高考物理选修知识点巩固练习波的传播的多解性基础VIP

【巩固练习】一、选择题1有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10 Hz，振动方向沿竖直方向，当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距0.6 m处的质点Q刚好到达最高点，由此可知波速和传播方向可能是（ ） A8 ms，向右传播 B8 rns，向左传播 C24 ms，向右传播 D24 rns，向左传播2一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为，沿正x方向传播某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点P1、P2，已知P1的x轴坐标小于P2的x轴坐标，则（ ） A若，则P1向下运动，P2向上运动 B若，则P1向上运动，P2向下运动 C若，则P1向上运动，P2向下运动 D若，则P1向下运动，P2向上运动3M、N为介质中波的传播方向上的两点，间距s=1.5 m，它们的振动图像如图所示，这列波的波速的可能值为（ ） A15 ms B7.5 ms C5 ms D3 ms4在波传播的直线上有两个质点A、B，它们相距60 cm，当A质点在平衡位置处向上振动时，B质点处在波谷位置已知波的速度是24 ms，则此列波的频率可能是（ ） 30 Hz 410 Hz 400 Hz 430 Hz A B C D5（2015 乐至县校级期中）图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t0和t0.03 s时刻的波形图，x1.2 m处的质点在t0.03 s时刻向y轴正方向运动，则()A该波的频率可能是125 HzB该波的波速可能是10 m/sCt0时，x1.4 m处质点的加速度方向沿y轴正方向D各质点在0.03 s内随波迁移0.9 m6一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m， xb=5.5 m，则（）A当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷Bt=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动Ct=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同7一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A。t=0时，平衡位置在x=0处的质元位于y=0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x015m处的质元位于yA处。该波的波长可能等于（）A060 m B020 m C012mD0086m8(2015 唐山市高三模拟)如图所示，a、b是水平绳上的两点，相距42厘米，一列正弦波沿绳传播，方向从a到b，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是() A168厘米 B56厘米 C42厘米 D33.6厘米 E24厘米二、填空题9有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v，2v，3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=L，在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是_；频率由高到低的先后顺序依次是_。 10一列沿着x轴正方向传播的横波，在t = 0时刻的波形如图甲所示。图甲中某质点的振动图象如图乙所示。质点N的振幅是 m，振动周期为 s，图乙表示质点 （从质点K、L、M、N中选填）的振动图象。该波的波速为 m/s。三、解答题11图中实线表示一横波在某时刻的波形图线，虚线是经过0.2 s时的波形图线 （1）若波向右传播，求其最大周期； （2）若波向左传播，求其在这段时间内前进的距离； （3）若波传播的速度为35 ms，试判定波传播的方向12在图所示的图像中，实线是一列简谐横波在某一时刻的图像，经过t=0.2 s后这列波的图像如图中虚线所示求这列波的波速 13一列波先后通过相距为4 m的A、B两点，用时为0.01 s，已知A、B两质点运动方向始终相反，问： （1）这列波的波速是多少？ （2）这列波的最小频率可能是多少？14（2015 哈尔滨校级一模）一列横波在x轴上传播，在t1=0时刻波形如图实线所示，t2=0.05s时刻波形如下图虚线所示。若周期大于，则最小波速和最大波速分别是多少？方向如何？【答案与解析】一、选择题1【答案】B、C 【解析】先画一个如图（a）、（b）所示的正弦曲线，由题意找出P点、Q点的多种可能位置，由图知： 若波向右传： 则=2.4(4k+1)m（k=0，1，2，3，） 波速v右=f=24(4k+1) ms（k=0，1，2，3，） 若波向左传： 即=2.4(4k+3)m（k=0，1，2，3，）， 波速v左=f=24(4k+3) ms（k=0，1，2，3，） 即可知B、C正确2【答案】A、C 【解析】本题解题关键是依据题意正确作出图示。然后借助图形分析求解依图所示可判断选项A、C正确 3【答案】A、C、D 【解析】因为M、N两点振动时情况恰好相反。所以它们的间距应等于寺的奇数倍设波长为，则，所以（n=0，1，2，）由振动图像知，波的周期为T=0.2 s，因此波速的一般表达式为：（n=0，1，2，）当n=0时，v=15 ms；当n=1时，v=5 ms；当n=2时，v=3 ms4【答案】C 【解析】波由A向B传播时，m其中n=0，1，2， 则有 当波由B向A传播时，m，其中，n=0，1，2， 则有 故C项正确5【答案】A【解析】由题可知波向右传播，则0，当n3时，T0.008 s，f125 Hz，A选项正确波速，1.2 m，代入数据得B选项错误当t0时刻，x1.4 m时，质点加速度方向沿y轴负方向，C选项错误各质点只是上下振动，不随波迁移，D选项错误6【答案】C【解析】由题图知，波长=4m，a、b两质点的平衡位置相距为x=55m-25m=3m，比较x和，x既不是/2的奇数倍，亦不是偶数倍，即，a、b两点既不是同相点亦不是反相点，故，A、D都错。由t=0时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，知波沿x轴负方向传播。据此可作出T/43T/4时刻的波形如5图中的粗虚线、细虚线所示，可看出，T/4时a质点正向y轴正方向运动，3T/4时b质点正向y轴负方向运动。故，B错C对，故本题选C。7【答案】AC【解析】设波长为，依题意应有：（n取0和自然数），由此式可以判知，本题中BD错AC对，选AC。8【答案】BE【解析】由题意可知xab42 cm，由于波由a向b传播，则有，得，当n0时，56 cm，当n1时，24 cm，故选项B、E正确，选项A、C、D错误二、填空题9【答案】B、D、C、A D、B、C、A 【解析】根据已给的波动图像，可得出四列简谐波的波长，周期（频率）关系为： A=L，TA=AvA=Lv，fA=vL B=L2，TB=L4v，fB=4vL C=2L，TC=2L3v，fC=3v2L D=2L3，TD=L6v，fD=6vL 易得频率关系fDfBfCfA再根据波动图像得出A、B、C选项中，t时刻质点a向上振动，D选项中，在t时刻，质点a向下振动，所以从该时刻起质点a第一次达到波峰的时间分别为： tA=TA4=L4v，fB=TB4=L16v， tC=TC4=L6v，tD=3TD4=L8v， 得tBtDtCtA10【答案】见解析【解析】由波动（或振动）图像可看出，质点N的振幅是08m，该波的波长是20m。振动中各质点的周期相同，由振动图像可知，各质点的振动周期为4s。由振动图像可知，该质点0时刻，过平衡位置向y轴正方向运动，结合波动图像可以看出图乙表示的是质点N的振动图像。由v=/T可解得：v=05m/s。三、解答题11【答案】见解析【解析】（1）由于题目对时间t=0.2 s没加限制条件，根据波的周期性。由题图可以看到波向右传播时应有：t=nT+T4（n=0，1，2，3，），即T=4t(4n+1)，故最大周期Tmax=0.8 s （2）同理可以得出波在0.2 s内向左传播的距离为s=n+34=(4n+3) m（n=0，1，2，3，） （3）当波速为35 ms时，在0.2 s内波传播的距离为s=vt=7 m，相当于(1+34)，故此波是向左传播的12【答案】见解析【解析】从波的图像可读出波长=4 m，振幅A=2 cm此题引起多种可能的原因有两个，一个是传播方向的不确定，一个是时间t和周期T的大小关系不确定 设波沿x轴正方向传播，t=0.2 s可能是个周期（n=0，1，2，3，），即，周期，波速ms（n=0，1，2，3，） 设波沿x轴负方向传播，t=0.2 s可能是个周期（n=0，1，2，3，），即，周期，波速（n=0，1，2，3，） 即当波沿x轴正方向传播时，v=5(4n+1)ms（n=0，1，2，3），当波沿x轴负方向传播时，v=5(4n+3) ms（n=0，1，2，3，）13【答案】见解析【解析】（1）（2）A、B两质点的振动方向始终相反，即属于振动步调始终相反的点，因此两点平衡位置间的距离s=4 m=+n=所以（n=0，1，2，），即由v=f可得（n=0，1，2，），则当n=0时有最小频率f=50 Hz14【答案】最小速度，方向为沿x轴正方向；最大速度，方向为沿x轴负方向【解析】由于，即，故当波沿x