课时作业(17) 波的描述（配套练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课时作业(士七) 波的描述 答案精解P. (建议用时:40分钟) [基础题组练 B. 此时a、么两点的振动方向相反 题组一 波长、频率和波速 1.(多选)对机械波的相关公式o一入/,下列说法正确 的是 A.v-1/适用于一切波 5.一列横波沿:轴正方向传播,某时刻的波形如图所 B.由v一入/知,/增大,则波速也增大 示,坐标为(3,0)的质点经过平T后的坐标是 C.v、、f三个量中,对同一列波来说,在不同介质 中传播时保持不变的只有/ ( ) D.由v-入/知,波长为2m的声波是波长为4m的 tvfcm 声波传播速度的 2.介质中有一简谐机械波正在传播,下列说法正确 的是 ) A.介质中质点振动的周期等于波源振动的周期 A.(3,2) B. 介质中质点振动的速度等干波的传播速度 B.(4,2) C.(4.-2) C.波的传播方向与介质中质点的振动方向垂直 D.(3,0) D.波峰与波谷间的距离一定是质点振幅的两 6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质 3.一频率为5Hz的振源O做简谐运动时形成的水波 中沿波传播方向上四个质点的平衡位置,某时刻的 如图所示.已知该波的波速为1m/s.到振源0的 波形如图甲所示,此后,若经过3周期开始计时,则 距离为0.75m和1.2m处分别有一片可看成质点 图乙描述的可能是 ) 的小树叶P和Q,则下列说法正确的是 ( ) # A.两片树叶的起振方向相反 乙 A.a处质点的振动图像 B.水波的波长为0.2m B.5处质点的振动图像 C.Q的起振时刻比P的晚半个周期 C.c处质点的振动图像 D.(处质点的振动图像 D.当Q在波谷时,P恰好到波峰 7.(多选)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传 题组二 波的图像 播,实线为1一0时的波形图,虚线为/-0.5s时的 4.(多选)取一条较长的软绳,用手握住一端(O点)连 波形图,已知该简谐波的周期大于0.5s.关于该简 续上下抖动,在绳上形成一列简谐横波,已知O点 谐波,下列说法正确的是 C ) 完成一次全振动所用的时间为T,某一时刻的波形 vler 如图所示,绳上a、b两点均处于平衡位置,下列说 ) 6x/n 法正确的是 ) A.波长为2m B.波速为6m/s C.频率为1.5Hz A.此时a、6两点振动方向相同 D./一1s时,x=1m处的质点处于波峰 .145. 8.如图所示,实线为简谐波在时刻7的图像,虚线为简 (1)波的波长入和振幅A; 谐波又经时间后的图像,则下列说法正确的是 (2)请判断这列波的传播方向,并计算该简谐横波 ( _ 传播速度的大小 .fen (3)0~0.7s内质点Q运动的路程s 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△时间后位于虚线a:位置 D.实线上的质点a经A时间后位于虚线a:位置 [能力提升] 9.如图所示为一列沿:轴正方向传播的简谐横波在 1-0时的波形,当R点在/一0时的运动状态传到S 点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴 12.一列简谐波的波源在图中的坐标原点处,经过0.4s. 负方向运动,这些质点的x坐标取值范围是( _m 振动从原点向右传播20cm,此时波的图像如图所 trcnt ##)_ 示,质点P离原点的距离为80cm.则; y/cm 1 /20 4060 80xem _2_ A. 2 cmx4cm B.2 cmx<4 cm (1)判断质点P起振时的速度方向; C. 2 emx3 cm D. 2cmr3cm (2)该波从原点向右传播时开始计时,经过多长时 10.(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简 间质点P第一次到达波峰? 谐运动,其表达式为y-5sin()m,它在介质中 (3)由图示时刻开始计时,至质点P第一次到达波 形成的简谐横波沿文轴正方向传播,某时刻波刚 峰,求这段时间内波源在振动过程中通过的路程 好传播到x-12m处,波形图像如图所示,则 ) A.此后再经6s该波传播到x-24m处 B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 C.波源开始振动时的运动方向沿v轴负方向 D.此后M点第一次到达y--3m处所需时间是2 11.一列沿x轴传播的简谐横波,/一0时刻的波形图 如图甲所示,图乙表示平衡位置为x-1.0m的质 点P的振动图像,求: y/cm .y/cm -10- -10--- 甲 乙 .146.课时作业（十六） 课时作业（十七） 1.AD解析波源停止振动，介质中的质点仍然在振动，所以波 L.AC解裙一切波均满足U=入∫，选项A正确：机械波的波速 仍继续传播，选项A正确：产生机械波的条件之一是必须有介 由介质决定，与频率，波长无关，选项B、D错误：同一列波在 质，选项B错误：在振动过程中介质中的质点不随波的传播而 不同介质中传播，频率不变，波速和波长改变，选项C正确. 迁移，只是向外传捣振动形式和能量，选项C错误，D正确. 2.A解析由波形可知，波向右传播，开始计时时P,点在平衡 2.A解析对简谐波，质点做简谐运动，振动的周期等于波源 位置且将向下扳动，选项A正确 的振动周期，选项A正确：质，点振动的速度随时间做周期性 3.D解析波传椅的是振动这种运动形式，各质，点在各自平衡 变化，而波的传播速度在同一种介质中不变，选项B错误：机 位置附近做往复运动，不随波向前移动，选项A、B、C错误，D 械波中只有横波的传播方向与介质中质，点的振动方向垂直， 正确， 选项C错误：波峰与波谷间沿振动方向的距离等于质点振幅 4.A解折横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传 的两倍，选项D错误。 播方向与质点的振动方向在一条直线上，选项A正确，B、C 3.B解析两片树叶可看作是水波上的两个质点，它们的起振 错误：纵波能形成密部和疏部，选项D错误。 方向均与波源的起振方向相同，选项A错误：已知波速为 5,ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质 ,点运动，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成 v=1m/s,周期T= f =0.2s,则水波的波长为A=T 的，前、后质，点间存在相互作用力，固而相互做功，选项A正 0.2m,选项B正确：PQ到波源的距离之差为△x=(1.2 确：机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，选项B错 误：波源依次带动后面的质，点，每个质点都做受迫振动，每个 075)m=045m=是2，故Q的起振时刻比P的晚号个周 质点的频率都与波源的频率相同，并且都“仿照”波源振动， 期，当Q在波谷时，P恰好到平衡位置，选项C、D错误。 选项C、D正确 6.D解析由“带动法”知该时刻质，点a正向上运动，质点b正 4.BC解析根据波的传播规律，利用“同侧法”可知，4，点在向 向下运动，选项A,B错误：该时刻质点4、b速度大小相等，但 下运动，b点在向上运动，选项A错误，B正确：b点在平衡位 方向相反，选项C错误：质点a、b的振动周期都等于波源的 置且向上运动，再经于将运动到波峰位置，选项C正确：质 振动周期，因此质点4，b的振动周期相同，选项D正确. 7.A解扬地震波中的纵波比横波传播快，利用它们传播的时 点只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，选项D错误. 间差可以提前预警，选项A正确：地震波中的横波在介质中 5.A解析由题意可知，波沿x轴正方向传播，则质点(3,0)的 传播时，介质中的质点不会沿波的传播方向运动，只是在各 自的平衡位置附近振动，选项B错误：通过地震波可以了解 振动方向沿y轴正方向，经过马T后到达正方向最大位移， 地球内部结构，故地震波既可以传递能量，也可以传递信息， 即坐标为(3,2). 选项C错误：横波只能在固体中传播，纵波在固体、液体、气 体中均能传播，选项D错误， 6.B层因横波活x轴正方向传播，经过子周期振动到平衡 8.BC解析在横波中质点的振动方向和波的传播方向相互垂 位置的质，点为平衡位置在、d处的质点，该时刻平衡位置在 直，所以二者方向一定不同，逃项A错误，B正确：在纵波中 b处的质点的振动方向沿y轴负方向，平衡位置在d处的质 二者方向在同一直线上，既可以相同，也可以相反，选项C正 点的振动方向沿y轴正方向，故题图乙可能为平衡位置在b 确，D错误 处的质点的振动图像，选项B正确 9.C解析由于此时Q质点向下振动，且Q质，点右方邻近质点 在Q点下方，则波向左传播，N是波源：振动从N点传摇到 7.BC解析由图像可知，简谐横波的波长为1=4m,选项A M点，经过一个周期：从波源N起振开始计时，需经子TP 错误：波沿x轴正向传播，1=0.58=子T,可得周期T 质点才开始起振，故P质点巴振动了子，选项C正确。 s:频率f=子=1.5H,波建=÷=6m/s,选项B,C 2 I0.ACD解析由于B点和S,点位移始终相同，又因为AB= 正确：=0时刻，x=1m处的质点在波峰，经过1s=号工 BS,故A,点与S点位移也相同，选项A正确：B点和S点位 移始终相反，那么再隔同样距离时，A点和S点的位移就应 一定在波谷，选项D错误. 始终相同了，选项B错误：C点和S,点位移始终相同，而 8.D解析经△：时间后的波形可能是1时刻的波形向右平移 CD=2SC,由选项A的分析可知，D,点与C点位移相同，选 (向右传将)得到的，也可能是向左平移（向左传播）得到的， 项C正确：通过上述分析可知，C点与D,点的位移始终相 根据题意无法判断，选项A,B错误：波上质，点在平衡位置两 同，选项D正确。 侧振动，并不随波迁移，选项C错误，D正确。 11.解析由题图甲知波源振动周期T=4s,根据波传播的规律 9.C解粉由题图可知，1=0时 Ay/cm 知1=5s时，波源出现在波峰，质点16起振，如图所示. 14234 113 刻，R质，点沿y轴正方向振动， 45 当R点在1=0时的运动状态传 到S点时，其波形如图所示，由 6789 图可判断正在向y物负方向运 答案见解析图 动的质点的x坐标取值范国是1cm<x<3cm和5cm< 12.解析(1)由于纵波传播的快，故地震发生时纵波先到达观 7cm,符合题意的选项应为C 察中心，即先觉察到的是上下振动 (2)设震源到观测中心的距离为x,则有 10,AB照颈由波源振动表达式可知w受ad/s,而w-票， 4 km/s 9 km/s =58, 所以T=48,由波形图知入=8m,波速0=产=2m/, 解得x=36km. △r=v·△/=12m,选项A正确：经过△'=3s,波向前传播 答累(1)上下振动(2)36km 的距离为△x'=·△1'=6m,画出这一时刻的波形图如图 ·207. 中虚线所示，由图可知，M点振动方向沿y轴正方向，选项 12m,对图乙有入=AB=6m,对图丙有AB=号X,则入 B正确：在波的传福过程中，各质点的起振方向都与波源的 起振方向相同，可得波源起振方向沿y轴正方向，选项C错 号AB=4m,选项C正确 误：此时M点在y=3m处且沿y轴负方向振动，第一次到 达y=-3m处所用时间小于号，选预D错误。 Y/m 4.B解析若波向左传播，它传播的距离的大小△x=(n十 是m=0、1,2…)不确定，选项A错误：若波向右传播，波 x/m 传播的最短时间为了，根据波形的平移和波的周期性，得 11.解析(1)由题图甲知，波的波长=2.0m,振幅A=10cm 出时间与周期的关系式1=T+Tk=0、1.2,3…),得到 (2)由0=六，又T=0.48 T一h十，当k=0时，T最大，最大周期T==0.8s,选项 所以v=5m/s, 由题图乙知，质点P在1=0时刻正向上运动，由“同侧法” B正确：由题图知，该波的波长A=4m,当v=35m/s时，波 知波的传播方向为沿工轴正方向， 传撸的位移r=W=35X0,.2m=1子1，根据流形的平移可 (3)由于周期T=0.4s,07s=1子工。 知，波向左传播，选项C错误：由于周期不确定，所以无法确 =0时刻，质点Q处于平衡位置， 定x=0的质点在0.2s时间内的路程，选项D错误. 5.BC解析因T>0.02s,若波向右传播，则波传播的距离= 故质点Q运动的路程：=(1十子)X4A=0.7m 002m,则波速=号-品器m/s=1m/s:若波向左传搭 答率(1)2.0m10cm(2)沿.x轴正方向5m/s(3)0.7m 12.解析(1)振动从原，点向右传播，由题图可知，x=20cm处质 则波传播的距离2m=0.06m,则波速功=马-0.06 t0.02m/s= 点的起振方向沿y抽负方向，则质点P起振时的速度方向 3m/s,选项B、C正确. 沿y轴负方向. 6.D解机任意振动质，点连续两次通过平衡位置所用时间为 (2)由题意可知，经过0.4s,振动从原，点向右传播20cm,得 波选厂兰=50m/s 半个周期，即号T=0.48,则T=0.8s==1,25H,选 由题图可知，此时x=5cm处的质，点第一次达到波峰，x= 项B错误：由题图知接波的波长入=4m,则波追=产 5m处质点的振动状态传到P点时波传播的距离x'= 5m/s,选项A错误：画出t=0.2s时的波形图如图中虚线所 75cm,则质点P第一次到达波峰所需的时间t'=工+ 示，因15m=3以+子1，故平衡位置为x=]5m的质点与平 0.4s=1.98. 衡位置为x=3m处的质点振动情况一样，即恰好位于平衡 (3)由题图所示时刻开始计时，至质点P第一次到达波峰， 位置，选项C错误：因2m=以十合，故平衡位置为r 这段时间内波形平移了75m,则所需时间a=1.5s,则 1.5s=(3+子)T,波源通过的略程为3+是)×4A-60m 22m处的质点与平衡位置为x=2m处的质，点振动情况一 样，即在波峰位置，选项D正确. 答累(1)沿y轴负方向(2)1.9s(3)60cm w=0.2s 课时作业（十八） 3 2入、4.5 1,C解析由题图乙可知质点M在t=0时刻在平衡位置且 向上运动，则波必定沿工轴负方向传播，选项A错误：由题 7.CD解扬由题图乙读出1=0.6s时刻质点A的速度方向沿 图甲可知波长入=20m,由题图乙可知周期T=8×1018, y轴负方向，由题图甲判断出该波沿x轴正方向传播，选项 A错误：由题图甲读出该波的波长为入一20m,由题图乙可 所以流速=产=25m/,选项B正确：山=-04s子，所以 知用翔为T=12,则波逢为一产-号m,选项B错话： 质点M通过的路程为2A=4m,选项C正确：由于波沿x轴 负方向传福，P点振动方向向下，回到平衡位置的时间大于 国为△=098=是T,1=068时质点A位于平衡位置，经 子，而Q点回到手衡位夏的时间为子，选项D错误。 过△1=0.9s,质点A通过的路程是s=3A=6cmm,选项C正 确：题图甲所示时刻质点P沿y轴正方向运动，质点Q沿y 2.BD解析由题图甲得到孩波的波长为入=8m,由题图乙得 轴负方向运动，此时P,Q两质点的位移均为一1cm,故质，点 谁流的周期为T=02s,所以波选为。=今-》2ms P经过品回到平衡住置，质点Q经过+石回到平街位置， 40m/s,选项A错误，B正确：t=0.1s时，Q点处在平衡位 置，且向下振动，根据同侧法可知该波沿x轴负方向传播，选 数度点P比质点Q平+君吾-胃-0,4s回到平寄位 项C错误：根据振动规律可知，1=0.4s时，质点P的逸度方 置，选项D正确， 向向下，选项D正确， 3.C解析设处于平衡位置的A、B两，点之间的波形符合题意， 8D解析N,Q两质点平衡位置间的距离为令，两质点振动 有如图所示的三种情况.对图甲有AB=之，则入=2AB= 情况总是相反，选项A错误：由题意，波长为入=4m,根据波 沿x轴正方向传播可得s=(十1)m=(4n十1)m(n=0,1, ·208