高中物理 第2章 機械波 第1節(jié) 波的形成和描述學(xué)業(yè)分層測評 魯科版選修3-4.doc

1、a第1節(jié) 波的形成和描述 (建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是()A振動是形成波的原因，波動是振動的傳播B振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波動是許多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度D對于同一均勻介質(zhì)中的機械波，各質(zhì)點在做變速運動，而波的傳播速度是不變的E波源停止振動，介質(zhì)中的波立即停止傳播【解析】波動是振動的傳播，A正確振動是單個質(zhì)點的運動現(xiàn)象，波動是振動由近及遠(yuǎn)傳播形成大量質(zhì)點振動的宏觀運動現(xiàn)象，B正確波的傳播速度指振動形式的傳播速度，在均勻介質(zhì)中，波的傳播速度不變，而質(zhì)點的振動速度是周期性變化的，兩者有著嚴(yán)格的區(qū)別，C錯、D正確波源

2、停止振動，介質(zhì)中的波還會繼續(xù)傳播，E錯誤【答案】ABD2下列關(guān)于橫波與縱波的說法中，正確的是()A聲波一定是縱波B水波一定是橫波C地震波既有橫波，也有縱波D橫波只能在固體中傳播，縱波既可以在固體中傳播，也可以在液體、氣體中傳播E對于橫波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一定垂直【解析】聲波可以在空氣中傳播也可以在液體和固體中傳播，空氣中的聲波一定是縱波，而固體中的聲波既可能是縱波，也可能是橫波，故A錯；水波既不是橫波，也不是縱波，它的運動形式比較復(fù)雜，故B錯；地震波既有橫波，也有縱波，故發(fā)生地震時，地面既有上下振動，也有左右運動，C、D正確；橫波振動方向與波的傳播方向一定垂直，E正確【答案】CDE

3、3.一列簡諧橫波在x軸上傳播，在某時刻的波形如圖216所示，已知此時質(zhì)點f的運動方向向下，則()圖216A此波朝x軸的負(fù)方向傳播B質(zhì)點d此時向下運動aaC質(zhì)點b將比質(zhì)點c先回到平衡位置D質(zhì)點e此時的位移為零E質(zhì)點b、d在該時刻的振動方向相同【解析】質(zhì)點f向下運動，說明和它相鄰的前一個質(zhì)點應(yīng)在它的下方，故波向右傳播，A錯；質(zhì)點d、e在質(zhì)點f的左側(cè)，它們應(yīng)向下振動，B對；質(zhì)點b正向上運動，b比c先回到平衡位置，C對；質(zhì)點e在平衡位置，位移為零，D對；質(zhì)點b、d該時刻振動方向相反，E錯誤【答案】BCD4.簡諧橫波某時刻的波形如圖217所示，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，下列說法中正確的是()圖217A若該波

4、沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點P此時刻的加速度方向沿y軸正方向B若該波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點P此時刻的速度方向沿y軸正方向C從該時刻開始再經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點P運動的距離為aD從該時刻開始再經(jīng)過半個周期時，質(zhì)點P的位移為負(fù)值E若該波沿x軸負(fù)方向傳播，則質(zhì)點P此時刻的速度方向沿y軸負(fù)方向【解析】無論波沿x軸哪個方向傳播，此時P點的加速度方向一定沿y軸負(fù)方向，A錯誤；若該波沿x軸正方向傳播，據(jù)“下坡上”的方法可以確定此時P點正沿y軸正方向運動，B正確；同樣方法可確定E正確；由于無法確定此時P點向哪個方向運動，故從此時起經(jīng)周期，質(zhì)點P運動的距離可能比a大，也可能比a小，C錯誤；再經(jīng)過半個周期時，P所在

5、的位置與它現(xiàn)在的位置關(guān)于x軸對稱，故那時P點的位移一定為負(fù)值，D正確【答案】BDE5如圖218所示，下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：78510017】圖218aaA此列波的振幅是0.1 mBx15 cm處質(zhì)點的位移是0.1 mC若A的速度沿y軸正方向，則B的速度亦沿y軸正方向DA的加速度沿y軸的負(fù)方向，而B、C的加速度沿y軸的正方向E若波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點B該時刻速度方向向下【解析】從波的圖象上可以看出這列波的振幅為0.1 m，A質(zhì)點的加速度方向沿y軸負(fù)方向，B、C質(zhì)點的加速度方向沿y軸正方向，所以A、D正確；x15 cm處質(zhì)點的位移是0.1 m，B錯誤；若A的速度沿y軸正方向，則波向

6、x軸正方向傳播，所以B的速度亦沿y軸正方向，C正確；若波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點B該時刻速度方向向上，E錯誤【答案】ACD6關(guān)于波長，下列說法正確的是()A在一個周期內(nèi)振動在介質(zhì)中傳播的距離等于波長B在一個周期內(nèi)某個質(zhì)點所走過的路程等于波長C在波的傳播方向上位移始終相同的相鄰兩質(zhì)點間的距離等于波長D在波的傳播方向上振動速度始終相同的相鄰兩質(zhì)點間的距離等于波長E在橫波中任意兩個波谷之間的距離一定等于波長【解析】在波動中，對平衡位置的位移總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離，叫做波長，A、C正確；在波傳播過程中，質(zhì)點只是上下振動，并不隨波遷移，B錯誤；在波的傳播方向上速度始終相同的相鄰兩質(zhì)點間的距離等于

7、波長，D正確；在橫波中只有相鄰兩個波谷之間的距離一定等于波長，E錯誤【答案】ACD7一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖219甲所示，圖219乙為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x0.5 m處甲 乙圖219(1)該振動的振幅是_cm；(2)振動的周期是_s；(3)該波的傳播速度是_m/s；(4)在t等于周期時，位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是_cm.(5)經(jīng)過周期后，A點離開平衡位置的位移是_cm.aa【解析】由振動圖象可以看出該振動的振幅為A8 cm.振動周期T0.2 s由振動圖象可知在t時，位于原點的質(zhì)點剛好回到平衡位置，因而位移為零由圖乙可知，該波的波長2 m，則

8、波速v m/s10 m/s，經(jīng)過后，A點剛好到達(dá)負(fù)的最大位移處，因而位移為8 cm.【答案】(1)8(2)0.2(3)10(4)0(5)88如圖2110甲為某一列波在t1.0 s時的圖象，圖2110乙為參與該波的質(zhì)點P的振動圖象圖2110(1)求該波波速；(2)求再經(jīng)過3.5 s時P質(zhì)點的路程；(3)波的傳播方向【解析】(1)根據(jù)兩圖象得4 m，T1.0 s，所以v4 m/s(2)3.5 s內(nèi)的路程為s4A0.8 m2.8 m.(3)由題中乙圖知P質(zhì)點1.0 s時沿y軸負(fù)方向振動，由“同側(cè)法”可知，題圖甲中波向左傳播【答案】(1)4 m/s(2)2.8 m(3)向左能力提升9如圖2111，a、

9、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點，相鄰兩點的間距依次為2 m、4 m和6 m一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播，在t0時刻到達(dá)質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t3 s時a第一次到達(dá)最高點下列說法正確的是() 圖2111【導(dǎo)學(xué)號：78510018】A在t6 s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處B在t5 s時刻質(zhì)點c恰好到達(dá)最高點C質(zhì)點b開始振動后，其振動周期為4 saaD在4 st6 s的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點c向上運動E當(dāng)質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b一定向上運動【解析】由波的傳播知t6 s時波傳播的距離svt26 m12 m，即傳到d點，選項A正確；t0時a由平衡位置開始向下振動，t3

10、s時第一次到達(dá)最高點，則T3 s，得T4 s；各質(zhì)點振動周期相同，選項C正確；波傳到c點所需時間t s3 s，此時c點由平衡位置開始向下振動，1 s后到達(dá)最低點，所以4 st6 s內(nèi)質(zhì)點c向上運動，選項D正確；5 s時c點正在平衡位置，選項B錯誤；由v得vT24 m8 m，bd間距x10 m1，其振動方向并不始終相反，選項E錯誤【答案】ACD10在波的傳播方向上有A、B兩點，相距1.8 m，它們的振動圖象如圖2112所示，波的傳播速度的大小可能是()圖2112A18 m/sB12 m/sC6 m/s D3.6 m/sE2.5 m/s【解析】由振動圖象可看出：T0.2 sA、B間隔距離為半波長的

11、奇數(shù)倍，x(2n1)1.8 m(n0,1,2，)，所以 m(n0,1,2，)由v得v m/s(n0,1,2，)將n0,1,2，代入得A、C、D選項正確，B、E錯誤【答案】ACD11如圖2113所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實線為t10時的波形圖，此時P質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，虛線為t20.01 s時的波形圖已知周期T0.01 s.aa圖2113(1)波沿x軸_(選填“正”或“負(fù)”)方向傳播(2)求波速【解析】(1)由波的圖象可知波長8 m，又由機械波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向間的關(guān)系“上坡抬頭，下坡低頭”可以判定，波沿x軸正方向傳播由題意可知經(jīng)過質(zhì)點P回到平衡位置可得周期T0.08 s.(2)波速v m/s100 m/s.【答案】(1)正(2)100 m/s12某列波在t0時刻的波形如圖2114中實線所示，虛線為t0.3 s(該波的周期T0.3 s)時刻的波形圖，已知t0時刻質(zhì)點P向平衡位置方向運動，請判定波的傳播方向并求出波速圖2114【解析】由于在t0時刻質(zhì)點P向平衡位置方向運動，因此根據(jù)振動方向與波的傳播