课时作业(14) 机械波的描述（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（粤教版2019）

课时作业(14)　机械波的描述 1．(多选)关于波的图像，下列说法正确的是(　　) A．波的图像反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况 B．若已知某一质点在某时刻的振动方向，则可以由波的图像判断出波的传播方向 C．从波的图像中能读出质点的振幅和周期 D．在不同时刻波的图像有可能完全相同 ABD　[由波的图像的物理意义可知选项A正确；采用质点带动法，可由波的图像和质点振动方向判断出波的传播方向，选项B正确；由振动图像可读出振幅和周期，由波的图像不能读出周期，选项C错误；根据波的图像的重复性可知，相隔时间为周期整数倍的两个时刻波形相同，选项D正确．] 2．一列简谐横波沿x轴正向传播，某时刻的图像如图所示，坐标为(3,0)的质点经过周期后该质点的坐标是(　　) A．(3,2)　　　　　　　　 B．(4,2) C．(4，－2) D．(3,0) A　[简谐波沿x轴正方向传播，坐标为(3,0)的质点振动方向沿＋y方向，经过周期后该质点到达波峰，坐标为(3,2)，A正确．] 3．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图．已知图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4 s，则以下说法正确的是(　　) A．波的波速为10 m/s B．波的频率为1.25 Hz C．波沿x轴正方向传播 D．该时刻质点P正沿y轴正方向运动 B　[b和a之间的距离是2 m，则波长为4 m，b、a两质点振动相差半个周期，由题：图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4 s，则周期T＝0.8 s，则波速为v＝＝ m/s＝5 m/s，频率f＝＝ Hz＝1.25 Hz，故A错误，B正确；由于质点b的起振时刻比质点a早，所以波沿x轴负方向传播，C错误；由“上下坡”法知该时刻质点P正向y轴负方向运动，故D错误．] 4．(多选)根据图甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是(　　) A．甲是振动图像，乙是波动图像 B．甲是波动图像，乙是振动图像 C．甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振 D．甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振 BD　[由横坐标表示的意义可知，甲是波动图像，乙是振动图像，图甲中的A点向上振，图乙中的B时刻质点向下振，故B、D均正确．] 5．如图所示，甲图为一列简谐横波在t＝20 s时的波形图，乙图是这列波中P点的振动图像，那么该波的传播速度和传播方向是(　　) 甲 乙 A．25 cm/s，向左传播 B．50 cm/s，向左传播 C．25 cm/s，向右传播 D．50 cm/s，向右传播 B　[根据振动图像可知该波T＝2 s，t＝20 s＝10T时，P质点振动情况与t＝0时刻振动情况相同，处于平衡位置且向上振动，结合波形图利用“微平移法”确定该波向左传播，根据波形图得出该波波长λ＝100 cm，波速v＝＝50 cm/s，故B正确．] 6．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示．一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形．则该波： (1)波长为多少？ (2)质点振动的周期为多少？ (3)波速为多少？ 解析　(1)由图像可知：质点1、9之间是一个完整的波形，它们的平衡位置之间的距离即为一个波长，即λ＝8L. (2)t＝0时，波刚传到质点1，且质点1起振方向向下，说明波中各质点的起振方向均向下，在Δt后由图像乙可知质点9的振动方向为向上，说明它已经振动了，而波传到质点9需时间T，因此Δt＝T＋，即T＝Δt. (3)波速v＝＝＝. 答案　(1)8L　(2)Δt　(3) 7．(多选)图a为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图b为介质中平衡位置在x＝4 m处的质点P的振动图像．下列说法正确的是(　　) A．质点P的振动频率为4 Hz B．横波传播的速度为 1 m/s C．横波沿x轴负方向传播 D．在任意 4 s内质点P运动的路程为 24 cm BD　[由a图得到该波的波长为 4 m，由b图得到该波的周期为4 s，故波速为v＝＝ m/s＝1 m/s，频率为f＝＝ Hz，故A错误，B正确；t＝0时P点在平衡位置上，由b图知下一时刻P点向下振动，从而确定了该波沿x轴正方向传播，故C错误；由于 4 s即为一个周期，根据质点做简谐运动时每个周期内的路程为振幅的4 倍，故在任意4 s内质点P运动的路程为 s＝4A＝4×6 cm＝24 cm，故D正确．] 8．(多选)一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，波自右向左传播，已知在t1＝0.7 s时P点出现第二次波峰(0.7 s内P点出现两次波峰)，则以下判断正确的是(　　) A．质点A和质点B在t＝0时刻的位移是相同的 B．在t＝0时刻，质点C向上运动 C．振源的起振方向为y轴正方向 D．从图示时刻开始计时，经过1.2 s，P