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课时梯级训练(17) 波的描述
1.(多选)对于介质中正在传播的一列机械波,下列说法正确的是( )
A.传播速度等于波中某质点的振动速度
B.某质点在一个周期内走过的路程等于波长
C.波的周期等于波源振动的周期
D.波在一个周期内传播的距离等于波长
CD 解析:波在介质中匀速传播,质点的振动是变速运动,二者不相等,A错误;质点在一个周期内走过的路程等于振幅的4倍,不一定等于波长,B错误;波的周期与波源振动的周期始终相等,C正确;根据λ=vT知,D正确。
2.三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
ABD 解析:由题图可知,B波的波长最大,A、B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,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,A、B、D正确。
3.(多选)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到x=5 m的M点时开始计时,已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s,下面说法正确的是( )
A.这列波的波长是4 m
B.这列波的传播速度是10 m/s
C.质点Q(x=9 m)经过0.5 s才第一次到达波峰
D.M点以后各质点开始振动的方向都是向下的
ABD 解析:从波的图像可以看出该波的波长λ=4 m,A正确;由题意可知该波的周期T=0.4 s,则该波的传播速度v== m/s=10 m/s,B正确;波峰传到Q所用的时间为t== s=0.7 s,C错误;由波的图像可以看出,M点开始振动的方向向下,说明M点以后各质点开始振动的方向都是向下的,D正确。
4.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴负方向传播
B.此时K质点沿y轴正方向运动
C.此时K质点的速度比L质点的小
D.此时K质点的加速度比L质点的小
D 解析:由题意可知,K质点比L质点先回到平衡位置,则K质点此时的振动方向沿y轴负方向,结合同侧法可知波沿x轴正方向传播,A、B错误;此时L质点的速度为零、K质点的速度大于零,C错误;此时K质点偏离平衡位置的位移比L质点的小,由a=-可知,此时K质点的加速度比L质点的小,D正确。
5.一列横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,质点a、b均处于平衡位置,则下列说法正确的是( )
A.该时刻质点a正向下运动
B.该时刻质点b正向上运动
C.该时刻质点a、b的速度相同
D.质点a、b的振动周期相同
D 解析:由“带动法”知该时刻质点a正向上运动,质点b正向下运动,A、B错误;该时刻质点a、b速度大小相等,但方向相反,C错误;质点a、b的振动周期都等于波源的振动周期,因此质点a、b的振动周期相同,D正确。
6.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知t=T时刻刚好传播到O点,此时波形如图所示。关于坐标x=λ的质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,质点沿y轴负方向振动
B.t=T时刻,质点沿y轴正方向振动
C.从t=0到t=T时间内,质点运动的时间为T
D.从t=0到t=T时间内,质点运动的路程为λ
C 解析:每经过一个周期,波向前传播一个波长,因此在t=0时刻,波还没有传到x=λ处,因此质点的速度为零,A错误;t=T时刻,波刚好传到x=λ处,质点沿y轴负方向振动,B错误;在t=T时刻,x=λ处的质点开始振动,因此从t=0到t=T时间内,质点运动的时间为T,C正确;从t=0到t=T时间内,质点恰好振动了一个周期,运动的路程为4倍的振幅,D错误。
7.(多选)如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.5 s时刻的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A.波速为6 m/s
B.频率为1.5 Hz
C.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰
D.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置
ABD 解析:由题图可知该简谐横波的波长为λ=4 m,波沿x轴正方向传播,t=0.5 s=T,可得周期T= s,频率f==1.5 Hz,波速v==6 m/s,A、B正确;t=0时刻,x=1 m处的质点在波峰,经过1 s也就是T,一定在波谷,C错误;t=0时刻,x=2 m处的质点在平衡位置,经过2 s也就是3T,质点一定经过平衡位置,D正确。
8.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,传播速度v=10 m/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