学人教版必修34 12.1波的形成与传播 作业（1）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 12.1波的形成与传播 作业（1）1一列简谐横波沿绳子传播，振幅为0.2m，传播速度为1m/s，频率为0.5hz。在t时刻，质点a正好经过平衡位置。沿波的传播方向a. 在t时刻，距a点2m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2mb. 在t时刻，距a点0.5m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2mc. 在(t+0.5)s时刻，距a点1m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2md. 在(t+2)s时刻，距a点1.5m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2m2如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t=t/4时，质点1到达最高位置，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是a. t=t/4时，质点5开始向下运动b. t=t/4时，质点3的加速度方向向下c. 从t=t/2开始的一小段时间内，质点8的速度正在增大d. 在t=3t/2时，1到17个质点刚好第一次构成一个标准的完整正弦图像3某在x轴上做简谐运动的质点的位移一时间图象如图所示，下列说法中正确的是a. 简谐运动的振幅为4cmb. 简谐运动的周期为0.3sc. 位移一时间图象就是振动质点的运动轨迹d. 质点经过图象中a点时速度方向沿x 轴正方向4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的振动状态传至p点时，( )a. q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向b. q处的质点此时正在波峰位置c. q处的质点此时的振动速度比p处的大d. 1cmx3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动5如图，一列简谐横波向右传播，质点a和b的平衡位置相距0.5 m。某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动。这列波的波长可能是（ ）a. 1 m b. 2 m c. 0.6 m d. 0.5 m6一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速为 60m/s，某时刻波的图象如图所示，则：（ ）a. 波的频率为 20hz，此时质点 a 的速度向着 y 轴负方向b. 波的频率为 40hz，此时质点 b 的速度向着 y 轴负方向c. 波的频率为 20hz，此时质点 b 的速度为零d. 波的频率为 40hz，此时质点 a 的速度为零7在平静的湖面上有几片树叶飘着，现在湖中的桥面上竖直掉下一块石头，在湖面上激起水波，则 石头掉下处右面湖面上的树叶将( )a. 一直向右运动b. 一边上下振动，一边向右运动c. 仅上下振动，不向右运动d. 仍静止不动8如图一列绳波，当手上下抖动绳子的频率增加时，下列说法正确的是 （ ）a. 绳波的波长减小，波速增加b. 绳波的波长减小，波速不变c. 绳波的波长增大，波速增加d. 绳波的波长增大，波速不变9图为一列横波在某一时刻的波形图，波速为 2m/s， 则该波的波长和周期是（ ）a. 12m，6s b. 8m，4sc. 12m，4s d. 8m，6s10下列对机械波的叙述中正确的是（ ）a. 振源的振动越强，波的传播速度就越大；b. 波传播的只是振动的形式和能量；c. 波的频率越高，波的传播速度就越小；d. 只要有机械振动，就一定有机械波。11如图所示，绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，在t0时使其开始沿y轴负方向做振幅为8 cm的简谐运动，在t0.5 s时，绳上形成的波刚好传到质点m处，求：该波的波速大小；从t0开始经过多长时间，位于x245 cm处的质点n恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置12一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示为波传播到x=5m的m点时的波形图，从该时刻开始计时，该波的周期t=4s，q是位于x=10m的质点，求：波由m点传到q点所用的时间；在t=6s时刻质点q的位置坐标和x=3m处的质点n在6s内通过的路程。13一列简谐横波沿直线传播，在这条直线上相距d=1.5m的a、b两点，其振动图象分别如图中甲、乙所示。已知波长1m求这列波的波速v.14取一根轻绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平自然伸直状态从绳的左端点开始用彩笔每隔0.25 m标记一个点，依次记为a、b、c、d如图所示现用振动装置拉着绳的左端点a沿竖直方向做简谐运动，若a点起振方向向上，经0.1 s第一次达到正向最大位移，此时f点恰好开始起振，则：绳中形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大？从a点开始振动，经多长时间j点第一次向下达到最大位移？15如图甲所示，介质中振源位于o点位置，它的振动图象如图乙所示， p点距离o点8 m，q点距离o点5 m，振源振动所形成的机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为0.8 m。 图甲 图乙求：(i)振源的振动方程；(ii)从振源振动开始计时，p点第一次到达波谷时所需要的时间t；(iii)p点第一次经过平衡位置向下运动时q点的位置以及q点运动的路程。试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1bcd【解析】由v= f得，波长=vf=2m，周期为t=1f=2s a项：在t时刻，距a点2m处的质点，与a点相距一个波长，则t时刻，质点a正好经过平衡位置，则此质点也在平衡位置，故a错误；b项：在t时刻，距a点0.5m处的质点，与a点相距14个波长，则t时刻，质点a正好经过平衡位置，则此质点处于波峰或波谷位置即离开其平衡位置的距离为0.2m，故b正确；c项：在t时刻，距a点1m处的质点处于平衡位置，再经0.5s即14周期，则此质点处于波峰或波谷位置即离开其平衡位置的距离为0.2m，故c正确；d项：在（t0+2s）时刻，质点a位于平衡位置，距a点1.5m=34处的质点，由波形得到，此质点到达最大位移处，此质点离开其平衡位置的距离为0.2m，故d正确。2bd【解析】a项：由题意可知，在质点1位于波峰可知，质点的起振方向向上，根据受迫振动的振动方向与波源振动方向相同，所以质点5的起振方向向上，故a错误；b项：t=t/4时，质点3位于平衡位置上方，所以加速度方向向下，故b正确；c项：在t=t/2时，质点8开始向上振动，所以振动速度减小，故c错误；d项：在t=t时，1到16个质点刚好第一次构成一个标准的完整正弦图像，故d错误。3d【解析】a项：简谐运动的振幅为振子离开平衡位置的最大距离，由图可知，振幅为2cm，故a错误；b项：由图可知，周期为0.4s，故b错误；c项：简谐运动是振子在平衡位置的往复运动，并不是质点的运动轨迹，故c错误；d项：由图可知，a点正在远离平衡位置，所以振动速度方向沿x轴正方向，故d正确。4a【解析】当q点在t=0时的振动状态传到p点时，q点在t=0时的波沿也向左传到p点，波形图如图虚线；q处的质点此时在波谷位置，其加速度沿y轴的正方向，选项a正确，b错误；q处的质点此时的振动速度是0，而p处质点处于平衡位置，速度为最大。故c错误；该波向左传播，由上下坡法可知1cmx2cm范围内的质点正在向y轴的正方向运动；2cmx3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动。故d错误。故选a.点睛：本题中能根据t=0时的波形图画出q点的振动状态传至p点时波形是关键，画出新的波形，然后结合上下坡法与质点的位置即可判断出各点的振动5b【解析】据题质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动，则ab间距离与波长的关系为：xab=（n+），n=0，1，2，3，则得 ；当n=0时，=2m；由于n是整数，则不可能等于1m、0.5m、0.67m，故b正确。故选b。6a【解析】根据图象可知，波长，则周期，频率，波沿x轴正方向传播，则此时a、b两点都向着y轴负方向振动，a正确bd错误；此时质点b处于平衡位置，速度最大，不为零，c错误【点睛】要熟练进行质点振动方向和波的传播方向关系的判断，能根据图象得出波长、振幅等信息，明确质点处于平衡位置，速度最大；在波峰或波谷处，速度为零7c【解析】波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置运动，不随波向前移动，c正确8b【解析】绳波一直在绳中传播，介质相同，传播速度保持不变。当手振动的频率增加时，根据波速公式分析得知，波长减小，b正确9b【解析】波动图象可知，波长，由，可得周期，b正确10b【解析】振源的振动速度和波传播速度无关，a错误；波传播的是振动的形式和能量，b正确；波的传播速度取决于介质，跟波的频率没有关系，c错误；机械波的传播需要介质，有机械能振动还得有介质才有机械波，d错误11 0.1 m/s 5.5 s【解析】本题考查波的图象，涉及波速、质点的振动。从题图上可以看出，0.5 s波传播了x=4=5cm，波长为0.2 m传播时间为t4，质点起振方向为沿y轴负方向，所以周期t=2s波速v=t=0.22m/s=0.1m/s 经过t=x2v=0.450.1s=4.5s质点n将开始沿y轴负方向振动，再经过t2=1s质点n第一次沿y轴正方向向上经过平衡位置，则从t0开始经过5.5 s，位于x245 cm处的质点n恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置。12(1)5s(2)30cm【解析】解：该波的周期t=4s，由题图可以看出该波的波长=4m波速v=t=1m/s波由m点传到q点所用的时间t=rv=5s在t=6s时刻，质点q的位置坐标为(10m,5m)x=3m处的质点n在6s内通过的路程为s=6a=30cm13500m/s 1500m/s 300m/s【解析】由振动图象读出t=0时刻a点位于波峰，b点经过平衡位置向下运动，根据波形得到，若波从a传到b，则有d=（n+34），n=0，1，2得=4d4n+3=64n+3m若波从b传到a，则有d=（n+14），n=0，1，2得=4d4n+1=64n+1m 由题波长1m，则波长的取值为：2m，6m，1.2m由图读出周期为t=410-3s，根据波速公式v=t得：波速的可能值为：500m/s；1500m/s；300m/s点睛：本题由于波的传播方向未知，要考虑双向性，根据波的周期性，得到波长的可能值，从而求出波速的可能值，是常见的多解问题14(1) 波的周期t0.4 s，波长为4 m，波速为10m/s；(2)t=0.525s【解析】绳形成的波是横波，因为质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上由题意知，波的周期t0.4 s，波长为4 m，所以波速v=t=10m/s从a开始振动，设经过时间t1，j点开始起振方向向上振动从a传到j所用时间为t1=xv=90.2510s=0.225 s设j点向上起振后经t2时间第一次达到负向最大位移，则t2=34t=0.3 s故所求时间tt1+t20.525 s15(1) y=0.4sin5t (2) 4.3s （3）6.4m【解析】(i)振源的振动方程为y=0.4sin5t (m)(ii)由题意可知，该波的波长为=0.8m，周期为t=0.4s，所以波速为v=t=2m/s 因此波传到p点用时：t1=xopv=4s，