【全程复习方略】（广东专用）高考物理一轮复习 第七章 第2讲机械波的形成和传播 波的图像课时作业.doc

【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习 第七章 第2讲机械波的形成和传播 波的图像课时作业(40分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.(2012宝山模拟)一列简谐横波在介质中传播,当波源质点突然停止振动时,介质中其他质点的振动及能量传递的情况是()a.所有质点都立即停止振动b.已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动c.能量将会继续向远处传递d.能量传递随即停止2.(2012福建高考)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点p正沿y轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是()a.沿x轴负方向,60m/sb.沿x轴正方向,60m/sc.沿x轴负方向,30m/sd.沿x轴正方向,30m/s3.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图所示。下列四幅图中能够正确表示t=0.15s时的波形的是()4.(2013德阳模拟)振源s在o点做竖直方向的简谐运动,频率为10hz,形成向左和向右传播的两列波,t=0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出),则以下说法正确的是()a.t=0时,x=1m处的质点振动方向向下b.t=0时,x=-2m处的质点振动方向向上c.t=0.175s时,x=-1m处的质点处在波谷位置d.t=0.175s时,x=1m处的质点处在波峰位置5.(2013唐山模拟)一列沿x轴正向传播的简谐横波,当波传到o点时开始计时,7.0s时刚好传到x=3.5m处,如图所示。由此可以判定()a.该波的振动周期为7.0 sb.波源的起振方向向上c.该波的波速为0.5 m/sd.再经过1.0 s,x=2m处质点刚好处在波谷位置6.(2011大纲版全国卷)一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,振幅为a.当坐标为x=0处质元的位移为-32a且向y轴负方向运动时,坐标为x=0.4m处质元的位移为32a。当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为()a.-12a、沿y轴正方向b.-12a、沿y轴负方向c.-32a、沿y轴正方向d.-32a、沿y轴负方向7.(2013玉林模拟)一列简谐横波,a为振源,在b点刚开始振动时的图像如图所示。图中数据单位都是m,已知波的传播速度为10m/s,下列说法正确的是()a.振源a开始振动时的速度方向向下b.从振源a开始振动到形成如图所示波形,经过时间为1.6sc.此后再经过0.2s,振源a到达波峰d.从m点开始运动到如图所示时刻,m通过的路程为1.0m8.(2013万州模拟)位于坐标原点的波源s不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=40m/s,已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处,部分波形图如图所示,下列说法正确的是()a.波源s开始振动的方向沿y轴正方向b.t=0.45s时,x=9m处的质点的位移为5 cmc.t=0.45s时,波刚好传播到x=18m处d.t=0.45s时,波刚好传播到x=31m处9.一列简谐波在某一时刻的波形如图中实线所示,若经过一段时间后,波形变成图中虚线所示,波的速度大小为1m/s,那么这段时间可能是()a.1 sb. 2 sc.3 sd.4 s10.(能力挑战题)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示,图中p、q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。p点的振动图像如图乙所示,则下列四幅图中,q点的振动图像可能是()二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(2013武汉模拟)(15分)一列简谐横波的波速v=40cm/s,在某一时刻的波形如图所示,在这一时刻质点a振动的速度方向沿y轴正方向。求:(1)这列波的频率、周期和传播方向;(2)从这一时刻起在0.5s内质点b运动的路程和位移;(3)画出再经过0.75s时的波形图。12.(15分)某实验室中悬挂着一弹簧振子a和一单摆b,弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中观察到静止的振子a开始振动4.0s后,单摆b才开始摆动。此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10km和5.0 km,频率为1.0 hz。假设该实验室恰好位于震源的正上方,求震源离实验室的距离。答案解析1.【解析】选c。当波源质点突然停止振动时,已经振动的质点将继续振动并带动未振动的质点,从而将波源的振动形式和能量继续传播出去,所以只有选项c正确。2.【解析】选a。由波动图像和p点的振动图像可知,据同侧法可知该波沿x轴负方向传播,b、d错。由图甲知波长=24m,由图乙知周期t=0.4s,因此波速v=t=60m/s,a对、c错。3.【解析】选a。由题图可知,周期t=0.4s,所以波长=vt=1.6m,由振动图线知0.15s时振子向下运动,这时振子在横轴的上方;且向左传播。振子向下振动。所以a对。4.【解析】选c。t=0时,沿+x方向传播的波由“下坡上振”知x=1m处质点向上振动,a错。此时x=-2m处的质点振动方向向下,b错。由于t=1f=0.1s,t=0.175s时,即t=(1+34)t时,x=1m和x=-1m处的质点均处在波谷位置,c对,d错。5.【解析】选c。由波动图像知,74t=7.0s,故t=4.0s,a错。由波的最前端质点将向下振动知,波源的起振方向向下,b错。由波动图像知=2m,故v=t=0.5m/s,c对。再经1.0 s即14t,x=2m处质点刚好处在平衡位置,d错。6.【解题指南】解答本题应注意以下几点:(1)依题意画出波形图。(2)找出关键质元的位移和运动方向。【解析】选c。依题意可画出如图中实线所示的波形图,设波向右传播,x=0处的质元正处于y=-32a处,x=0.4m处的质元的位移为y=32a处,满足题意。当x=0.2m处的质元处在平衡位置向y轴正方向运动时,波形图如图中虚线所示,显然x=0.4m处的质元正处于y=-32a处,且沿y轴正方向运动,c对。【变式备选】(2011四川高考)如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,当q点在t=0时的振动状态传到p点时,则()a.1cmx3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动b.q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向c.q处的质点此时正在波峰位置d.q处的质点此时运动到p处【解析】选b。当q点在t=0时的振动状态传播到p点时,波形图如图中虚线所示。此时,1cmx3cm范围内的质点分布在波峰两侧,两侧质点振动方向相反,a项错;同一时刻,q处质点达到波谷位置,加速度方向沿y轴正方向,b项正确,c项错;因为波在传播过程中,质点不随波迁移,d项错。7.【解析】选b。波向右传播,则b点向上起振,故振源a起振方向向上,选项a错;波由a点传到b点,时间t=xv=1610s=1.6 s,选项b正确;由题图可知,波长为6m,周期t=v=610s=0.6 s,此时a振动方向向下,要到达波峰需要的时间大于半个周期(0.3s),选项c错;由题图可知,m、b两点相距两个波长,即此时m点已振动了两个周期,m点通过的路程应为0.8m,选项d错。8.【解析】选a、d。波形沿x轴正方向传播,由于x=13m处质点的起振方向沿y轴正向,故波源s的起振方向也沿y轴正向,a对。由波形图知=8m,故周期t=v=0.2s,由波的传播方向知,t=0时刻,x=9m处质点正从平衡位置向下振动,经过0.45s=(2+14)t,即t=0.45s时刻,该质点的位移为-5cm,b错。t=0.45s时,波传播到x=13+vt=31m处,c错d对。9.【解题指南】解答本题要弄清以下两个方面:(1)题意未告诉波的传播方向,可理解为向哪个方向都可能。(2)振源每完成nt4的振动,波就向前推进n4的波长。【解析】选a、c。由图知=4m,则t=v=4s,若波向右传播,由图知传播的距离为(n+14),则传播这个距离用的时间t=(n+14)t,当n=0时,t=1s,n=1时,t=5s,故a正确;若波向左传播,由图知传播的距离为(n+34),则传播这个距离用的时间t=(n+34)t,当n=0时,t=3s,n=1时,t=7s,故c正确;b、d均错。【总结提升】波动多解性问题的解决方法解决波动图像中的多解问题的一般思路:(1)首先分析出造成多解的原因。(2)抓住质点周期性运动及其与波的传播之间的联系,并要灵活地用周期个数来表示波的传播时间,用波长个数来表示波的传播距离。(3)然后由=vt进行计算,若有限定条件,再进行讨论。10.【解析】选b、c。由题图甲可知=4m,因xpq=3m,p、q两点振动相差34t。若波右传,取t=0时刻,即p点经平衡位置向上振动时,q点刚好在波峰,如图:a错,b对;若波左传,取t=0时刻,即p点经平衡位置向上振动时,q点应在波谷,如图,c对,d错。11.【解析】(1)从图中可看出,波长=8cm,(1分)这列波的频率f=v=5hz,(1分)周期t=1f=0.2s;(1分)a点此刻振动的速度方向向上,由“质点带动法”可知,a点右侧附近的质点是它起振前已经振动了的质点,所以波源在右边,波沿x轴负方向传播。 (2分)(2)由于质点b此刻位于平衡位置,且速度方向沿y轴负方向,故经0.5s,即2.5个周期后质点b又回到平衡位置,此刻的速度方向变为竖直向上,所以质点b在0.5s内的位移等于零(2分)通过的路程s=2.54a=10a=1m。(3分)(3)0.75s=(3+34)t,由波形的平移规律可得,再经过0.75s的波形为开始时刻的波形沿x轴负方向平移34,如图中虚线所示。(5分)答案：(1)5hz0.2 s沿x轴负方向(2)1m0(3)见解析12.【解题指南】解答本题要明确以下三点:(1)悬挂的弹簧振子振动是纵波传播的原因,单摆的摆动是横波传播的原因。(2)公式v=fs=vt对纵、横波都适用。(3)两波传播的距离相同,所用时间不同t横=t