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“四翼”检测评价(十三) 波传播的两类常见问题
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;该简谐横波沿着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.(2022·中山高二检测)如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播,实线为t1=0时刻的波形图,虚线为t2=0.25 s时刻的波形图,则该波传播速度的大小可能为( )
A.18 m/s B.20 m/s
C.22 m/s D.24 m/s
解析:选C 简谐横波沿x轴负方向传播,传播的距离Δx=2n+1.5(m),那么波速为v== m/s(n=0,1,2,3…),当n=0时,v1=6 m/s,当n=1时,v2=14 m/s,当n=2时,v3=22 m/s,当n=3时,v4=30 m/s,故C正确,A、B、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项正确;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项错误;若波向左传播,M点是最前沿,故Q点的起振方向向上,D项正确。
5.(2022·珠海高二检测)一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示,P是介质中的一个质点,图乙是质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为4 m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.t=1 s时,质点P的速度最小,加速度最大
D.在t=0到t=1 s的时间内,质点P沿波的传播方向移动了2 m
解析:选B 由题甲图可知波长为4 m,由乙图可知周期为2 s,故其波速为v==2 m/s,故A错误;由题图乙可知t=0时,质点P向上振动,结合图甲根据“波形平移法”可得波沿x轴负方向传播,故B正确;由题图乙可知,当t=1 s时,质点P在平衡位置处,此时其加速度为零,速度最大,故C错误;在波的传播过程中,质点不随波迁移,故D错误。
6.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波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。
7.一列简谐波在t时刻的波形如图所示,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。
8. (多选)图甲为某一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.5 s时的波形图,图乙为波上某一质点的振动图像,则下列说法正确的是( )
A.该简谐横波的传播速度为4 m/s
B.图乙可能是图甲中M质点的振动图像
C.从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置
D.从此时刻起,经过4 s,P质点运动了16 m的路程
解析:选ABC 由甲图可得:λ=4 m,由乙图可得:T=1 s,所以该简谐横波的传播速度为:v==4 m/s,故A正确;由甲图可知,在t=0.5 s时,质点M在平衡位置向上振动,与图乙振动图像符合,则图乙可能是图甲中M质点的振动图像,选项B正确;在图示时刻质点Q向上振动,而质点P在最高点将要向下振动,可知从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置,选项