学鲁科版选修34 2.1波的形成和描述 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-4 2.1波的形成和描述 作业（2）1一列简谐横波沿x轴正方向传播，下图甲是波刚传播到x5m处的m点时的波形图，下图乙是质点n (x3m)从此时刻开始计时的振动图象，q是位于x10m 处的质点，下列说法正确的是( ) a. 这列波的波速是1.25m/sb. m点以后的各质点开始振动时的方向都沿x轴正方向c. 由甲图对应时刻开始计时，经过6s，质点q第一次到达波谷d. 这列波由m点传播到q点的这段时间内，m点通过的路程为50cm2如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图中质点p正沿y轴正方向运动，此波的传播速度为v=4m/s，则（ ）a. 此波沿x轴正方向传播b. x=1.0m处质点做简谐运动的表达式为y=5cos(4t）cmc. 质点p的振动周期为t=1.0sd. x=1.0m处质点在02.5s内通过的路程为50cm3一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0.2m4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5一列简谐横波沿x轴正向传播，传到m点时波形如下图所示，再经0.6s，n点开始振动，则该波的振幅a和频率f为（ ）a. a=1m f=5hzb. a=0.5 m f=5 hzc. a=0.5m f=2.5 hzd. a=1 m f=2.5 hz6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7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8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 m9一列沿 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 的速度为零10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11机械波在传播的过程中由于能量的损失，振幅会越来越小。有一列减幅传播的简谐波，x=0与x=75m处的a、b两个质点的振动图像分别如图中实线与虚线所示。（i）求这列波的周期和波长；（）求这列波的传播速度，并说明在t=0.0125s时刻a、b两个质点的振动方向如何？12如图所示为一列简谐波在t10时刻的图象此时波中质点m的运动方向沿y轴正方向，且t20.05 s时质点m恰好第1次到达y轴正方向最大位移处试求：（1）此波向什么方向传播？（回答“沿x轴向左”或“沿x轴向右”）（2）波速是多大？（3）从t10至t31.1 s时间内波中质点n运动的路程和t3时刻的位移分别是多少？13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14一列简谐横波沿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。15如图所示，实线表示简谐波在t=0时刻的波形图，虚线表示0.5s后的波形图，若简谐波周期t大于0.3s，则这列波传播的速度可能是多少？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1cd【解析】a、由甲图得到波长为4m，由乙图得到周期为4s，故波速v=t=1m/s，故b错误；b、各个质点开始振动的方向均与波前的运动方向相同，波前向下运动，故m点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y方向，故b错误；c、x=4m处的波谷传到q点时，质点第一次到达波谷，故t=xv=61=6s，故正确；d、这列波由 m 点传播到 q 点的这段时间t=xv=5s=54t，m 点通过的路程为s=4a54=50cm，故d正确；故选cd。【点睛】由甲图得到波长，由乙图得到周期，根据v=t求解波速，各个质点开始振动的方向均与波前的运动方向相同。2acd【解析】根据p点的振动方向可知，波向x轴正方向传播，选项a正确；由波动图象可知，波长=4.0m，周期为t=v=1.0s，=2t=2，振幅为a=5cm，所以x=1.0m处的质点的振动方程为y=5cos2t（cm），选项b错误，c正确；2.5s=2.5t，则x=1.0m处质点在02.5s内通过的路程为2.54a=50cm，选项d正确；故选acd。点睛：解决本题的关键知道波速、波长、周期以及解频率的关系，理解波的周期性，以及知道质点在一个周期内的路程等于4倍的振幅从而进行解题3bcd【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。4bd【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。5c【解析】由图，a=0.5m，=4m；经0.6s，n点开始振动得波速v=1150.6m/s=10m/s；所以频率f=v=104hz=2.5hz，故abd错误，c正确。故选c.6d【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。7a【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8b【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。9a【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，速度为零10c【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11， ，质点a向下振动，质点b向上振动【解析】（i）由振动图像可知，t=0.02s；因b的振幅小于a，可知波由a向b传播；由振动图像可知t=0时刻a在平衡位置向上振动，此时b在最高点；则，解得 （n=0,1,2,3.） （）波速 （n=0,1,2,3.）t=0.0125s=t，此时质点a向下振动，质点b向上振动.点睛：此题首先要搞清波的传播的方向，然后根据在同一时刻两质点的位置确定波长与距离的关系，结合波速公式求解.12（1）波向右传播 （2）2 m/s （3）110cm ，2.5cm【解析】试题分析：由质点m的振动情况，确定波的周期，再由波速公式求出波速。(1) 由m点此时的运动方向向上，得出此波向右传播；(2) 在t20.05 s时，质点m恰好第1次到达正最大位移处，则有t4=0.05s，解得周期为：t0.2 s，由波的图象可以看出波长为：0.4 m，则波速为：v=t=0.40.2ms=2ms；(3) 在t10至t31.1s这段时间，波中质点n经过了512个周期，所以走过的路程为s225 cm110 cmt3时刻的位移为-2.5 cm点晴：本题要由质点的振动方向确定波的传播方向，这波的图象中基本问题，方法较多，其中一种方法是“上下坡法”，把波形象看成山坡：顺着波的传播方向，上坡的质点向下，下坡的质点向上。13 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。14(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=30cm15(1)12m/s,向右 (2)20m/s或4m/s ，向左【解析】由图线可直接读出波长=8 m（1）若波需要传播，则传播的距离为：n+34，所以：nt+34tt，所以：t=tn+344t4n