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“四翼”检测评价(十一) 机械波的传播
A组—重基础·体现综合
1.一简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ。若在x=0处质点的振动图像如图所示,则该波在t=时刻的波形为( )
解析:选A 由振动图像可知,x=0处的质点在t=时刻处在平衡位置,且正在向下运动;该简谐横波沿x轴正方向传播,根据“上坡下,下坡上”的规律可知,只有A图中x=0处的质点正通过平衡位置向下运动,符合要求。
2.(多选)取向上为质点振动的正方向,得到如图所示的两个图像,则图线上A、B两点的运动方向是( )
A.A点向下 B.A点向上
C.B点向下 D.B点向上
解析:选AC 题图甲表示的是波的图像,由于波沿x轴负方向传播,所以图中质点A的振动方向向下,A正确,B错误;题图乙表示的是振动图像,在图中B所对应的时刻质点应当向下运动(因为下一时刻位移为负值),C正确,D错误。
3.一列横波某时刻的图像如图甲所示,图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像。则有( )
A.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为K质点的振动图像
B.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为M质点的振动图像
C.若图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播
D.若图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播
解析:选C 由题图乙可知质点在t=0时由平衡位置向上振动,A、B错误;由题图甲可得,若波向x轴负方向传播,题图乙和质点N振动一致;若波向x轴正方向传播,题图乙和质点L振动一致,C正确,D错误。
4.(多选)如图所示为一弹性绳t=3 s 时的波形,有关这列波的说法正确的是( )
A.若波向右传播,则t=3 s时质点P的振动方向向下
B.若波向左传播,则t=3 s时质点P的振动方向向下
C.若波向右传播,则质点Q的起振方向向下
D.若波向左传播,则质点Q的起振方向向上
解析:选BD 若波向右传播,根据“上下坡法”,P点在t=3 s时处于下坡段,故向上振动,A错误;若波向左传播,P点处于上坡段,要向下振动,B正确;质点的起振方向跟波的最前沿质点的振动方向相同,当波向右传播时,P点是最前沿,故Q点的起振方向向上,C错误;若波向左传播,M点是最前沿,故Q点的起振方向向上,D正确。
5.一简谐横波沿x轴正向传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是介质中某质点的振动图像,则该质点的x坐标值合理的是( )
A.0.5 m B.1.5 m C.2.5 m D.3.5 m
解析:选C 由振动图像可知,t=0时刻质点位移在-0.2 m~-0.1 m之间,振动方向向下;由波的图像可知,质点在x=2 m与x=3 m之间,C正确。
6.一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示,a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置,若从该时刻开始计时,则振动图像如图乙所示的质点是( )
A.a处质点 B.b处质点
C.c处质点 D.d处质点
解析:选C 由题图乙可知,开始计时时质点从平衡位置向y轴负方向运动,再结合题图甲给出的四个质点的位置及传播方向,可知题图乙所描述的是c处质点的运动,C正确。
7.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波中正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为( )
A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 m
C.4 m、6 m和12 m D.4 m、8 m和12 m
解析:选C 根据题意,有以下三种情况符合要求:
①ab=6 m,即=6 m,λ1=12 m;②cd=6 m,即λ2=6 m;③ef=6 m,即λ3=6 m,λ3=4 m。故C正确,A、B、D错误。
8.一列简谐波在t时刻的波形如图中实线所示,此时刻质点M的运动方向向上,经过时间Δt后的波形如图中虚线所示,若振源周期为T,则( )
A.Δt一定为T B.Δt可能为T
C.Δt一定为T D.Δt可能为T
解析:选D 由波形图及M点的振动方向可知,此波向左传播,故Δt=nT+T(n=0,1,2,…),D正确。
9.如图所示,甲为某一列波在t=1.0 s时的图像,乙为参与该波动的P质点的振动图像。
(1)说出两图中AA′的意义?
(2)求该波波速v。
(3)画出再经过3.5 s时的波形图。
(4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移。
解析:(1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1.0 s时A质点的位移大小为0.2 m,方向为负。乙图中AA′表示P质点的振幅,也是P质点在0.25 s时位移大小为0.2 m,方向为负。
(2)由甲图得波长λ=4 m,由乙图得周期T=1.0 s,波速v==4 m/s。
(3)经过3.5 s波的传播距离:Δx=vΔt=3.5×4 m=14