周周测07 第三章机械波(第1-2节)物理人教版选择性必修第一册

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2026-09-11
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摘要:

**基本信息** 聚焦机械波核心概念,通过水面树叶振动、绳波传播等生活情境及波形图与振动图像综合问题,深度考查物理观念和科学思维,适配高二周测巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14/56|机械波分类、质点振动与波传播关系、波形图分析|第1题以树叶振动辨析横纵波及质点运动,第4题结合波形图与振动图像考查科学推理| |解答题|4/44|波速波长周期计算、振动图像与波形图综合应用|第15题通过P、Q点振动图像综合求解周期、波速和坐标,体现模型建构与科学论证|

内容正文:

2026-2027学年高二物理(选择性必修第一册)周周测 周周测07 第三章机械波 第1-2节 (时间:75分钟 分数:100分) 一、选择题(本题共14小题,共56分。其中1~10题为单选题,每小题4分;11、12、13、14题为多选题, 每小题4分,漏选得2分,错选得0分) 1.平静的水面上漂浮着一片树叶。朝水面竖直向下扔出石子后,水波经一段时间传播至树叶所在位置,树叶随波上下振动。下列说法正确的是(     ) A.传播至树叶处的水波属于纵波 B.树叶会沿水波传播方向移动 C.水波的波长与树叶的振幅一定相等 D.水波的传播周期与树叶的振动周期一定相等 2.手握长软绳一端持续上下抖动,某时刻形成的绳波如图所示。K、L、M、N为绳上质点,此后先到达下方最大位移处的质点是(  ) A.K B.L C.M D.N 3.湖面上停着A、B两条小船,它们相距。一波源在两船之间,波源距A船,时刻波源开始竖直向上做简谐运动,形成的机械波向两船传播。已知波源每分钟上下振动15次。时A船开始振动。以波源所在处为坐标原点,时两船之间的波形图是(     ) A. B. C. D. 4.图甲为一列简谐横波在t时刻的波形图(0<t<0.2 s),P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点。图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.波速大小为80 m/s B.图甲所示时刻质点P的纵坐标为5 cm C.从该时刻起经过0.3 s,质点P振动的路程为60 cm D.从该时刻至少再过0.15 s,质点P位于波峰 5.为研究波在绳上传播的规律,甲、乙两同学各握住一条轻质弹性绳的两端P、Q使绳子呈水平状态,0时刻起在竖直面内同时上下抖动P、Q两端,一段时间后产生的a、b两列波形如图所示,则(     ) A.P、Q两端起振的方向相反 B.a、b两列波的波速大小之比为1∶1 C.a、b两列波的波长之比为1∶2 D.P、Q两端振动的频率之比为1∶1 6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,质点a的平衡位置坐标为,质点b的平衡位置坐标为,如图1所示。a点和b点的振动图像分别如图2、3所示,质点b在时刻的振动形式传播到质点c时,质点b已振动了0.4s。已知简谐横波的波长大于0.75m,下列说法正确的是(  ) A.质点b的振动比质点a的振动滞后1.0s B.该波的波长为2.5m C.该波的波速为2.5m/s D.质点c的平衡位置坐标为xc=3.25m 7.一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O,P是传播介质中离坐标原点2.5m处的一个质点。则以下说法正确的是(    ) A.波的频率可能为12.5Hz B.波的传播速度可能为5m/s C.质点P的振幅小于0.1m D.在时刻与P相距5m处的质点也一定向上振动 8.某天然浴场的水面上均匀排列着红黄相间的警示浮球随水波上下振动。当水面产生一列沿浮球连线方向传播的稳定简谐波时,某同学用手机录像记录到浮球振动的周期为,并观察到某时刻相邻两浮球分别振动到最高点、最低点,已知相邻两浮球平衡位置的间距为,则水波的波速可能为(     ) A. B. C. D. 9.一列简谐横波沿轴传播,波速为。时刻的波形图如图所示,此时处的质点的振动方向沿轴负方向。下列说法正确的是(     ) A.波沿轴正方向传播 B.波的周期为 C.时刻质点第一次到达波峰 D.时刻质点到达平衡位置沿轴正方向振动 10.如图所示是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点,相邻两质点间的距离均为10cm,绳处于水平方向;质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动,带动2、3、4、……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端,t=0时质点1开始竖直向上运动,经过t=0.1s达到最大位移20cm处,这时质点3开始运动,以向上为正方向,下列说法中错误的是(  ) A.该波的波速一定是2m/s B.该波的波长一定是0.8m C.质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm D.质点3开始运动时运动方向一定向上 11.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图如图所示,由图像可知(  ) A.质点B此时位移为0 B.质点B此时向方向运动 C.质点D的振幅是2cm D.质点D此时向方向运动 12.在一条软绳上选18个等间距的质点,质点1在外力作用下首先向上做简谐运动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图可知,下列说法中不正确的是(     ) A.质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动 B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动 C.绳上的不同质点开始振动时的方向是相同的 D.波沿绳方向匀速传播,参与振动的每个质点机械能保持不变 13.昆曲中的特技水袖舞包含了戏曲和舞蹈的成分,别具美感。图甲是昆曲花旦舞动水袖形成的一列简谐横波图,此时记为时刻。P、Q为该波沿水平传播方向上相距1.2m的两个质点,P点振动领先Q点,时刻质点正处于波峰(图中未画出),图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是(     ) A.该简谐横波沿轴负方向传播 B.质点的振动方程为 C.该简谐横波的波长可能为 D.该简谐横波的传播速度可能为 14.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为v,P、Q是沿波传播方向上相距为a的两质点,某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰,经过时间t,Q质点第一次运动到波峰,则t可能等于(     ) A. B. C. D. 三、解答题(本题4小题,共44分) 15.一列振幅为1cm的机械横波沿x轴正方向传播,t=0时波源O点(x=0)向上起振,平衡位置在xP=4m的P点和平衡位置在xQ的Q点的部分时间段的振动图像如下所示。已知。求: (1)该波的周期T; (2)该波的波速v; (3)Q点平衡位置的横坐标xQ。 16.一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播,t=0时刻的波形图如图甲所示,质点M的平衡位置在xM=7.5cm处,质点N的平衡位置在xN=3cm处,质点N的振动图像如图乙所示。求: (1)该波传播的速度大小及方向; (2)在0~2s内质点M振动的路程s; (3)从t=0时刻开始质点M回到平衡位置的最短时间。 17.如图所示,实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线,经0.5s以后,其波形如图中的虚线所示。 (1)如果波向右传播,那么波速可能是多大? (2)如果波向左传播,那么波速可能是多大? (3)如果波向右传播,以0.5s为计时起点,请画出x=4m质点的振动图像的示意图(只需画出一个周期即可) 18.将一个波源置于坐标原点处,波源沿轴正方向开始做简谐运动,表达式为。持续振动一个半周期后停止振动。波源开始振动即开始计时,时介质中波形图如图所示,质点偏离平衡位置的距离为。求: (1)这列波的波长; (2)质点的平衡位置坐标; (3)内质点运动的路程。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 12 / 17 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理(选择性必修第一册)周周测 周周测07 第三章机械波 第1-2节 (时间:75分钟 分数:100分) 一、选择题(本题共14小题,共56分。其中1~10题为单选题,每小题4分;11、12、13、14题为多选题, 每小题4分,漏选得2分,错选得0分) 1.D 2.C 3.B 4.C 5.B 6.D 7.A 8.B 9.D 10.B 11.AC 12.BD 13.BD 14.ACD 三、解答题(本题4小题,共44分) 15.【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由P点的振动图像可知时,,故有 知时,,故有 联立解得 则周期 (2)时波源O点(x=0)向上起振,因此P点向上起振,时,P点振动了,则P点起振时刻为 所以波速为 (3)设Q点起振时刻为,根据 可得,即 由Q点的振动图像可知时,,运动方向向上。 可得 在范围内k取2,所以 根据 可得Q点平衡位置的横坐标 16.【答案】(1)0.3m/s,波沿x轴正方向传播 (2)2m (3)0.15s 【详解】(1)由甲图可知,该波的波长为 由乙图可知,周期为 该波传播的速度大小为 由图乙可知,时刻,质点向下振动,根据同侧法可知波沿轴正方向传播; (2)由图像可知,质点振动的振幅为 由于 则内质点振动的路程为 (3)当处的质点振动状态传至质点平衡位置处时,点回到平衡位置,此时时间最短,最短时间 17.【答案】(1) (2) (3)如图所示。 【详解】(1)由图可知波长,在内虚线波形相对实线波形向左移动 波向右传播时,最小传播距离为,传播距离满足 故波速,其中 (2)波向左传播时,最小传播距离为,传播距离满足 故波速,其中 (3)以题图虚线所示时刻为。此时处的质点位于平衡位置,虚线在该处沿增大方向向上倾斜。波向右传播,由波形平移可知该质点随后向下振动。振幅为,图像从平衡位置向负方向开始,依次在、、、时刻经过、、、,如答案图所示。 18.【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由图像可知波在时间内传播了,故波速 由波源的振动方程可知振动周期 波长 (2)质点偏离平衡位置的距离为,还需要振动到平衡位置。根据波动规律,可知质点的平衡位置坐标 (3)质点开始振动的时刻为 则内质点振动的时间为,为 故内质点运动的路程为 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 12 / 17 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理(选择性必修第一册)周周测 周周测07 第三章机械波 第1-2节 (时间:75分钟 分数:100分) 一、选择题(本题共14小题,共56分。其中1~10题为单选题,每小题4分;11、12、13、14题为多选题, 每小题4分,漏选得2分,错选得0分) 1.平静的水面上漂浮着一片树叶。朝水面竖直向下扔出石子后,水波经一段时间传播至树叶所在位置,树叶随波上下振动。下列说法正确的是(     ) A.传播至树叶处的水波属于纵波 B.树叶会沿水波传播方向移动 C.水波的波长与树叶的振幅一定相等 D.水波的传播周期与树叶的振动周期一定相等 【答案】D 【详解】A.水面水波的质点振动方向与波的传播方向不平行,不属于纵波,故A错误; B.波传播过程中,介质质点仅在平衡位置附近振动,不会随波发生迁移,因此树叶不会沿水波传播方向移动,故B错误; C.波长是波在一个周期内传播的距离,描述波的空间周期性;振幅是质点振动离开平衡位置的最大距离,描述振动的强弱,二者物理意义完全不同,没有必然相等的关系,故C错误; D.树叶的振动是水波驱动的受迫振动,受迫振动的周期等于驱动力的周期,即等于水波的传播周期,故D正确。 故选D。 2.手握长软绳一端持续上下抖动,某时刻形成的绳波如图所示。K、L、M、N为绳上质点,此后先到达下方最大位移处的质点是(  ) A.K B.L C.M D.N 【答案】C 【详解】绳波向右传播,根据同侧法可知K、L正在向上振动,M、N正在向下振动,所以M质点先到达下方最大位移处。 故选C。 3.湖面上停着A、B两条小船,它们相距。一波源在两船之间,波源距A船,时刻波源开始竖直向上做简谐运动,形成的机械波向两船传播。已知波源每分钟上下振动15次。时A船开始振动。以波源所在处为坐标原点,时两船之间的波形图是(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题知,波源每分钟上下振动15次,则周期为,时船开始振动,则有 则有 两船之间的距离等于1.5个波长,波传到船需要,时船振动的时间是,处于平衡位置往下振动,波传到船需要,船振动的时间是,刚好完成一个周期的运动,此时位于平衡位置,且向上运动,故正确。 故选B。 4.图甲为一列简谐横波在t时刻的波形图(0<t<0.2 s),P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点。图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.波速大小为80 m/s B.图甲所示时刻质点P的纵坐标为5 cm C.从该时刻起经过0.3 s,质点P振动的路程为60 cm D.从该时刻至少再过0.15 s,质点P位于波峰 【答案】C 【详解】A.由题图可知,,则波速为,A错误; B.由题图甲可知t时刻质点Q位于平衡位置,由质点Q的振动图像可知满足条件的只有,根据乙图可知此时质点Q沿y轴负方向振动,根据上下坡法可知波沿x轴负方向传播。 时刻,波的方程为 ,代入得,B错误; C.时刻,质点P沿y轴正方向振动,经过,振动路程为,C正确; D.波沿x轴负方向传播,质点P右侧第一个波峰传到P处经过的时间为,故D错误。 故选C。 5.为研究波在绳上传播的规律,甲、乙两同学各握住一条轻质弹性绳的两端P、Q使绳子呈水平状态,0时刻起在竖直面内同时上下抖动P、Q两端,一段时间后产生的a、b两列波形如图所示,则(     ) A.P、Q两端起振的方向相反 B.a、b两列波的波速大小之比为1∶1 C.a、b两列波的波长之比为1∶2 D.P、Q两端振动的频率之比为1∶1 【答案】B 【详解】A.P端产生的波向右传播,Q端产生的波向左传播,根据“同侧法”可知,P、Q两端起振的方向均向上,即P、Q两端起振的方向相同,故A错误; B.机械波在同种介质中传播时的速度相同,则可知a、b两列波的波速大小之比为1∶1,故B正确; C.根据波形图可知,相同时间内a波形成了1个完整的波形,b波形成了2个完整的波形,则可知两列波的波长之比为2∶1,故C错误; D.根据v=λf 可知P、Q两端振动的频率之比为1∶2,故D错误。 故选B。 6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,质点a的平衡位置坐标为,质点b的平衡位置坐标为,如图1所示。a点和b点的振动图像分别如图2、3所示,质点b在时刻的振动形式传播到质点c时,质点b已振动了0.4s。已知简谐横波的波长大于0.75m,下列说法正确的是(  ) A.质点b的振动比质点a的振动滞后1.0s B.该波的波长为2.5m C.该波的波速为2.5m/s D.质点c的平衡位置坐标为xc=3.25m 【答案】D 【详解】BC.由题图可知,波的周期 质点b的振动比质点a的振动滞后 所以有 又,所以只有当n=0时满足,波长为 波速,故BC错误; A.质点b的振动比质点a的振动滞后的时间为,故A错误; D.质点b在时刻的振动形式传播到质点c时,质点b已经振动的时间为,则质点c的平衡位置坐标为,故D正确。 故选D。 7.一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O,P是传播介质中离坐标原点2.5m处的一个质点。则以下说法正确的是(    ) A.波的频率可能为12.5Hz B.波的传播速度可能为5m/s C.质点P的振幅小于0.1m D.在时刻与P相距5m处的质点也一定向上振动 【答案】A 【详解】A.波沿x轴正方向传播,则有 解得周期 则频率为 当时,波的频率为,故A正确; B.由题图可知该波的波长为 则波速为 所以波的传播速度不可能为5m/s,故B错误; C.振幅是振动物体偏离平衡位置的最大距离,由题图可知质点P的振幅为0.1m,故C错误; D.波沿x轴正方向传播,根据“同侧法”(波的传播方向和质点的振动方向在波形图的同一侧)可知,在时刻质点P的速度沿y轴正方向,此时左侧与P相距5m处的质点的速度沿y轴负方向,故D错误。 故选A。 8.某天然浴场的水面上均匀排列着红黄相间的警示浮球随水波上下振动。当水面产生一列沿浮球连线方向传播的稳定简谐波时,某同学用手机录像记录到浮球振动的周期为,并观察到某时刻相邻两浮球分别振动到最高点、最低点,已知相邻两浮球平衡位置的间距为,则水波的波速可能为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】相邻两浮球分别处于最高点、最低点,说明二者平衡位置间距为半波长的奇数倍,满足关系 已知,代入得波长表达式 结合波速公式,且,得波速通式 则波速可能为2m/s、、0.4m/s、、…… 故选B。 9.一列简谐横波沿轴传播,波速为。时刻的波形图如图所示,此时处的质点的振动方向沿轴负方向。下列说法正确的是(     ) A.波沿轴正方向传播 B.波的周期为 C.时刻质点第一次到达波峰 D.时刻质点到达平衡位置沿轴正方向振动 【答案】D 【详解】A.波形在P处的斜率为负,质点此时沿y轴负方向运动。若波沿x轴正方向传播,斜率为负处的质点应沿y轴正方向运动,因此实际传播方向为沿x轴负方向,故A错误; B.由图中相邻波峰和波谷间的距离得波长为 本题波速、波长和周期满足 所以,故B错误; C.实际波沿x轴负方向传播。P点右侧相邻波峰在处,P点下一次到达波峰需等待该波峰向左传播 由传播位移关系得 所以,该时间不是,故C错误; D.P点右侧的平衡位置在和。波沿x轴负方向传播时,处的平衡位置先到达P点,但此时质点沿y轴负方向运动;随后处的平衡位置到达P点,所需时间可得 该处波形斜率为正,质点沿y轴正方向振动,故D正确。 故选D。 10.如图所示是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点,相邻两质点间的距离均为10cm,绳处于水平方向;质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动,带动2、3、4、……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端,t=0时质点1开始竖直向上运动,经过t=0.1s达到最大位移20cm处,这时质点3开始运动,以向上为正方向,下列说法中错误的是(  ) A.该波的波速一定是2m/s B.该波的波长一定是0.8m C.质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm D.质点3开始运动时运动方向一定向上 【答案】B 【详解】A.经过0.1s质点3开始运动,则,故A正确,不符合题意; B.根据题意可得(n=0,1,2……) 所以波长为(n=0,1,2……) 所以波长可能为0.8m,0.16m……,故B错误,符合题意; C.所有质点的振幅都相同,故质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm,故C正确,不符合题意; D.所有质点的起振方向都与波源的起振方向相同,故质点3开始运动时运动方向一定向上,故D正确,不符合题意。 故选B。 11.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图如图所示,由图像可知(  ) A.质点B此时位移为0 B.质点B此时向方向运动 C.质点D的振幅是2cm D.质点D此时向方向运动 【答案】AC 【详解】A.由题图波形图知,质点B在平衡位置,所以此时其位移为0,故A正确; BD.因为波沿x轴正方向传播,波源在左侧,根据同侧法知,质点B此时向方向运动,同理,D此时向方向运动,故B错误,D错误; C.简谐波在传播过程中,介质中各质点的振幅相同,所以质点D的振幅是2cm,故C正确。 故选AC。 12.在一条软绳上选18个等间距的质点,质点1在外力作用下首先向上做简谐运动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图可知,下列说法中不正确的是(     ) A.质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动 B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动 C.绳上的不同质点开始振动时的方向是相同的 D.波沿绳方向匀速传播,参与振动的每个质点机械能保持不变 【答案】BD 【详解】AC.波在传播过程中,前一质点带动后一质点,后一质点重复前一质点的振动,每个质点都做受迫振动,质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的,每个质点均做简谐运动,由图可知绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,故AC正确; B.质点只能在平衡位置附近振动,不能沿绳传递,故B错误; D.波沿绳匀速传播,参与振动的每个质点均在前面质点带动下做受迫振动;软绳上每一质点的重力势能均不断发生变化,例如质点运动到最高点和最低点动能均为零,但是重力势能不相等,故参与振动的每个质点机械能时刻发变化,故D错误。 本题选择不正确的,故选BD。 13.昆曲中的特技水袖舞包含了戏曲和舞蹈的成分,别具美感。图甲是昆曲花旦舞动水袖形成的一列简谐横波图,此时记为时刻。P、Q为该波沿水平传播方向上相距1.2m的两个质点,P点振动领先Q点,时刻质点正处于波峰(图中未画出),图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是(     ) A.该简谐横波沿轴负方向传播 B.质点的振动方程为 C.该简谐横波的波长可能为 D.该简谐横波的传播速度可能为 【答案】BD 【详解】A.由P点的振动图像可知,t=0时刻质点P在平衡位置沿y轴正向振动,可知该简谐横波沿轴正方向传播,A错误; B.质点的振动周期T=0.8s,则振动方程为,B正确; C.由题意可知PQ之间平衡位置之间的距离为(n=0、1、2、3…..),可知当时n不是整数,则该简谐横波的波长不可能为,C错误; D.该简谐横波的传播速度(n=0、1、2、3…..),则当n=3时, ,D正确。 故选BD。 14.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为v,P、Q是沿波传播方向上相距为a的两质点,某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰,经过时间t,Q质点第一次运动到波峰,则t可能等于(     ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【详解】质点和均处于平衡位置,设二者间包含个半波长,则 其中为正整数。结合质点与间仅有一个波峰可知,相应的初始波形需分别讨论。为判断各情况下质点的振动方向,满足题意的四种波形如下图所示。 波沿轴正方向传播,质点的振动方向与波形在该点沿轴正方向的变化趋势相反。由波速公式得 图甲中,质点向上运动,第一次到达波峰所需时间 图乙中,质点向上运动,第一次到达波峰所需时间 图丙中,质点向下运动,第一次到达波峰所需时间 图丁中质点向下运动,由前述结果得 质点第一次到达波峰所需时间 所以 故选ACD。 三、解答题(本题4小题,共44分) 15.一列振幅为1cm的机械横波沿x轴正方向传播,t=0时波源O点(x=0)向上起振,平衡位置在xP=4m的P点和平衡位置在xQ的Q点的部分时间段的振动图像如下所示。已知。求: (1)该波的周期T; (2)该波的波速v; (3)Q点平衡位置的横坐标xQ。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由P点的振动图像可知时,,故有 知时,,故有 联立解得 则周期 (2)时波源O点(x=0)向上起振,因此P点向上起振,时,P点振动了,则P点起振时刻为 所以波速为 (3)设Q点起振时刻为,根据 可得,即 由Q点的振动图像可知时,,运动方向向上。 可得 在范围内k取2,所以 根据 可得Q点平衡位置的横坐标 16.一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播,t=0时刻的波形图如图甲所示,质点M的平衡位置在xM=7.5cm处,质点N的平衡位置在xN=3cm处,质点N的振动图像如图乙所示。求: (1)该波传播的速度大小及方向; (2)在0~2s内质点M振动的路程s; (3)从t=0时刻开始质点M回到平衡位置的最短时间。 【答案】(1)0.3m/s,波沿x轴正方向传播 (2)2m (3)0.15s 【详解】(1)由甲图可知,该波的波长为 由乙图可知,周期为 该波传播的速度大小为 由图乙可知,时刻,质点向下振动,根据同侧法可知波沿轴正方向传播; (2)由图像可知,质点振动的振幅为 由于 则内质点振动的路程为 (3)当处的质点振动状态传至质点平衡位置处时,点回到平衡位置,此时时间最短,最短时间 17.如图所示,实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线,经0.5s以后,其波形如图中的虚线所示。 (1)如果波向右传播,那么波速可能是多大? (2)如果波向左传播,那么波速可能是多大? (3)如果波向右传播,以0.5s为计时起点,请画出x=4m质点的振动图像的示意图(只需画出一个周期即可) 【答案】(1) (2) (3)如图所示。 【详解】(1)由图可知波长,在内虚线波形相对实线波形向左移动 波向右传播时,最小传播距离为,传播距离满足 故波速,其中 (2)波向左传播时,最小传播距离为,传播距离满足 故波速,其中 (3)以题图虚线所示时刻为。此时处的质点位于平衡位置,虚线在该处沿增大方向向上倾斜。波向右传播,由波形平移可知该质点随后向下振动。振幅为,图像从平衡位置向负方向开始,依次在、、、时刻经过、、、,如答案图所示。 18.将一个波源置于坐标原点处,波源沿轴正方向开始做简谐运动,表达式为。持续振动一个半周期后停止振动。波源开始振动即开始计时,时介质中波形图如图所示,质点偏离平衡位置的距离为。求: (1)这列波的波长; (2)质点的平衡位置坐标; (3)内质点运动的路程。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由图像可知波在时间内传播了,故波速 由波源的振动方程可知振动周期 波长 (2)质点偏离平衡位置的距离为,还需要振动到平衡位置。根据波动规律,可知质点的平衡位置坐标 (3)质点开始振动的时刻为 则内质点振动的时间为,为 故内质点运动的路程为 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 12 / 17 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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周周测07 第三章机械波(第1-2节)物理人教版选择性必修第一册
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