第3章 第2节 波的描述-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册五维课堂Word课时作业(人教版2019)
第三章 第2节
[A组 基础巩固练]
1.下列选项为一列横波在某介质中传播时某一时刻的波形图,已知波的传播方向向右,能正确描述各质点继续振动时运动方向的是( )
解析:C [处在位移最大处的质点一定向平衡位置运动,因此,A、D两项错误,利用“上下坡”法可判断C项正确,B项错误.]
2.(多选)如图所示,实线为某时刻一横波的图像,虚线是短暂时间间隔Δt后的波的图像,且已知波传播得很慢,则由图像可判断出( )
A.波传播速度的大小 B.波的传播方向
C.各质点的速度 D.各质点的振动方向
解析:BD [据题意,由于Δt很小,而且波传播得很慢,因而波传播了很小的距离,即波向右传播,只要确定了传播方向,那么各质点的振动方向就完全确定,但由于Δs、Δt未知,因而v=不确定,B、D两项正确,A、C两项错误.]
3.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示,则以下说法中正确的是( )
A.波向左传播,质点B向下振动,质点C向上振动
B.波向右传播,质点B向上振动,质点C向下振动
C.波向左传播,质点B向上振动,质点C向上振动
学科网(北京)股份有限公司
D.波向右传播,质点B向下振动,质点C向下振动
解析:C [解决该题有许多方法,现用“上下坡法”判断,若波向右传播,则A质点处于下坡,应向上振动.由此可知波向左传播.同理可判断C向上振动,B向上振动,故C项正确.]
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,频率为5 Hz,图中A、B两质点的横坐标分别为x=2 cm和x=16 cm.某时刻的波形如图所示,从该时刻算起,当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时,所需的最短时间为( )
A.0.08 s B.0.12 s
C.0.14 s D.0.16 s
解析:C [由题图可知,波长λ=20 cm,速度v=λf=0.2×5 m/s=1 m/s.质点A的运动状态传播16 cm-2 cm=14 cm,所需的最短时间为t=0.14 s,选项C正确.]
5.平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两个小木块随波上下运动,测得两个小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰.这列水面波( )
A.频率是30 Hz B.波长是3 m
C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s
解析:C [据题意,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,则1.5λ=3 m,得λ=2 m.由小木块每分钟振动30次得小木块振动的频率f= Hz=0.5 Hz,周期为T=
=2 s,故波速v=λf=2×0.5 m/s=1 m/s.由以上分析可知C项正确.]
6.小明将不同规格的橡皮筋A、B系在一起,连接点为O,请两个同学抓住橡皮筋的两端,并将橡皮筋靠近瓷砖墙面水平拉直.小明用手抓住O点,上下快速抖动.某时刻橡皮筋形状如图所示,下列判断正确的是( )
A.两种橡皮筋中的波长相同
B.两种橡皮筋中波的频率相同
C.两种橡皮筋中的波速相同
D.此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相反
解析:B [由题图可知,橡皮筋A的波长为橡皮筋B的波长的两倍,选项A错误;两
学科网(北京)股份有限公司
橡皮筋的振动为受迫振动,橡皮筋中波的频率相同,都为小明抖动的频率,选项B正确;由v=λf知,橡皮筋A的波速为橡皮筋B的波速的两倍,选项C错误;由同侧法可判断,此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相同,选项D错误.]
7.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图中a、b所示,则( )
A.该波的振幅可能是20 cm
B.该波的波长可能是8.4 m
C.该波的波速可能是10.5 m/s
D.该波由a传播到b可能历时7 s
解析:D [题中给出了两个质点的振动图像,从图中直接可以看出振动的振幅为10 cm,周期为4 s,选项A错误;因为波是沿着a向b传播,所以从振动图像可以看出,T=4 s,b比a至少晚振动个周期,则a、b间距离与波长的关系为s=
λ,(n=0,1,2,…),波由a传播到b历时t=nT+
T(n=0,1,2,…),再利用v=
,可得选项B、C错误,D正确.]
8.(多选)一列简谐波在某一时刻的波形如图所示,经过一段时间,波形变成如图中虚线所示,已知波速大小为1 m/s.则这段时间可能是( )
A.1 s B.2 s
C.3 s D.4 s
解析:AC [如果这列波向右传播,则传播的距离为nλ+λ(n=0,1,2,…),λ=4 m.则这段时间可能为1 s、5 s、9 s、…,故选项A正确;如果这列波向左传播,则传播的距离为nλ+
λ(n=0,1,2,…),则这段时间可能为3 s、7 s、11 s、…,故选项C正确.]
9.(多选)一列横波在t=0时刻的波形如图实线所示,在t=1 s时的波形如图中虚线所示.由此可以判定此波的( )
学科网(北京)股份有限公司