3.2 波的描述（分层作业 ）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第2节 波的描述 1、 波的描述的物理量 1．我国的YLC-2E型反隐形米波雷达能探测到450公里外超音速飞行的各类隐形战斗机，堪称隐形战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在范围内，一列米波在时刻的波形图如图所示，P、Q是波上的两个质点，接下来一小段时间内质点P的加速度减小，质点Q在时刻（时刻后）第一次到达波峰，下列说法正确的是（  ） A．该波沿x轴负方向传播 B．质点P比质点Q更早到达波峰 C．该波的波速为 D．该波的频率为 2．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位，某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点P的振动图像。则（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．超声波的传播速度为1.5m/s C．时，质点P的位移为-5m D．0~2s时间内，质点P经过的路程为4m 3．一简谐机械横波沿轴传播，波速为，该波在时刻的波形曲线如图甲所示，在处质点的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．这列波的振幅为 B．质点的振动周期为 C．这列波沿x正方向传播 D．时，处质点沿轴正方向运动 2、 机械波相关物理量的计算 4．一列平面简谐横波沿x轴正方向传播，已知A=0.1m，T=2s，λ=2.0m，在t=0时，原点处的质点处于平衡位置且沿y轴正方向运动，下列说法不正确的是（　　） A．该在此介质中的传播速度为1m/s B．原点O处的振动表达式为 C．t=2s时，位于x=2.5m处的质点正处于波谷 D．x=1.0m处的振动表达式为 5．如图，图甲为时某横波的波形图像，图乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点1m处另一质点的振动图像可能是（    ） A． B． C． D． 6．艺术体操彩带舞逐渐成为全民健身项目，体操彩带是由短杆和一定长度的彩带组成。如图，某同学上、下抖动短杆，使彩带的运动为简谐横波，彩带重力不计，下列说法正确的是（　　） A．此时点的振动方向向上 B．此时点的振动方向向下 C．再经过半个周期，点将回到平衡位置 D．再经过半个周期，点将移动到点 3、 根据波形图读取信息 7．某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，图乙为绳上质点M的振动图像。下列说法正确的是（    ） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度大小为2m/s C．再经过质点P、Q振动方向相反 D．P点的振动方程为 8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示。时，平衡位置在2 m处的质点从零时刻起第一次到达波峰。则（　　） A．该波的周期为 B．该波的波速为 C．时，平衡位置在1m处的质点正处于波峰 D．时，平衡位置在4m处的质点的加速度沿y轴正向 9．体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示。彩带重力不计，下列选项正确的是（　　） A．图中彩带上的质点a正在向下运动 B．彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a C．短杆与彩带的接触点在竖直方向做匀速运动 D．由于短杆在竖直方向振动，所以该简谐波为纵波 4、 根据波形图判断振动方向 10．一简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示。已知此时质点E向y轴负方向运动，下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．质点D此时向y轴负方向运动 C．质点A将比质点B先回到平衡位置 D．质点D的振幅为零 11．B超成像时血管探头发送的简谐超声波图像如图所示，时刻超声波恰好传到质点M，超声波的周期，下列说法正确的是（　　） A．超声波的波长为 B．质点M开始振动的方向沿y轴负方向 C．超声波在血管中的传播速度为2000m/s D．时，质点M在平衡位置 12．地震局收到地震波后，先解波后分析。如图甲所示为时刻的简谐波形图，M是平衡位置在处的质点，图乙为质点M的振动图像，则（　　） A．此波沿x轴负向传播 B．此波的传播速度为4000m/s C．质点M在内通过的位移为40cm D．质点M在内沿x轴运动了4m 13．当上、下抖动长长的轻绳时，轻绳则呈正弦波形状。如图甲，是某轻绳产生的横波在介质中沿x轴传播，在时的波形图，图乙为横坐标在1.5m处P点的振动图像。则下列说法中正确的是（　　） A．该波向左传播，波速为2m/s B．再经过3.5s质点P通过的路程为140cm C．L质点比N质点先到达波峰 D．人若加快抖动轻绳，两个相邻波峰之间的距离不变 14．一列简谐横波在时刻的波动图像如图1所示，质点M、N刚好在平衡位置，质点P在波峰。质点N的振动图像如图2所示，则下列说法正确的是（    ） A．波沿x轴负方向传播 B．当时P点和M点的位移相同 C．质点M在时位移为-0.02m D．质点N的平衡位置坐标 15．图甲是一列沿x轴方向传播的简谐横波在时的波形图，M、N是介质中的两个质点，其平衡位置分别位于、处，图乙是质点N的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度大小为0.5m/s C．时，M点的加速度最大 D．时，M、N的速度大小相等，方向相同 16．某一时刻一列简谐波的图像如图所示，此横波的传播方向沿x轴正方向，由此可以判定（　　） A．质点A和D的振幅相等 B．此刻质点B和E速度相同 C．此刻质点C和F的加速度为零 D．此刻质点D正向上运动 17．在x=5 cm处有一质点做简谐运动，产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4 cm，经过一段时间x=1 cm处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点t=0，经0.3 s时x=3 cm处的质点B第一次处在波峰，则下列说法正确的是（　　） A．该简谐波的波速大小为0.1m/s B．t=0时质点B振动方向沿y轴正方向 C．在t=0.3s时x=4cm处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向 D．在t=0.5s时位于x=-3 cm处的质点D第一次处在波峰 18．一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 19．一健身者上下抖动长绳的一端，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。位于坐标原点O的波源自时开始振动，振动图像如图所示。观察发现，当时，长绳上各点都已经开始振动。当时，平衡位置在处的质点P刚好处在平衡位置，且质点P与波源之间只有一个波峰。下列说法正确的是（　　） A．到时间内，O点经过的路程为5.2cm B．时，波源处在平衡位置且向下运动 C．该波的波速可能为2m/s D．P点第4次运动到波峰位置的时刻可能为1s 20．如图甲，战绳训练是当下一种火热的健身方式，健身员晃动战绳一端，使战绳的一端上下振动（可视为简谐振动）。如图乙所示是某次训练中t＝0.2s时战绳的波形图，绳上质点 P 的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．若增大抖动的幅度，波速会增大 C．从t＝0.2s到t＝0.6s，质点P通过的路程为 300cm D．P点的振动方程为 21．取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续周期性地向上、向下抖动，可以看到在绳上产生一列波，a、b、c为绳上的质点，某时刻波刚好传播到质点c，绳上形成的波形如图所示，下列说法正确的是（    ） A．手开始抖动时运动方向向下 B．质点a比质点b先回到平衡位置 C．该时刻质点a的速度比质点b的速度大 D．图中为波源开始振动后1.5个周期时的波形 22．位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A．波源p周期为 B．时，波源的位移为正 C．时，质点a沿y轴负方向振动 D．在0到内，质点b运动总路程是 23．（2024·湖南·高考真题）如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（    ） A．波长为 B．波速为 C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为0 24．（2024·广东·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（　　） A．0 B． C． D． 25．（2024·江苏·高考真题）如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为（　　） A．t1 B． C．2t1 D． 26．（2023·福建·高考真题）一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿轴正方向传播，周期，质点的横坐标，则（  ） A．简谐波的波长为 B．简谐波的波速是 C．简谐波的振幅为 D．时，向轴负方向运动 27．（2024·重庆·高考真题）一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 28．（2024·海南·高考真题）一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是（　　） A．在水中传播频率会改变 B．由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s C．在空气中波长为0.85m D．在水中的波长为5m 故选BC。 29．（2024·全国·高考真题）位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A．波的周期是0.1s B．波的振幅是0.2m C．波的传播速度是10m/s D．平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 30．（2024·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（　　） A．该波的波速为 B．该波沿x轴正方向传播 C．时质点a和质点c的运动方向相反 D．时介质中质点a向y轴负方向运动 E．时介质中质点b的速率达到最大值 31．（2023·重庆·高考真题）一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为2m/s，t=0时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点。则（　　）    A．该波的波长为14m B．该波的周期为8s C．t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向 D．0~2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1m 32．（2023·天津·高考真题）在均匀介质中，位于坐标原点的波源从时刻开始沿y轴做简谐运动，形成沿x轴传播的简谐横波，时的波形如图所示，此刻平衡位置在x=2.5m处的质点刚开始振动，则下列说法正确的有（　　）    A．该波在次介质中波速 B．处质点在时位于波谷 C．波源的位移表达式为 D．经过半个周期处的质点向左迁移半个波长 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 波的描述 1、 波的描述的物理量 1．我国的YLC-2E型反隐形米波雷达能探测到450公里外超音速飞行的各类隐形战斗机，堪称隐形战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在范围内，一列米波在时刻的波形图如图所示，P、Q是波上的两个质点，接下来一小段时间内质点P的加速度减小，质点Q在时刻（时刻后）第一次到达波峰，下列说法正确的是（  ） A．该波沿x轴负方向传播 B．质点P比质点Q更早到达波峰 C．该波的波速为 D．该波的频率为 【答案】D 【详解】A．接下来一小段时间内质点P的加速度减小，可知质点P向下运动，根据同侧法，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．该波沿x轴正方向传播，接下来一小段时间内质点P向下运动，质点Q振动方向向上，质点Q比质点P更早到达波峰，故B错误； C．波长 质点Q在时刻（时刻后）第一次到达波峰，可知周期 T=4 该波的波速为 故C错误； D．该波的频率为 故D正确。 故选D。 2．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位，某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点P的振动图像。则（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．超声波的传播速度为1.5m/s C．时，质点P的位移为-5m D．0~2s时间内，质点P经过的路程为4m 【答案】D 【详解】A．根据P点的振动图像可知，t=0时刻该质点在平衡位置向上振动，结合波形图可知，这列波沿x轴正方向传播，选项A错误； B．超声波的传播速度为 选项B错误； C．在 时，质点P的位移为0，选项C错误； D．因 可知0~2s时间内，质点P经过的路程为 选项D正确。 故选D。 3．一简谐机械横波沿轴传播，波速为，该波在时刻的波形曲线如图甲所示，在处质点的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．这列波的振幅为 B．质点的振动周期为 C．这列波沿x正方向传播 D．时，处质点沿轴正方向运动 【答案】B 【详解】A．由波形图可知，这列波的振幅为，选项A错误； B．质点的振动周期为 选项B正确； C．由振动图像可知，在t=0时刻处质点沿y轴负向振动，根据“同侧法”可知这列波沿x负方向传播，选项C错误； D．根据“同侧法”可知时，处质点沿y轴正方向运动，选项D错误。 故选B。 2、 机械波相关物理量的计算 4．一列平面简谐横波沿x轴正方向传播，已知A=0.1m，T=2s，λ=2.0m，在t=0时，原点处的质点处于平衡位置且沿y轴正方向运动，下列说法不正确的是（　　） A．该在此介质中的传播速度为1m/s B．原点O处的振动表达式为 C．t=2s时，位于x=2.5m处的质点正处于波谷 D．x=1.0m处的振动表达式为 【答案】B 【详解】A．波速 故A正确，不符合题意； B．原点O处质点的振动表达式为 由于t=0时原点处的质点处于平衡位置且沿y轴正方向运动，故 则原点O处的振动表达式为 故B错误，符合题意； C．t=2s时的波形和t=0时的波形一样，故x=2.5m处质点正处于波谷，故C正确，不符合题意； D．平面简谐波沿x轴正方向传播到x=1.0m处质点振动相对O点落后了半个周期，振动表达式为 故D正确，不符合题意。 故选B。 5．如图，图甲为时某横波的波形图像，图乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点1m处另一质点的振动图像可能是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据题干中“图甲为时某横波的波形图像”可知，本题考查波的图像计算，根据波的波长、周期、波速以及传播方向分析作答。 【详解】从甲图可以得到波长为4m，乙图可以得到周期为4s，即波速为 由乙图的振动图像可以找到时，该质点位移为正，并且向上运动，再经过就到达波峰，所以可以判断波是向左传播，而距该质点处质点，就是相差或时间相差，但有两种可能是提前或延后。若是提前，则在时再返回到达乙图的振动图像时的位移，所以B正确，若是延后，则在时要向返回到达乙图的振动图像时的位移，该质点在时，该质点位移为负，并且向上运动，所以BCD都错误。 故B正确。 6．艺术体操彩带舞逐渐成为全民健身项目，体操彩带是由短杆和一定长度的彩带组成。如图，某同学上、下抖动短杆，使彩带的运动为简谐横波，彩带重力不计，下列说法正确的是（　　） A．此时点的振动方向向上 B．此时点的振动方向向下 C．再经过半个周期，点将回到平衡位置 D．再经过半个周期，点将移动到点 【答案】C 【详解】AB．波向右传播，根据同侧法可知，此时点的振动方向向下，点的振动方向向上，故AB错误； C．波向右传播，根据同侧法可知，此时处于平衡位置的点的振动方向向下，可知，再经过半个周期，点将回到平衡位置，故C正确； D．机械波传播的是振动的形式与能量，质点只在各自的平衡位置振动，并不会随波迁移，故D错误。 故选C。 3、 根据波形图读取信息 7．某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，图乙为绳上质点M的振动图像。下列说法正确的是（    ） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度大小为2m/s C．再经过质点P、Q振动方向相反 D．P点的振动方程为 【答案】D 【详解】A．时的质点M振动方向向上，故简谐波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图甲和图乙可知 ， 则波的传播速度大小为 故B错误； C．再经过质点P由平衡位置向下振动，质点Q由正的最大处向平衡位置振动，故振动方向相同，故C错误； D．质点Q的振动方程为 质点P的相位超前质点M的相位，故质点P的振动方程为 故D正确。 故选D。 8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示。时，平衡位置在2 m处的质点从零时刻起第一次到达波峰。则（　　） A．该波的周期为 B．该波的波速为 C．时，平衡位置在1m处的质点正处于波峰 D．时，平衡位置在4m处的质点的加速度沿y轴正向 【答案】C 【详解】A．0s时，平衡位置在2 m处的质点向上振动，时，平衡位置在2 m处的质点第一次到达波峰。质点经历 即 故A错误； B．由图可知波长，波速为 故B错误； C．时，平衡位置在1m处的质点刚好做一次全振动，处于波峰。故C正确； D．时，平衡位置在4m处的质点处于波峰位置，加速度沿y轴正负方向。故D错误。 故选C。 9．体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示。彩带重力不计，下列选项正确的是（　　） A．图中彩带上的质点a正在向下运动 B．彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a C．短杆与彩带的接触点在竖直方向做匀速运动 D．由于短杆在竖直方向振动，所以该简谐波为纵波 【答案】A 【详解】A．图中波向右传播，根据“同侧法”可知，彩带上的质点a正在向下运动，选项A正确； B．机械波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项B错误； C．短杆与彩带的接触点在竖直方向做简谐振动，选项C错误； D．由于短杆在竖直方向振动，波向右传播，波源振动方向与传播方向垂直，所以该简谐波为横波，选项D错误。 故选A。 4、 根据波形图判断振动方向 10．一简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示。已知此时质点E向y轴负方向运动，下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴正方向传播 B．质点D此时向y轴负方向运动 C．质点A将比质点B先回到平衡位置 D．质点D的振幅为零 【答案】B 【详解】A．此时质点E向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由于波沿x轴负方向传播，根据波形平移法可知，质点D此时向y轴负方向运动，故B正确； C．根据波形平移法可知，质点A此时向y轴正方向运动，则质点B将比质点A先回到平衡位置，故C错误； D．此时质点D的位移为零，振幅不为零，故D错误。 故选B。 11．B超成像时血管探头发送的简谐超声波图像如图所示，时刻超声波恰好传到质点M，超声波的周期，下列说法正确的是（　　） A．超声波的波长为 B．质点M开始振动的方向沿y轴负方向 C．超声波在血管中的传播速度为2000m/s D．时，质点M在平衡位置 【答案】C 【详解】A．由图可知，超声波的波长为，故A错误； B．根据“上下坡法”由图可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误； C．超声波在血管中的传播速度为 故C正确； D．依题意，可得 结合波动图像可知质点M在负的最大位移处，故D错误。 故选C。 12．地震局收到地震波后，先解波后分析。如图甲所示为时刻的简谐波形图，M是平衡位置在处的质点，图乙为质点M的振动图像，则（　　） A．此波沿x轴负向传播 B．此波的传播速度为4000m/s C．质点M在内通过的位移为40cm D．质点M在内沿x轴运动了4m 【答案】A 【详解】A．由图乙可知，质点M在t=0时从平衡位置沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故A正确； B．由图甲、乙可知波的波长为4m，周期为s，则波速为 故B错误； C．质点M在内运动半格周期，位移为0，故C错误； D．质点质能沿y轴运动，不会“随波逐流”，故D错误； 故选A。 13．当上、下抖动长长的轻绳时，轻绳则呈正弦波形状。如图甲，是某轻绳产生的横波在介质中沿x轴传播，在时的波形图，图乙为横坐标在1.5m处P点的振动图像。则下列说法中正确的是（　　） A．该波向左传播，波速为2m/s B．再经过3.5s质点P通过的路程为140cm C．L质点比N质点先到达波峰 D．人若加快抖动轻绳，两个相邻波峰之间的距离不变 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，在时，质点P向上振动，根据“同侧法”可知，波向右传播；由图甲可知，波的波长为，由图乙可知，波的周期为，所以波速为 故A错误； B．再经过3.5s，则前3s 质点P通过的路程为 后0.5s 由于质点P从位移为负向负向最大位移振动，则通过的路程 所以，再经过3.5s质点P通过的路程 故B错误； C．根据“同侧法”可知，L质点向y轴正方向运动，N质点向y轴负方向运动，则L质点比N质点先到达波峰，故C正确； D．人若加快抖动轻绳，则波的振动频率变大，波速不变，根据可知，波长变小，即两个相邻波峰之间的距离变小，故D错误。 故选C。 14．一列简谐横波在时刻的波动图像如图1所示，质点M、N刚好在平衡位置，质点P在波峰。质点N的振动图像如图2所示，则下列说法正确的是（    ） A．波沿x轴负方向传播 B．当时P点和M点的位移相同 C．质点M在时位移为-0.02m D．质点N的平衡位置坐标 【答案】B 【详解】A．由图2可知，时刻质点N向下振动，根据同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故A错误； C．由图2可知周期为，由图1可知波长为，质点N的振动图像表达式为 质点N在时位移为 质点M、N平衡位置相差，为半波长，则质点M、N振动步调相反，质点M在时位移为0.02m，故C错误； D．时刻的波动图像表达式为 将代入可得 当时，解得 ， 当时，解得 故D错误； B．当时，波动图像表达式为 将，代入可得 故当时P点和M点的位移相同，故B正确。 故选B。 15．图甲是一列沿x轴方向传播的简谐横波在时的波形图，M、N是介质中的两个质点，其平衡位置分别位于、处，图乙是质点N的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度大小为0.5m/s C．时，M点的加速度最大 D．时，M、N的速度大小相等，方向相同 【答案】C 【详解】A．由图（乙）可知时质点N正在向下振动，则由图（a）可知该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图（乙）可知该波的周期为 则由图（甲）可知该波的波长为 则波速为 故B错误； C．时，波形图相对于图（甲）中的波形向右移动了4m；此时质点M在波谷的位置，加速度最大，故C正确； D．时，波形图相对于图（甲）中的波形向右移动了2m；此时质点M在平衡位置，速度最大，质点M在波谷位置，速度为0，故D错误。 故选C。 16．某一时刻一列简谐波的图像如图所示，此横波的传播方向沿x轴正方向，由此可以判定（　　） A．质点A和D的振幅相等 B．此刻质点B和E速度相同 C．此刻质点C和F的加速度为零 D．此刻质点D正向上运动 【答案】A 【详解】A．所有质点振幅相等，故A正确； B．B、E两点速度大小相等，方向相反，故B错误； C．C、F两点偏离平衡位置的位移最大，加速度最大，故C错误； D．因为波向x轴正方向传播，所以D质点正向下运动，故D错误。 故选A。 17．在x=5 cm处有一质点做简谐运动，产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4 cm，经过一段时间x=1 cm处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点t=0，经0.3 s时x=3 cm处的质点B第一次处在波峰，则下列说法正确的是（　　） A．该简谐波的波速大小为0.1m/s B．t=0时质点B振动方向沿y轴正方向 C．在t=0.3s时x=4cm处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向 D．在t=0.5s时位于x=-3 cm处的质点D第一次处在波峰 【答案】AD 【详解】B．波长为λ=4 cm，B、C相距2cm，振动方向总是相反的，t=0时质点C沿y轴正方向振动，那么质点B振动方向沿y轴负方向，B错误； A． t=0时质点B振动方向沿y轴负方向，经0.3s质点B第一次处在波峰，则 解得 波速为 A正确； C．t=0.3s时，质点B在波峰处，因为波向左传播，所以此时刻质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴负方向，C错误； D．因为 t=0时质点C刚开始沿y轴正方向振动，那么处的质点正在波峰处，质点D第一次处在波峰的时间为 D正确。 故选AD。 18．一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 【答案】BD 【详解】B．根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3m米的质点的振动方程 y = sin（ωt＋φ） 带入点（0，）和（2，0）解得 ， 可得 T = 2.4s， 故B正确； A．在题图甲中标出位移为的质点 若波沿x轴正方向传播则为Q点，沿x轴负方向传播则为P点，则波长可能为 ，即λ = 18m 或，即λ′ = 9m 故A错误； C．根据，可得 v = 7.5m/s，v′ = 3.75m/s 故C错误； D．根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为 故D正确。 故选BD。 19．一健身者上下抖动长绳的一端，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。位于坐标原点O的波源自时开始振动，振动图像如图所示。观察发现，当时，长绳上各点都已经开始振动。当时，平衡位置在处的质点P刚好处在平衡位置，且质点P与波源之间只有一个波峰。下列说法正确的是（　　） A．到时间内，O点经过的路程为5.2cm B．时，波源处在平衡位置且向下运动 C．该波的波速可能为2m/s D．P点第4次运动到波峰位置的时刻可能为1s 【答案】AC 【详解】A．根据波源的振动图像可知，周期为，波源自时开始振动，而 则波源从平衡位置开始向下振动的路程为 故A正确； B．根据图像可知，0时刻，波源向下运动，由于 则波源振动经过6个周期和半个周期，可知，1.3s时刻，波源处在平衡位置且向上运动，故B错误； C．结合上述，当时，波源处于平衡位置向上运动，平衡位置在处的质点P刚好处在平衡位置，且质点P与波源之间只有一个波峰，则P点可能的位置如图所示 则有 或 解得 或 则波速有 ， 故C正确； D．若，P点起振方向向下，第4次运动到波峰位置的时刻为 若，P点起振方向向下，第4次运动到波峰位置的时刻为 故D错误。 故选AC。 20．如图甲，战绳训练是当下一种火热的健身方式，健身员晃动战绳一端，使战绳的一端上下振动（可视为简谐振动）。如图乙所示是某次训练中t＝0.2s时战绳的波形图，绳上质点 P 的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．若增大抖动的幅度，波速会增大 C．从t＝0.2s到t＝0.6s，质点P通过的路程为 300cm D．P点的振动方程为 【答案】AD 【详解】A．由图丙可知，t＝0.2s时刻质点P沿轴负方向振动，根据上下坡法可知，该波沿x轴正方向传播，故A正确； B．机械波的传播速度只由介质决定，若增大抖动的幅度，波速保持不变，故B错误； C．由图丙可知，周期为0.4s，从t＝0.2s到t＝0.6s，间隔一个周期，质点P通过的路程为 s＝4A＝200cm 故C错误； D．根据丙图可知质点P的振动方程为 50sin5(cm) 故D正确。 故选AD。 21．取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续周期性地向上、向下抖动，可以看到在绳上产生一列波，a、b、c为绳上的质点，某时刻波刚好传播到质点c，绳上形成的波形如图所示，下列说法正确的是（    ） A．手开始抖动时运动方向向下 B．质点a比质点b先回到平衡位置 C．该时刻质点a的速度比质点b的速度大 D．图中为波源开始振动后1.5个周期时的波形 【答案】AC 【详解】A．手是振源，波向右传播，c点向下振动，所以手开始抖动时运动方向向下，A正确； B．波向右传播，质点a向下振动，质点b向上振动，质点a比质点b后回到平衡位置，B错误； C．距离平衡位置越近速度越大，该时刻质点a的速度比质点b的速度大，C正确； D．图中振源到c点的距离为个波长，波源开始振动后个周期时的波形，D错误。 故选AC。 22．位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A．波源p周期为 B．时，波源的位移为正 C．时，质点a沿y轴负方向振动 D．在0到内，质点b运动总路程是 【答案】BD 【详解】A．由图可知，波的波长 由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得 解得 故A错误； B．根据同侧法可知，波源的振动方向向上，由，可知 根据周期性并结合波的图像可知，此时波源处于平衡位置上方且向上运动，即位移为正，故B正确； C．波源停止振动，到质点a停止振动的时间 波速大小为 即质点a还在继续振动，t=2.1s到t=2.25s时间波传播的距离为 即x轴正方向的波由题干图中向右平移0.375m，结合图像可知质点a位移为正且向y轴正方向运动，故C错误； D．波传到点b所需的时间 在0到2s内，质点振动的时间为 质点b运动总路程 故D正确。 故选BD。 23．（2024·湖南·高考真题）如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上A、B两点平衡位置相距，时刻A点位于波谷，B点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（    ） A．波长为 B．波速为 C．时刻，B点速度为0 D．时刻，A点速度为0 【答案】D 【详解】A．如图根据题意可知 解得 故A错误； B．波源的振动频率为 故波速为 故B错误； C．质点的振动周期为，因为，故B点在运动到平衡位置，位移为0，速度最大，故C错误； D．，故A点在运动到波峰，位移最大，速度为0，故D正确。 故选D。 24．（2024·广东·高考真题）一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知简谐波的波长为，所以周期为 当t=1s时，x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，故相对平衡位置的位移为0.1m。 故选B。 25．（2024·江苏·高考真题）如图所示，水面上有O、A、B三点共线，OA=2AB，时刻在O点的水面给一个扰动，t1时刻A开始振动，则B振动的时刻为（　　） A．t1 B． C．2t1 D． 【答案】B 【详解】机械波的波速不变，设OA=2AB=2L，故可得 可得 故可得B振动的时刻为 故选B。 26．（2023·福建·高考真题）一简谐横波在时刻的波形图如图所示，该简谐波沿轴正方向传播，周期，质点的横坐标，则（  ） A．简谐波的波长为 B．简谐波的波速是 C．简谐波的振幅为 D．时，向轴负方向运动 【答案】B 【详解】A．由图可知波长为20m，故A错误； B．波速为 故B正确； C．由图知振幅为0.25m，故C错误； D．该简谐波沿轴正方向传播，根据上下坡法可知，时，向轴正方向运动，故D错误。 故选B。 27．（2024·重庆·高考真题）一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（   ） A．最小波长 B．频率 C．最大波速 D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为 【答案】BD 【详解】B．根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3m米的质点的振动方程 y = sin（ωt＋φ） 带入点（0，）和（2，0）解得 ， 可得 T = 2.4s， 故B正确； A．在题图甲中标出位移为的质点 若波沿x轴正方向传播则为Q点，沿x轴负方向传播则为P点，则波长可能为 ，即λ = 18m 或，即λ′ = 9m 故A错误； C．根据，可得 v = 7.5m/s，v′ = 3.75m/s 故C错误； D．根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为 故D正确。 故选BD。 28．（2024·海南·高考真题）一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸，空气中的声速为340m/s，水中声速为1450m/s，歌声可视为频率为400Hz的声波，则下列说法正确的是（　　） A．在水中传播频率会改变 B．由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s C．在空气中波长为0.85m D．在水中的波长为5m 【答案】BC 【详解】A．频率只与波源有关，故在水中传播频率不会改变，故A错误； B．由空气传到湖对岸的时间为 由水传到湖对岸的时间为 故由空气和水传到湖对岸的时间差约为 故B正确； C．在空气中的波长为 故C正确； D．在水中的波长为 故D错误。 故选BC。 29．（2024·全国·高考真题）位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A．波的周期是0.1s B．波的振幅是0.2m C．波的传播速度是10m/s D．平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 【答案】BC 【详解】AB．波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为，振幅为，故A错误，B正确； C．P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间为 故可得波速为 故C正确； D．波从P传到Q点需要的时间为 故可知质点P处于平衡位置，故D错误。 故选BC。 30．（2024·全国·高考真题）一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（　　） A．该波的波速为 B．该波沿x轴正方向传播 C．时质点a和质点c的运动方向相反 D．时介质中质点a向y轴负方向运动 E．时介质中质点b的速率达到最大值 【答案】ACD 【详解】A．由图可知波长为 则该波的波速为 故A正确； B．此时介质中质点b向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误； C．由于质点a和质点c之间的距离为半个波长，则质点a和质点c的振动完全相反，所以时质点a和质点c的运动方向相反，故C正确； D．时刻质点a处于波峰位置，则时，质点a刚好经过平衡位置向y轴负方向运动，故D正确； E．时刻质点b处于平衡位置向y轴负方向运动，则时，质点b刚好处于波峰位置，此时质点b的速率为0，故E错误。 故选ACD。 31．（2023·重庆·高考真题）一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为2m/s，t=0时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点。则（　　）    A．该波的波长为14m B．该波的周期为8s C．t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向 D．0~2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1m 【答案】BD 【详解】A．由图可知 解得 A错误； B．由 得 B正确； C．简谐运动的加速度总指向平衡位置，P点位于y轴负半轴，加速度方向沿y轴正方向，C错误； D．P点位于y轴的负半轴，经过 若波向x轴负方向传播，P向远离平衡位置方向振动，在0~2 s内质点P运动的路程有可能小于0.1m，D正确； 故选BD。 32．（2023·天津·高考真题）在均匀介质中，位于坐标原点的波源从时刻开始沿y轴做简谐运动，形成沿x轴传播的简谐横波，时的波形如图所示，此刻平衡位置在x=2.5m处的质点刚开始振动，则下列说法正确的有（　　）    A．该波在次介质中波速 B．处质点在时位于波谷 C．波源的位移表达式为 D．经过半个周期处的质点向左迁移半个波长 【答案】BC 【详解】A．由图中可知时，波传播的距离为x=2.5m，故波的速度为 故A错误； B．由图可知该波的波长为，所以波的周期为 波传播到需要的时间 由图可知该波的起振方向向下，该波振动了0.1s，即，所以位于波谷，故B正确； C．根据图像可知该波的振动方程为 故C正确； D．质点只是上下振动，不随波左右移动，故D错误。 故选BC。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$