内容正文:
第二节 波的描述
【基础过关】
1.(2020-2021学年成都外国语学校高二(下)期中)(多选)如图甲是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,P是离原点x1=2 m的一个介质质点,Q是离原点x2=4 m的一个介质质点,此时离原点x3=6 m的介质质点刚要开始振动。图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同)。由此可知( )
A.这列波的周期T=3s
B.这列波的传播速度v=2m/s
C.这列波的波源起振方向为向上
D.图乙可能是图甲中质点Q的振动图像
【解析】 A.由图乙可知,这列波的周期T=2s,选项A错误;
B.这列波的波长为λ=4m,则传播速度,选项B正确;
C.这列波刚传到x3=6m处的质点时,开始起振的方向向下,则波源起振方向为向下,选项C错误;
D.由图乙可知,t=0时间质点向上振动,可知图乙可能是图甲中质点Q的振动图像,选项D正确。故选BD。
【答案】 BD
2.(2020-2021学年鹤岗市第一中学高二(下)期中)一列波速的横波沿x轴传播,时刻的波形如图所。则( )
A.这列波的波长为
B.A、B两质点的振动周期都是
C.若波沿x轴正向传播,则此时质点A向上运动
D.若质点B此时向上运动,则波是沿x轴负向传播的
【解析】 A.根据图像可知,这列波的波长为4m,故 A错误;
B.根据公式求得,故B正确;
C.若波沿x轴正向传播,则A点要下一步变成波谷,故此时质点A向下运动,故C错误;
D.若质点B此时向上运动,则质点B下一步要变成波峰,则波是沿x轴正向传播的,故D错误。故选B。
【答案】 B
3.(2020-2021学年河南省实验中学高二(下)期中)在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图象,如右图所示,则该波在第一个周期末的波形图是( )
A. B.
C. D.
【解析】 AC.因为介质中所以质点起振的方向都与振源起振的方向相同,由振动图象知波源开始振动的方向为负y方向,故第一个周期末开始振动的质点,其振动方向也是负y方向,根据上下波法可判断,A、C错误;
BD.由振动图象知,后半个周期振幅较大,根据波的传播特点知,B错误;D正确。故选D.
【答案】 D
4.(2020-2021学年北京四中高二(下)期中)(多选)振动在介质中传播的过程中,下列关于波长的说法正确的是( )
A.振动相位总相同的相邻两个质点间的距离是一个波长
B.振动位移大小总是相同的两个质点间的距离是一个波长
C.两个波峰之间的距离是一个波长
D.质点完成一次全振动,波传播的距离为一个波长
【解析】 A.根据波的周期性知,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长,故A正确;
B.振动位移大小总是相同的两个相邻质点间的距离是一个波长,故B错误;
C.两个相邻波峰之间的距离是一个波长,故C错误;
D.质点完成一次全振动,相当于经历了一个周期,所以波传播的距离为一个波长,故D正确。故选AD。
【答案】 AD
5.(2020-2021学年北京四中高二(下)期中)(多选)如图所示为一列横波某时刻的波形图,已知波源的振动频率为2Hz,此时刻a点向下运动,b、c两点的平衡位置间相距10cm,则( )
A.波是向右传播的 B.波长是20cm
C.波速是0.4m/s D.c点此时具有最小的加速度
【解析】 A.根据上下坡法则,a点向下运动,则a点处于上坡过程,所以波是向右传播的,则A正确;
B.由图像可知此波的波长为20cm,所以B正确;
C.根据波速公式有,所以C正确;
D.c点此时位移最大,回复力最大,则具有最大的加速度,所以D错误;故选ABC。
【答案】 ABC
6.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则( )
A.此刻a的加速度最小
B.此刻b的速度最小
C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动
D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置
【解析】 由机械振动特点确定质点的加速度和速度大小,由“上下坡法”确定振动方向。由波动图像可知,此时质点a位于波峰处,根据质点振动特点可知,质点a的加速度最大,故A错误;此时质点b位于平衡位置,所以速度最大,故B错误;若波沿x轴正方向传播,由“上下坡法”可知,质点b向y轴正方向运动,故C正确;若波沿x轴负方向传播,由“上下坡法”可知,a质点沿y轴负方向运动,c质点沿y轴正方向运动,所以质点c比质点a先回到平衡位置,故D错误。故选C。
【答案】 C
7.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图像,下列说法中正确的是( )
A.该时刻质点a和质点d位移相同,加速度方向相反
B.该时刻质点b和质点c位移相同,速度方向也相同
C.质点b比质点c先回到平衡位置
D.质