第3章 专题提升课4 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用Word(教科版)

1．(多选)(2023·山东昌乐二中高三期末)图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙为波上质点M的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．这列波的传播速度大小为4 m/s B．这列波沿x轴正方向传播 C．t＝0.5 s时，质点M的振动速度大于质点Q的振动速度 D．t＝0.5 s时，质点P的位移为0.2 cm 解析：选AC。由题图甲可得λ＝4 m，由题图乙可得T＝1 s，所以该简谐横波的传播速度v＝＝4 m/s，故A正确；由题图乙知，t＝0时刻质点M正通过平衡位置向下运动，由同侧法知波的传播方向沿x轴负方向，故B错误；t＝0.5 s＝0.5T时，质点M正通过平衡位置，速度最大，而质点Q不在平衡位置，所以t＝0.5 s时，质点M的振动速度大于质点Q的振动速度，故C正确；t＝0.5 s＝0.5T，质点P到达波谷，此时P的位移为－0.2 cm，故D错误。 2．(2023·鸡泽县一中月考)一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置。若再过个周期，其中某质点继续振动的图像如图乙所示，则该质点是(　　) A．a处质点 B．b处质点 C．c处质点 D．d处质点 解析：选D。画出再过个周期后的波形图，a处质点处于波谷，c处质点处于波峰，b处质点处于平衡位置且向下运动，d处质点处于平衡位置且向上运动，所以题图乙是d处质点的继续振动图像，D正确。 3．(2023·山东临沂高三月考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5 m/s，周期为4 s。t＝1 s时波形如图甲所示，a、b、c、d是波上的四个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是(　　) A．这列波的波长为1 m B．t＝1 s时质点a的速度与质点b的相等 C．t＝2 s时质点a的加速度比质点b的小 D．图乙表示的是质点b的振动图像 解析：选C。由题可知，速度为0.5 m/s，周期为4 s，则波长λ＝vT＝0.5×4 m＝2 m，故A错误；t＝1 s时质点a在波峰处，速度为零，质点b在平衡位置，速度最大，故B错误；因为周期T＝4 s，所以t＝2 s时是在题图甲的基础上又经历了，此时质点a在平衡位置，位移为0，加速度为0，质点b在波峰处，位移最大，加速度最大，故C正确；由题图乙可知，当t＝1 s时该质点在波谷处，与此相符合的是质点c，故D错误。 4．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是(　　) A．该波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s B．质点a经4 s振动的路程为4 m C．此时刻质点a的速度沿y轴正方向 D．质点a在t＝2 s时速度为0 解析：选D。由题图乙可知，简谐横波的周期T＝8 s，且t＝0时质点b沿y轴正方向运动，根据振动和波动的关系可知波沿x轴负方向传播，质点a沿y轴负方向运动，A、C错误；质点a经过4 s 振动的路程s＝·4A＝1 m，B错误；质点a在t＝2 s 时，处于负向最大位移处，此时速度为0，D正确。 5.一列简谐波在t时刻的波形如图中实线所示，此时刻质点M的运动方向向上，经过时间Δt后的波形如图中虚线所示，若振源周期为T，则(　　) A．Δt一定为T B．Δt可能为T C．Δt一定为T D．Δt可能为T 解析：选D。由波形图及M点的振动方向可知，此波向左传播，且Δt＝nT＋T(n＝0，1，2…)，所以D正确。 6．(2023·河北玉田县一中高二期末)图1是一列简谐横波在t＝0时的波动图像，图2是该波中x＝4 m处质点P的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．此波的波速为0.25 m/s B．此波沿x轴正方向传播 C．t＝0.5 s时质点P移动到x＝2 m处 D．t＝0.5 s时质点P偏离平衡位置的位移为0 解析：选D。由题图可知，周期T＝1.0 s，波长λ＝4 m，则波速v＝＝4 m/s，A错误；x＝4 m处的质点在t＝0时刻向下振动，根据同侧法知，该波沿x轴负方向传播，B错误；机械波传播过程中，质点只能在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，C错误；t＝0.5 s时，质点P运动到平衡位置且将向上振动，偏离平衡位置的位移为0，D正确。 7．(多选)(2023·山东师范大学附中一模)如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．该波的波速为2 m/s B．该波的传播方向沿x轴负方向 C．t＝0到t＝9 s时间内，质点P通过的路程为0.9 m D.t＝0到t＝2 s时间内，质点P的位移为0，路程为0.2 m 解析：选CD。由题图甲可知简谐横波的波长λ＝2 m，由题图乙可知，周期T＝4 s，该波的波速v＝＝0.5 m/s，A错误；由题图分析可知，该波的传播方向沿x轴正方向，B错误；t＝0到t＝9 s时间内，质点P通过的路程为s＝2.25×4A＝0.9 m，C正确；t＝0到t＝2 s时间内，质点P从平衡位置回到平衡位置，位移为0，路程为0.2 m，D正确。 8．一列波长大于3 m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1＝1.5 m和x2＝4.5 m的两质点A、B，当B点的位移为正的最大值时，A点位移恰为0，且向上运动，从此时开始计时，经1.0 s后A点的位移为正的最大值，由此可知(　　) A．2 s末A点的振动速度大于B点的振动速度 B．1 s末A、B两质点的位移相同 C．波长为12 m D．波速一定为1 m/s 解析：选A。因λ>3 m，故λ＝x2－x1＝3 m，λ＝4 m，C错误；由T＋nT＝1 s得T＝ s，故v＝＝(4n＋1)m/s，D错误；1 s末A在正向最大位移处，B在平衡位置，位移不相等，B错误；2 s末A在平衡位置，B在负向最大位移处，质点在平衡位置处的速度最大，故A正确。 9．(多选)(2024·四川万源中学期中)战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波(可视为简谐横波)。t＝3 s时波形图如图2所示，图3是绳上某质点的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．该波的波速为2.4 m/s B．波源开始振动的方向向下 C.该质点与波源的距离为3.6 m D．前3 s时间内该质点通过的路程为4.8 m 解析：选AB。由题图2可知该波的波长为2.4 m，由题图3可知该波的周期为1 s，则波速v＝＝2.4 m/s，故A正确；由题图3可知，该质点开始振动的方向向下，可知波源开始振动的方向向下，故B正确；该质点开始振动的时刻t＝0.5 s，根据x＝vt＝2.4×0.5 m＝1.2 m可知质点与波源的距离为1.2 m，故C错误；一个周期内质点通过的路程为4A，前3 s内该质点运动了2.5 s，故2.5 s内质点通过的路程s＝10A＝10×40 cm＝400 cm＝4 m，故D错误。 10．(2023·四川遂宁高二期末)一列简谐波在某均匀介质中沿x轴传播，从x＝3 m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图像，则下列说法正确的是(　　) A．该波沿x轴正方向传播，频率为50 Hz B．该波沿x轴负方向传播，波速为20 m/s C．若图甲波形图是第一次出现，则t0＝2.5×10－2s D．从t0时刻起，a、b、c三质点中质点b最后回到平衡位置 解析：选C。根据题图甲所示时刻质点a正沿y轴正方向运动可得，波向右传播，即沿x轴正方向传播，由题图乙可得，周期T＝0.04 s，频率f＝＝25 Hz，由题图甲可得波长λ＝8 m，故波速v＝＝200 m/s，A、B错误；t＝0时质点a在平衡位置向下振动，若第一次出现如题图甲所示的波形只需在x＝－2 m处的振动传到x＝3 m 的位置，即波向右传播s＝5 m，则时间t0＝＝2.5×10－2 s，即若题图甲波形图是第一次出现，则t0＝2.5×10－2 s，C正确；根据波向右传播可得，题图甲所示t0时刻，a向波峰运动，b向平衡位置运动，c向波谷运动，故b最先回到平衡位置，故D错误。 11．(2024·湖北联考期中)如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形。已知在t＝0时刻，x＝0.9 m处的质点向y轴负方向运动。虚线t＝0.09 s时的波形，已知此波的周期T>0.09 s，振幅为3 cm，求： (1)该波的传播方向； (2)该波的波速大小； (3)从0时刻起，x＝0.3 m处质点的振动方程。 解析：(1)由波形和质点的振动方向规律可知，当t＝0时刻，x＝0.9 m处的质点向y轴负方向运动，则波沿x轴正方向传播。 (2)由题图可知 Δt＝(n＋)T＝0.09 s(n＝0，1，2，3…) 则有T＝ s(n＝0，1，2，3…) 因为周期T>0.09 s，故n＝0，则该波的周期T＝0.12 s　 由题图可知，波长λ＝1.2 m，由公式可得该波的波速为v＝＝10 m/s。 (3)0时刻，x＝0.3 m处的质点从平衡位置向y轴正方向运动，所以振动方程为 y＝0.03sin t m＝0.03sin t m。 答案：(1)沿x轴正方向传播　(2)10 m/s (3)y＝0.03sin t m 学科网（北京）股份有限公司 $