3.2 波的描述-2020-2021学年高二物理课时同步练（新教材人教版选择性必修第一册）

第三单元 机械波 第2课 波的描述 一、基础巩固 1．坐标原点有一振源沿y轴振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示。已知波速为10m/s，下列说法正确的是__________。 A．这列波的波长是4m B．这列波的振幅是20cm C．振源振动的频率为2.5Hz D．振源振动的频率为10Hz 【答案】AC 【解析】由图可知，这列波的波长是4m，故A正确；由图可知，这列波的振幅是10cm，故B错误；根据波长、频率与波速的关系式 得，振源振动的频率为 ，故C正确，D错误。故选AC。 2．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（　　） A．该水面波的频率为6Hz B．该水面波的波长为3m C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 【答案】BD 【解析】由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期 ，频率为 ，故A错误；该水面波的波长为 ，故B正确；参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。C错误，D正确。 故选BD。 3.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时波形如图所示，已知波速为10m/s，则t=0.1s时正确的波形是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】因为波的波长为4m，波速为10m/s，故周期为0.4s，当t＝0.1 s时正好经过了1/4个周期，即处于x=0处的质点向下移动到平衡位置，处于x=1m处的质点向上振动到最大位置处，x=2处的质点向上振动到平衡位置，故该波形是图C的波形，选项C正确． 4.机械波在某种介质中传播时，下列说法正确的是（　　） A．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 B．在一个周期内，某个振动质元走过的路程等于一个波长 C．振幅越大，则波传播的速度越快 D．振幅越大，则波传播的速度越慢 【答案】A 【解析】频率是周期的倒数，所以振动的频率越高，振动周期越短，波传播一个波长的距离所用时间越短，故A正确；振动质元只在平衡位置上下振动，不会沿波方向前进，所以路程不等于一个波长，故B错误；波传播的速度是由介质决定的，与振幅大小无关，故C错误，D错误。 5.一列简谐横波在介质中沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，则该简谐波的（　　） A．波长为 1.0m B．波长为 2.0m C．振幅为 10.0cm D．振幅为 20.0cm 【答案】B 【解析】由波形图可知，该波的波长为 ，振幅为 ，B正确，ACD错误。故选B。 6.如图所示为一横波在某时刻的波形图，已知质点F此时运动方向如图，则（　　） A．波向右传播 B．此时质点C的加速度为零 C．质点C比质点B先回到平衡位置 D．质点H与质点F的运动方向相同 【答案】C 【解析】根据同侧法可判断波向左传播，故A错误；此时质点C受到的回复力最大，加速度最大，故B错误；根据同侧法可判断质点B向上运动，故质点C比质点B先回到平衡位置，故C正确； 根据同侧法可判断质点H向上运动，与质点F的运动方向相反，故D错误。故选C。 7.一个人拿着一个绳子，在上下振动，绳子产生波，问人的手频率加快，则（　　） A．波长变大 B．波长不变 C．波速变大 D．波速不变 【答案】D 【解析】绳波在同一绳中传播，波速不变。当人的手频率加快时，波的频率增大，由 分析知此波的波长变小。故ABC错误，D正确。故选D。 8.如图所示为一简谐横波在某时刻的波形图，根据此图可确定该波的（ ）． A．波长、波速 B．周期、振幅 C．波长、振幅 D．周期、波速 【答案】C 【解析】根据波长的定义可知相邻两个波峰或波谷间的距离等于波长,由波动图象可读出波长为2m;位移的最大值等于振幅.则可直接读出振幅为2cm.波动图象反映某一时刻质点的位移随空间位置变化的情况,不能读出周期,从而不能求出波速.故选C. 9.如图1所示，t=0时刻，与M点相距为10m的波源O由平衡位置开始上下振动，形成一列沿直线OM传播的简谐横波。图2为质点M的振动图象。则下列说法正确的是（　　） A．波源O的振动周期为1s B．此列波的传播速度为3m/s C．t=0时刻，波源O的振动方向沿y轴正方向 D．在0～9s时间内，这列波的传播距离为15m 【答案】D 【解析】根据图可知，质点M的振动周期 ，波传播周期与振动周期相同，A错误；当 时，该波才传播到M点，这列波的传播速度 ，选B误；质点的起振方向与波源质点的起振方向一致，在 时，M点的起振方向沿y轴负方向，t=0