第三章 3 波的图像-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

3　波的图像 基础巩固 1.关于波的图像的物理意义,下列说法正确的是(　C　) A.表示某一时刻某一质点的位移 B.表示各个时刻某一质点的位移 C.表示某一时刻各个质点的位移 D.表示各个时刻各个质点的位移 解析:波的图像表示的是介质中的各个质点在某一时刻离开各自的平衡位置的位移,选项C正确。 2.(多选)关于振动图像和波的图像,下列说法正确的是(　AD　) A.波的图像反映的是很多质点在同一时刻的位移 B.通过波的图像可以找出任一质点在任一时刻的位移 C.它们的横坐标都表示时间 D.它们的纵坐标都表示质点的位移 解析:波的图像反映的是沿波的传播方向上各个质点在某一时刻的 位移,A项正确,B项错误;波的图像的横坐标表示的是振动质点的 平衡位置坐标,C项错误;波的图像和振动图像的纵坐标都表示质点的位移,D项正确。 3.(多选)下列图中正确的波形图是(　BC　) 解析:根据“上下坡”法,凡是在“上坡”区必向下运动,“下坡”区必向上运动,故B、C正确。 4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为4 m/s。某时刻波形如图所示,下列说法错误的是(　C　) A.这列波的振幅为2 cm B.这列波的周期为2 s C.此时x=4 m处质点沿y轴负方向运动 D.此时x=4 m处质点的加速度为0 解析:由题图可得,这列波的振幅为2 cm,A正确;由题图得,波长λ=8 m, 由T=得T=2 s,B正确;由波动与振动的关系得,此时x=4 m处质点 沿y轴正方向运动,且此质点正处在平衡位置,故加速度a=0,C错误, D正确。 5.(多选)如图所示为某一向右传播的横波在某时刻的波形图,则下列叙述中正确的是(　CD　) A.经过半个周期,质点C将运动到E点处 B.M点和P点的振动情况时刻相同 C.A点比F点先到达最低位置 D.B点和D点的振动步调相反 解析:各质点在各自的平衡位置附近振动,不随波迁移,所以经过半个周期,质点C会回到平衡位置,但不会运动到E点,A错误;利用“上下坡”法可知,M点向下运动,P点向上运动,B错误;波向右传播,F点和A点都向上振动,A点先到达最低位置,C正确;B点和D点的振动相差半个周期,所以振动步调相反,D正确。 6.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(　B　) 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 解析:由于b比a先振动,所以波沿x轴负方向传播,选项C错误;由题图可知a、b的平衡位置之间的距离为2 m,则波速v== m/s=5 m/s,选项A错误;由题图可知,波长λ=4 m,由v=λf得频率f== Hz=1.25 Hz, 选项B正确;根据“上下坡”法可知此时质点P正沿y轴负方向运动,选项D错误。 7.(多选)一列沿x轴方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示,图甲中质点L的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是(　AC　) A.质点L的振动周期为4 s B.横波是沿x轴负方向传播 C.该波的波速为0.5 m/s D.t=2 s时,质点N在平衡位置沿y轴负方向振动 解析:根据题图乙可知,质点的振动周期为4 s,质点L起振方向为y轴正方向,结合题图甲,根据“同侧法”可判断,波沿x轴正方向传播,故A正确,B错误;根据题图甲可知,波长为2 m,则波速v==0.5 m/s,故C正确;质点N的起振方向为y轴负方向,t=2 s时,经过半个周期,质点N回到平衡位置,且沿y轴正方向振动,故D错误。 8.一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示,已知Δt=t2-t1=0.5 s。问: (1)这列波的传播速度是多少? (2)若波向左传播,且3T<Δt<4T,波速是多大? (3)若波速等于68 m/s,则波向哪个方向传播? 解析:(1)若波向右传播,则传播距离 s=(n+)λ,又有v右== m/s=(16n+4) m/s(n=0,1,2,…), 若波向左传播,则传播距离s′=(n+)λ, 又有v左== m/s=(16n+12) m/s(n=0,1,2,…)。 (2)因波向左传播,且3T<Δt<4T, 则必有3λ<s′<4λ,故n=3,则v左=(16n+12) m/s=60 m/s。 (3)因波速v=68 m/s, 所以s″=vΔt=68×0.5 m=34 m=(4+)λ, 故波向右传播。 答案:(1)见解析　(2)60 m/s　(3)向右 能力提升 9.一列简谐波沿x轴正方向传播,在t=0时波形如图所示,已知波速为10 m/s,则t=0.1 s时正确的波形应是选项图中的(　C　) 解析:由题图可知波长λ=4 m,则T== s=0.4 s,所以t=0.1 s=T后