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滚动过关小练(三) [见学生用书P58]
一、 选择题
1.关于机械波,下列说法正确的是( D )
A.波的传播方向就是质点的振动方向
B.波的传播速度就是质点的振动速度
C.波的传播过程就是介质质点的迁移过程
D.波的传播过程就是振动能量的传递过程
【解析】 对于横波来说,波的传播方向与质点的振动方向垂直,A错误;波的传播速度与质点的振动速度没有关系,它与传播介质有关,B错误;波在传播过程中,介质质点不会随波迁移,C错误;波的传播过程就是将波源的振动能量传播出去的过程,D正确。
2.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐波。某一时刻的波形如图所示,绳上的a质点处于平衡位置、b质点处于波峰位置,a、b两质点间的水平距离为L。下列说法正确的是( D )
第2题图
A.该简谐波是纵波
B.该简谐波的波长为2L
C.此时刻a质点的振动方向向上
D.此时刻b质点的加速度方向向下
【解析】 由于绳子上各点的振动方向与绳波的传播方向垂直,故这是一列横波,不是纵波,A错误;由于a、b两质点间的水平距离为L,故这列波的波长是4L,B错误;根据同侧法,由于波的传播方向是向右的,所以a质点的振动方向是向下的,C错误;质点b此刻在最大位置处,不能再向上运动了,所以它会向下运动,D正确。
3.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为2 m/s。某时刻波形如图所示,下列说法正确的是( A )
第3题图
A.这列波的周期为4 s
B.这列波的振幅为6 cm
C.此时x=4 m处的质点速度为零
D.此时x=8 m处的质点沿y轴负方向运动
【解析】 由题图可知波长为8 m,再由波速公式可求出周期为T===4 s,A正确;这列波的振幅为3 cm,B错误;此时x=4 m处的质点位于平衡位置,故它的速度最大,C错误;此时x=8 m处的质点向上振动,即沿y轴正方向运动,D错误。
4.一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0 s时刻的波形图,图乙是介质中质点P的振动图像,下列说法正确的是( C )
第4题图
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的波速为1.25 m/s
C.t=2 s时,P的速度最大,加速度最小
D.在t=0 s到t=10 s的时间内,P沿传播方向运动2 m
【解析】 由题图乙可知,t=0 s时质点P在平衡位置将向上振动,结合题图甲由同侧法可知,该波沿x轴负方向传播,A错误;由题图甲知波长λ=4m,由题图乙知周期T=4s,则波速为v==1m/s,B错误;由题图乙可知,t=2 s时,质点P处于平衡位置,则P的速度最大,加速度最小,C正确;质点只能在各自平衡位置附近振动,并不会随波迁移,D错误。
5.如图所示,实线为简谐波在时刻t的图像,虚线为简谐波经过Δt时间后的图像,则下列说法正确的是( D )
第5题图
A.这列简谐波一定沿x轴正方向传播
B.这列简谐波一定沿x轴负方向传播
C.实线上的质点a经过Δt时间后位于虚线上a1的位置
D.实线上的质点a经过Δt时间后位于虚线上a2的位置
【解析】 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,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,C错误,D正确。
6.如图所示,一列简谐横波沿水平方向向左传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P向下运动到平衡位置时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是( A )
第6题图
A.0.60 m B.0.30 m
C.0.20 m D.0.15 m
【解析】 由题意可得,当质点P向下运动到平衡位置时,Q点刚好运动到下方的最大位移处,则λ+nλ=0.15 m,故可解得λ=0.6 m、λ=0.12 m…,A正确。
7.(多选)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻t=0的图像如图所示,经过Δt=1.2 s的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形。根据以上信息,可以确定的是( ABD )
第7题图
A.该列波的传播速度
B.Δt=1.2 s时间内质点P经过的路程
C.t=0.6 s时刻质点P的速度方向
D.t=0.6 s时刻的波形
【解析】 据题意,由于1.2 s时间内完成三次波形的重复,则该波周期为T=0.4 s,波速为v==20 m/s,A正确;质点P在一个周期内走过的路程为4A=40 cm,在三个周期内走过的路程为120 cm,B正确;由于该波传播方向不确定,也就无法判断质点P的速度方向,C错误;时间为0.6 s时刚好传播了1.5个周期,则0.6 s时刻的波形与半个周期波形一致,画出各质点经过半个周期的位置就可以确定0.6 s时的波形,D正确。
二、 非选择题
8.A、B、C、D、E、F、G是一条绳上的七个点,当绳子的A端为波源,向右传播形成如图所示的绳波。在图