知t=0.7s时,P点其次次出现波峰,则()

A.t=0.9s时,Q点第一次出现波峰

B.t=1.2s时,Q点第一次出现波峰

C.波源起振方向肯定向上

D.质点Q位于波峰时,质点P位于波谷

解析由题图知波长λ=4m,其次个波峰到达P点所需时间为T=0.7s,有T=0.4s,波速v=m/s=10m/s。第一个波峰传播到Q,传播距离Δx=2m-(-7m)=9m,所需时间Δt=s=0.9s,故选项A正确,B错误;P、Q两点间距6m=λ,振动状况相反,选项D正确;波的最前方x=1m处的质点正处于平衡位置向上运动,由此可知波源起振方向向上,选项C正确。

答案ACD

6.(多选)

甲

如图甲所示,一列简谐横波在x轴上传播,图乙和图丙分别为x轴上P、Q两质点的振动图像,且xPQ=6m。下列推断正确的是()

A.波长可能是8m B.波长可能是10m

C.波速可能是1.2m/s D.波速可能是3.6m/s

解析若波是从Q向P传播,则P、Q的振动相差个周期,距离相差个波长,则λ1=6m,即λ1=m(n=0,1,2,3,…),同理,波从P向Q传播时,λ2=m(n=0,1,2,…),由此知选项A正确,B错误;依据波速公式v=,波对应的传播速度分别为v1=m/s(n=0,1,2,…),v2=m/s(n=0,1,2,…),由此知选项C正确,D错误。

答案AC

7.P、Q是一列简谐横波中的两质点,已知P离振源较近,P、Q两点的平衡位置相距15m(小于一个波长),各自的振动图像如图所示。此列波的波速为m/s。?

解析由题图知,周期为T=8s,因点P离波源较近,波由P传到Q,则P、Q间的距离Δx=λ,得λ=