3.2波的描述-2021-2022学年高二物理优化训练（2019人教版选修第一册）

第三章 机械波 3.2波的描述 一、单选题 1.如图所示为简谐横波在某一时刻的波形图线。已知波的传播速度为2m/s，质点a的运动方向如图。则下列说法中正确的是（   ） A. 波沿x轴的正方向传播 B. 波的波长 ，频率f=2Hz C. 质点b再经过0.5s达到c的位置 D. 质点d再经过1.5s第一次到达波谷 【答案】 D 【解析】A．图中质点a沿y轴负方向运动，根据传播规律“左传左上，右传右上”判断可得，波沿x轴的负方向传播，A不符合题意； B．由图可知波长 ，则周期大小为 所以频率为f=0.5Hz，B不符合题意； C．质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，C不符合题意； D．质点d此时向上运动，再经过1.5s第一次到达波谷，D符合题意。 故答案为：D。 2.两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是（   ） A. 简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m B. 简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s C. 绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D. 两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m 【答案】 D 【解析】A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m，A不符合题意；    B．从波形1到波形5经历的时间为 ，则 可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T=0.96s B不符合题意； C．绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同，C不符合题意；  D．AC两点均为振动减弱点，则两波源到两点的距离只差分别为 和 ，则 两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是 D符合题意。 故答案为：D。 3.如图甲所示为一简谐横波在 时的波形图，P是平衡位置在 处的质点，Q是平衡位置在 处的质点；如图乙所示为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（   ） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 这列波的传播速度为2m/s C. Q质点做简谐运动的表达式为 D. 从 到 ，P质点通过的路程为 m 【答案】 D 【解析】A．由乙图可知，在t=2s时，质点Q沿着y轴负方向运动，因此波沿x轴正方向传播，A不符合题意； B．由甲图可知波长 由乙图可知振动周期 因此波速 B不符合题意； C．由乙图可知，Q质点做简谐运动的表达式为 C不符合题意； D． 时P点离平衡位置的距离 时，波向右传播了1.5m，P点恰好运动到负的最大位移处，因此P质点通过的路程为 D符合题意。 故答案为：D。 4.一列沿x轴正方向传播的简谐波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（  ） A. 这列波的振幅为4cm B. 这列波的频率为1Hz C. 此时x = 4m处质点沿y轴负方向运动 D. 此时x = 8m处质点的加速度为0 【答案】 D 【解析】A．振幅等于y的最大值，由题图可得这列波的振幅为2cm，A不符合题意； B．由题图得，波长λ = 8m，由T =  = 2s，f =  = 0.5Hz B不符合题意； C．由“上坡、下坡”法可知，此时x = 4m处的波处于下坡，则质点沿y轴正方向运动，C不符合题意； D．由波动与振动的关系得，此时x = 8m处的质点正处在平衡位置，故加速度a = 0，D符合题意。 故答案为：D。 5.两列简谐横波在同一根绳上沿x轴相向传播，如图所示是两列波在 时刻的各自波形图，实线波A向右传播，虚线波B向左传播。已知实线波的振幅为 ，虚线波的振幅为 ，两列波沿绳传播的速度为 。则下列说法正确的是（   ） A. 两列波在相遇区域内会发生干涉现象 B.  时刻实线波A中振幅最大的点，再经过 向右移动 C.  时刻虚线波B中振幅最大的点，再经过 发生的路程为 D. 实线波和虚线波的频率之比为 【答案】 D 【解析】AD．实线波长 ，虚线波长 ，根据 可知，两列波的频率之比为 频率不同，不能发生干涉现象，A不符合题意，D符合题意； B．横波的质点只可在平衡位置附近振动，不会沿波的传播方向移动，B不符合题意； C．虚线波B的周期为 再经过 发生的路程为 ，C不符合题意。 故答案为：D。 6.图（a）为一列波在t=2s时的波形图，图（b）是平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（   ） A. 波速为2m/s B. 0～2s时间内，P运动的路程为8cm C. 质点P的振动方程为 D. 该波传播过程中若遇到频率为4Hz的横波