2023新教材高中物理课时跟踪训练（十四）波的描述新人教版选择性必修第一册

/05/5/课时跟踪训练（十四）波的描述A级—双基达标1．[多选]关于波的周期，下列说法正确的是()A．质点的振动周期就是波源的周期B．波的周期是由波源驱动力的周期决定的C．波的周期与形成波的介质的密度有关D．经历整数个周期波形图重复出现，波峰向前移动了一段距离解析：选ABD波的周期性是由波源振动的周期性决定的，故选项A正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故选项B正确，C错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确。2．关于机械波的概念，下列说法中正确的是()A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移相同C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D．简谐波的周期和每个质点振动周期相同解析：选D对于横波，质点振动的方向总是垂直于波传播的方向，而纵波质点振动的方向与波传播的方向在同一直线上，故A错误；简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动情况总是相反，位移的大小总是相等，故B错误；波传播的是能量形式，而任一振动质点都不随波向前移动，故C错误；根据波的周期性可知，简谐波的周期和每个质点振动周期相同，故D正确。3.一列简谐横波沿x轴正向传播，某时刻的图像如图所示，坐标为(3,0)的质点经过eq\f(1,4)周期后该质点的坐标是()A．(3,2) B．(4,2)C．(4，－2) D．(3,0)解析：选A简谐波沿x轴正方向传播，坐标为(3,0)的质点振动方向沿＋y方向，经过eq\f(1,4)周期后该质点到达波峰，坐标为(3,2)，A正确。4.[多选]一简谐横波某时刻的波形图线如图所示，由图可知()A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动解析：选BD如果波从右向左传播，由“下坡上，上坡下”(沿着波的传播方向看)可知题图中a、b质点向下运动，c、d质点向上运动，故选项D正确，C错误；如果已知a质点向下运动，则波应从右向左传播，故选项A错误；同理，选项B正确。5．(2021·天津等级考)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v＝10m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t＝0.6s时的波形()解析：选B由图中可以看出该波的波长为λ＝4m，根据v＝eq\f(λ,T)可知该列波的周期为T＝0.4s，又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t＝0.6s时经历了1.5T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B选项正确。6．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下30次。甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波()A．频率是30Hz B．波长是3mC．波速是1m/s D．周期是0.1s解析：选C由题意知甲、乙两小木块间的距离x＝3m＝eq\f(3,2)λ，故波长λ＝2m。又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T＝2s，频率f＝0.5Hz，则波速v＝eq\f(λ,T)＝1m/s，故选项C正确。7.一列波源在x＝0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02s，t0时刻的波形如图所示。此时x＝12cm处的质点P恰好开始振动。则()A．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向C．此后一个周期内，质点P通过的路程为8cmD．这列波的波速为400m/s解析：选B根据质点的振动与波的传播的关系知，质点P处于上坡，向下振动，A错误；波传到质点P时向下振动，故波源开始振动时的方向沿y轴负方向，B正确；一个周期内质点P通过的路程4A＝4×5cm＝20cm，故C错误；波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(0.08,0.02)m/s＝4m/s，故D错误。8.一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；t＝0.02s时，质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知()A．此波的传播速度为25m/sB．此波沿x轴正方向传播C．从t＝0时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1mD．在t＝0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向解析：选A由题：λ＝2m，T＝0.08s，则波速v＝eq\f(λ,T)＝25m/s，故A正确；A点速度沿y轴正方向，则波沿x轴负方向传播，故B错误；简谐横波沿x轴传播，质点A沿波传播方向并不迁移，故C错误；题图所示时刻B点速度向下，t＝0.04s＝eq\f(T,2)时，B点速度向上，故D错误。9.一列简谐波在x轴上传播。波的振动周期为0.4s。已知t＝0时刻的波形图如图所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，画出t＝0.1s时的波形图。解析：经过0.1s，各质点振动了eq\f(1,4)T，根据特殊点法可以判断，P质点回到平衡位置，M质点运动到波峰。波形图如图所示。答案：见解析图B级—选考提能10.[多选]三条在同一水平面上相互平行的弹性绳，在左端同一地点同时开始振动，经过一定时间后出现如图所示的情况，MN是距起始点相同距离的一条界线，则()A．B波的波长最大B．A波的振动频率最大C．A、B、C三列波的传播速度相等D．C与A、B的材料一定不同解析：选ABD由题图可知，B波的波长最大，A、B两列波的传播速度相等，C波的传播速度最小，由于机械波的传播速度由介质决定，所以C与A、B的材料一定不同，故选项A、D正确，C错误。在相同时间内，A波的波源做全振动的次数最多，因此A波的振动频率最大，选项B正确。11．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t＝eq\f(1,40)s时()A．质点M相对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M向右平移1m解析：选C由题图读出波长λ＝4m，则该波的周期为T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,40)s＝0.1s，t＝0时刻质点M向上运动，则在t＝eq\f(1,40)s＝eq\f(T,4)时刻，质点M正从波峰向平衡位置运动，所以其速度增大，加速度减小，位移为正，质点M的速度沿y轴负方向，加速度沿y轴负方向，所以加速度方向与速度方向相同，质点在平衡位置附近做振动，不会随波平移，故C正确，A、B、D错误。12．(2021·海南高考)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0～4s内的振动图像如图(a)所示，已知波的传播速度为0.5m/s。(1)求这列横波的波长；(2)求波源在4s内通过的路程；(3)在图(b)中画出t＝4s时刻的波形图。解析：(1)由题图(a)可知，振幅A＝4cm，周期T＝4s，由于波的传播速度为0.5m/s，根据波长与速度关系有λ＝vT＝2m。(2)由(1)可知波源的振动周期为4s，则4s内波源通过的路程为s＝4