(六)波的形成和描述-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修1同步周测卷（鲁科版）

U 物耀（鲁科医）透择性多修第一面第士页（具1万} O 衡水金海·先章驱·高二网步周测存六 物理（鲁利版} 选择性必修第一项第2面【共1面] A.该波的波速为5m/ 10,《15分》一列箭清横被，在=0时刻的波形如图所示，质点摇动的挥幅为20m,P 五坐标(0,40)处的质点M第一次处于波容的 Q两质点的坐标分判为一】四和一4,5m,波沿工销负方向传播，且附好传播到 时解为↓ 1m处。已知1一0,5*时刻.质点P第一次出观在波谷 C,1=9,5时刻坐标(10.0》处的腰点N在：轴 《1)求这列波的传播速度： 上的坐标为区m (2)背质点P第四次出现在波峰时，求质点Q通过的路释 D量标(0,15》处的质点的振功方程为： -2si(受)cm 班规 性名 分数 题句 1 容案 三，非迹择题（木题共3小题，共48分，请按要求完成下列各题） 9。《14分)如图甲所示为→列沿一箱传插的简潜横波在10时，的液形，此时该波恰 好传播到=m处的质点P,厦点P此后的振动图像如图乙所示，质点Q的平衡 位置在x轴上了一10m处，求 (1)质点P的振动方程： 11,《19分》图中的实线是一列正弦波在=0时刻的波形阁。经这.2后，其波形如 《2)再经过275，质点P的位移和质点Q运动的路程， 图中煤线所示。已知面点Q平衡位置的坐标x=1Dm,求， 1)该波传播的最小速度： 《2)0.8内质点Q运动路程的最小值： (3)坐标原点的振动方程， 物理（鲁科版！选挥性必修第一研第8页{共页引 衡水金等·先享题·商二阿步圆测养大 物堰[鲁科版】选择性必修第一导第4页{其4西】高二周测卷 ·物理（鲁科版）选择性必修第一册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第一册（六） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ.推理能力 Ⅲ，分析综合能力V,应用数学处理物理间题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理视念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) IⅢW ① ②③① 档次 系数 1 单项选择题 6 声波、音调、响度 易 0.85 2 单项选择题 6 绳波、周期与波速 0.85 3 单项选择题 6 波的产生与传播 易 0.80 4 单项选择题 波面，波速与位移 易 0.80 5 单项选择题 6 被的振动方程，周期 中 0.75 6 单项选择题 6 被的传播特点、频率 中 0.70 7 多项选择题 8 振动图像与波动图像 中 0.65 8 多项选择题 8 简谐波综合问题 难 0.55 9 非选择题 14 振动图像与波动图像结合 中 0.70 10 非选择题 15 被的传播与振动 中 0.60 11 非选择题 19 被的传播的双向性与多解性 难 0.55 香者誉案及解析 一、单项选择题 波峰位置再返同平衡位置，所用的时间大于干，而6 1,B【解析】用力拨动琴弦，增大了琴弦的振动幅度， 提高了琴声的振幅，从而提高了琴声的响度，A项正 点直接向下运动到平衡位置，所用的时间小于子，故 确：声音的传播速度与介质和温度有关，与琴声的音 调，响度，音色均无关，B项错误；琴声引起了诗人的 b点比a点先回到平衡位置，C项错误：此时a点和b 共鸣，说明声音可以传递信息，C项正确：琴声属于机 点的回复力都指向平衡位置，方向向下，根据牛顿第 械波，传播时需要介质，通过空气传人诗人的耳朵，D 二定律可知，加速度方向相同，D项正确。 项正确。 3.B【解析】t=0时，质点1开始振动，t=1s时，波传 2.D【解析】a点只会上、下周期性振动，不会随波向 播了四分之一个波长，所以1s为四分之一个周期， 前传播，只是将波的振动形式沿着绳子传播到b点， 则T=4s,A项错误：四分之一个波长的长度为 A项错误：根据题意可知该同学摆动绳的周期为T, 60cm,所以波速=全=0.6m/s,B项正确：分析可 T 图中两个波峰之间的距离为λ，可知该波的传播速度 知t=4s时波传播了一个波长，质点13向上振动，C =产，B项错误：波源在左侧，放“点先向上运动到 项错误：当质点1停止振动时，因为有介质存在，这列 ·19 ·物理（鲁科版）选择性必修第一册· 参考答案及解析 波可以继续传播，D项错误。 8.AC 【解析】由题意可知，图甲中实线表示波峰，虚 4,D【解析】根据题意可知经过1s,A点经过了5个 线表示相邻的波谷，则有分=10m,解得X=20m,图 0.5T,即10m-5m=2.5T=1s,解得T=0.4s,v 乙为质点P的振动图像可得周期T=4s,根据波速。 5m/s,由=产，解得X=2m,A,B.C项错误：根据 =产=5ms,A项正确：由图甲可知当波谷传到坐 题意，第5次经过平衡位置，说明A,B之间有5个 标(0,40)处的质点M时，传播的距离x=30m,则需 0.5倍的波长，即A、B两点的连线上应该有5个点处 于最大位移，D项正确。 要的时间1=专=6s,B项错误：由图乙可知A 5.B【解析】由图乙可知，水波的波长入=16m,则水波 2cm,T=4s,则角速度a=积=受r6d/s,可写出坐 的周期T-合-只。=4，A项正确，B项给误：若被 标(10,0)处的质点N的振动方程为x=一Acos at= 沿x轴正方向传播，：=0时坐标原点处的质点位于 一2cos(受)m,将t=9,5s代入上式可得质点N在 被峰位置，其报动方程为y=Ao要！ 之轴上的坐标x=一2cos(开×9.5)cm=√2cm,图甲 2 2c0s(受)m,若波沿x轴负方向传播，t=0时坐标原 中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，波峰和相邻 点处的质点位于波谷位置，其振动方程为y 波谷沿传播方向上的距离为波长的一半，可知坐标 -Acos亭=-2cos(受)m,C,D项正确. (0,15)处的质点由平衡位置向负方向运动，振动方程 为=-Asin t=一2sin(受)cm,C项正确，D项 6.B【解析】由图可知波长入=0,8m,则颜率∫=元 错误。 50Hx,A项错误：图示时刻波沿x轴正方向恰好传播 三、非选择题 到P点，则波源的起振方向和P点振动方向相同，根 9.【解析】(1)由图乙可知，振幅为10m,周期为1s 据同侧法可知图示时刻P点竖直向上振动，B项正 (2分) 确，图中P点和x=一1.2m处的质点振动方向相同， 质点P的振动方程为y=一Asin x=一1.2m处的质点和Q点相距半个被长，所以x =一1,2m处的质点和Q点的振动方向相反，可得 -0.1sin(2rt）m (3分) P,Q两点的振动情况是相反的，C项错误：质点只会 (2)由于4=2.75s=23T,故质点P的位移为0.1m 在平衡位置上下振动，不会随波迁移，D项错误。 (2分) 二、多项选择题 7.BD【解析】由图甲可知，波源A产生的简谐波的波 由图甲可知，波长入=4m,被速v=产=兰n/s 长为4m,根据=宁，可得波源A的周期T1=28 4 m/s (2分) A项错误：由图乙可知，波源B产生的简谐波的周期 波从质点P传播到质点Q的时间1，=受=号4 Ta=4:根据=子，可得波源B的波长为8m,B项 1.25s (2分) 正确：两列波的频率不同，A、B两点之问的区域不会 则质点Q的振动时间：=1一4=1.58=是T1分) 发生稳定的干涉现象，C项错误；x=一1m的点在两 个波源正中间，距离两个波源均为5m,所以两列波 质点Q运动的路程=受×4A=6A=0.6m(2分) 传播到该点用时△1=4=2,5s,剩余的1s内波源 10.【解析】(1)波沿x轴负方向传播，t=0.5s时刻，质 点P第一次出现在波谷，由图可知1=0时刻的波谷 A产生的波传播了半个波长，使该点的位移为零，由 传播到质点P的距离△x=4m一（一1）m=5m 图乙可知两波源的起振方向均为竖直向上，波源B (2分) 产生的波传播了四分之一个波长，使该点的位移为正 向最大值，所以x=一1m的点在t=3.5s时刻的位 则这列波的传播速度=兰-品m/s=10m/ 移为5cm,D项正确。 (3分) ·20 (2)由图可知，波长λ=4m (1分) 若波沿x轴负方向传播，则有△x=(n十三)A(n= 则波的周期T=合=清s=0,4s 4 (1分) 0,1,2,3*) (1分) 由波形图可知，质点P第一次出现在波峰的时刻 则波速4=2=(120m十90)m/s(n=0,1,2.3…) =△x=2-（-1Ds=0.3s △ 10 (1分) (1分) 则质点P第四次出现在波峰的时刻t:=3T十1= 可知，当n=0时，波速最小为ye=90m/s(1分) 1.5s (1分) 综上所述，该波传播的最小速度为30m/s(1分) 质点Q开始振动的时刻：'=△女=一（一4,5） (2)根据题意可知，当周期最大时，0.8s内质点Q运 10 动的路程最小 0.55s (1分) 若波沿x轴正方向传播，则质点Q远离平衡位置运 则质点P第四次出现在波峰时，质点Q已经振动的 时间 动，则有T=入=0.8s 1分) Vmin 4=4-1=0.958=0.9s+0.05s=号T+gT 则有t=0.8s=Tix (1分) 8 运动的路程y=4A=0.8m (1分) (1分) 若波沿x轴负方向传播，则质点Q向平衡位置运 在导T时间内质点Q通过的路程1=号×4A=号 动则有1=之=言 4 (1分) ×4×20cm=180cm (1分) 则有t=0.8s=3T2 (1分) 且经过号T时间，质点Q处于被峰位置，则在接下 运动的路程y=4A×3=2.4m (1分) 综上所述，0.8s内质点Q运动路程的最小值为 来的令T时间内质点Q通过的路程 0.8m (1分) T s1=20cm-20c0s( ×)m=(20-10m (3)若波沿x轴正方向传播，则周期T=入 (1分) 20m+5s(n=0,1,2,3…) 4 (1分) 则当质点P第四次出现在波峰时，质点Q通过的 路程 坐标原点的振动方程为y=一Asin(严t)cm= s=s51十s2=(200-10√2)cm (2分) -20sin[(20n+5)]cm(n=0,l,2,3) (1分) 11,【解析】(1)根据题意，由图可知，该波的波长入一 3 24m (1分) 若波沿x轴负方向传播，则周期T:=A= 若波沿x轴正方向传播，则有△=(n十十)a(n= 20m+15s(n=0,1,2,3…) 4 (1分)》 0,1,2.3…) (1分) 则波速=兴=(120n十30)m/s(n=0,1,2,3) 坐标原点的振动方程为y=Asin(经)cm= △ (1分) 20sin[(20n15]cm(m=0,1,2,3… 2 (1分) 可知，当n=0时，波速最小为m=30m/s(1分)