课后提升练(十一) 波的形成和描述（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（鲁科版）

课后提升练(十一)　波的形成和描述 [对应学生用书P135] 1．下表给出的是，30 ℃时声波在不同介质中的传播速度。显然当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是(　　) 介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁 波速(m/s) 332 1 490 1 531 30～50 480 3 800 4 900 A．频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大 C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大 B　解析：波在传播过程中频率不变，一列波从空气进入水中时，频率f不变，波速v增大，则由公式v＝λf可知，波长增大，B正确。 2．(2021·四川遂宁高二期末)如图所示，为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝4 m/s，则以下说法正确的是(　　) A．该波的频率为10 Hz B．t＝0时刻A点的振动方向向上 C．0～0.5 s时间内，质点A通过的路程大于8 cm D．0～0.5 s时间内，质点A通过的路程等于8 cm D　解析：该波的周期为T＝＝ s＝1 s，频率为f＝＝1 Hz，A错误；由波形图可知，t＝0时刻A点的振动方向向下，B错误；因0.5 s＝T，则0～0.5 s时间内，质点A通过的路程等于2倍的振幅即8 cm，D正确，C错误。 3．(多选)(2021·吉林辽源田家炳高级中学高二期末)如图所示，A、B是两列波在同一种介质中传播时，某时刻某范围形成的波形图。通过对这两个图像提供的信息分析后，可以得出以下结论(　　) 　　 A．A、B两列波的波长之比是2∶1 B．A、B两列波的波速之比是3∶2 C．A、B两列波的频率之比是1∶2 D．A的波源起振时，先向下运动；B的波源起振时，先向上运动 AC　解析：由波形图可知，左图中波长为8格，右图中波长为4格，则A、B两列波的波长之比是2∶1，A正确；A、B两列波在同一种介质中传播，则波速相等，B错误；根据f＝可知，A、B两列波的频率之比是1∶2，C正确；根据波形图无法得知波最前面的质点的位置和振动方向，所以无法判断起振方向，D错误。 4．(多选)(2021·陕西武功普集高级中学高二期末)图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是(　　) A．该波沿－x方向传播 B．该波的波速为1.6 m/s C．再过0.125 s时，质点P刚好运动到波谷 D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s的这段时间内，质点P沿x轴移动了6 m AC　解析：因为t＝0.1 s时质点Q向下振动，所以结合波形图可知，该波沿－x方向传播，A正确；该波的波速为v＝＝ m/s＝40 m/s，B错误；再过0.125 s，波向－x方向传播的距离为s＝vt＝5 m，则此时质点P刚好运动到波谷，C正确；在机械波传播的过程中，质点只在自己的平衡位置上下振动，而不随波迁移，D错误。 5．如图所示，是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿垂直于直线方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向上运动；t＝时，1到达最上方，5开始向上运动。问： (1)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ (2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？ 答案：见解析 解析：各质点在各时刻的情况如图所示： (1)由甲图可知，t＝时，质点8未达到波峰，正在向上运动，质点12、16未运动。 (2)由乙图可知，t＝时，质点8正在向下运动，质点12正在向上运动，质点16未运动。 6．(2021·北京高二期末)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：因为K质点比L质点先回到平衡位置，所以K质点此时应在向下振动，再根据“上下坡”法可知，该波应沿x轴正方向传播，A、B错误；由以上分析可知K质点向下振动，而L质点在波谷处，速度为0，故此时K质点的速度比L质点的大，C错误；由于质点在竖直方向上做机械振动，根据F＝－ky，F＝ma，结合波形图可以看出yL >yK，则此时K质点的加速度比L质点的小，D正确。 7．(多选)(2021·福建福州第一中学高二期末)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6 m处的质点A，如图所示。已知波的传播速度为48 m/s，下列说法正确的是(　　) A．当质点B开始起振时，质点A此时刚好在波谷 B．从t＝0时刻起，再经过0.5