课时作业(17) 机械波的传播和应用（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(17)　机械波的传播和应用 1．如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质点P正处于加速运动过程中，则此时(　　) A．质点Q和质点N均处于加速运动过程中 B．质点Q和质点N均处于减速运动过程中 C．质点Q处于加速运动过程中，质点N处于减速运动过程中 D．质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中 D　[质点P正处于加速运动过程中，说明质点P正在向平衡位置运动，故该波是沿x轴负方向传播的，所以此时质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中，选项D正确．] 2．如图所示，实线为简谐波在时刻t的图像，虚线为简谐波经Δt时间后的图像．则下列说法中正确的是(　　) A．这列简谐波一定沿x轴正向传播 B．这列简谐波一定沿x轴负向传播 C．实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a1位置 D．实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a2位置 D　[经Δt时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移(向右传播)得到的，也可能是向左平移(向左传播)得到的，根据题意无法判断这列简谐波的传播方向，A、B错误；波上质点在平衡位置上下两侧振动，并不随波迁移，故C错误，D正确．] 3．一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是(　　) A．2 m/s　　　　　　B．3 m/s C．4 m/s D．5 m/s B　[因t<T，故在0.02 s时间内波传播的距离小于一个波长．若波向右传播，则波传播的距离x1＝0.02 m，则波速v1＝＝ m/s＝1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离x2＝0.06 m，则波速v2＝＝ m/s＝3 m/s.] 4．如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则(　　) A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2 C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2 C　[波的频率与波源的振动频率相同，与介质无关，所以f1＝f2，由题图知λ1＝l,3λ2＝l，得λ1＝2λ2，由v＝λf，得v1＝2v2，故选项C正确．] 5．位于原点的波源在t＝0时开始沿y轴做简谐运动，它激起的横波沿x轴传播，当t＝0.15 s时，波的图像如图所示，此时波恰好传到P点，则(　　) A．该波源的频率是0.2 Hz B．波长是0.4 m C．P点将向下运动 D．P点将向右运动 B　[由题意和图像可知波向x轴正方向传播，t＝T，0.3 m＝λ，又t＝0.15 s，故T＝0.2 s，f＝＝5 Hz，λ＝0.4 m，由“上下坡法”，0.15 s时刻P在下坡，故向上运动，B正确．] 6．(多选)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是(　　) A．t＝0时质点a的速度比质点b的大 B．t＝0时质点a的加速度比质点b的大 C．图乙可以表示质点a的振动 D．图乙可以表示质点b的振动 BD　[根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t＝0时刻a点速度为零，b点速度最大，即t＝0时刻质点a的速度比质点b的速度小，选项A错误．由于t＝0时刻质点a位移最大，所受回复力最大，加速度最大，质点b处于平衡位置，位移为零，回复力为零，加速度为零，所以t＝0时刻质点a的加速度比质点b的大，选项B正确．根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t＝0时刻，质点a从正的最大位移处向下运动，质点b从平衡位置向下运动，所以题图乙可以表示质点b的振动，选项C错误，D正确．] 7.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在某一时刻的图像，请画出再经过T后的波的图像．(T为波源的振动周期) 解析　由波的传播方向，可知各质点经过T后的位置，由此可画出波经T后的波的图像． 在图上取5个质点如图甲所示，由于波向x轴负方向传播，所以经过T后H到平衡位置，I到波谷，J到平衡位置，K到波峰，L到平衡位置，所以T后的波的图像如图乙所示． 答案　图见解析 8．(2020·山东等级考)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x＝λ处质点的振动方程为y＝Acost，则t＝T时刻的波形图正确的是(　　) D　[根据题意可知，t＝T时，在λ＝λ＋λ处的质点处y＝Acost＝Acos·T＝Acos＝0，即此时该质点位于平衡位置，A、B均错误；下一时刻，y＞0，即该质点处于平衡位置且向上振动，由题意知横波沿x轴负方向传播，根据同侧法原理判断波形可知C错误、D正确．故选D.] 9．简谐横波在同一均匀介质中沿