2018-2019学年高中物理教科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：第2章 3 波的图像 (3份打包)

学业分层测评(八) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图2­3­11所示，下列说法正确的是(　　) 图2­3­11 A．这列波的振幅为2 cm B．这列波的周期为2 s C．此时x＝4 m处质点沿y轴负方向运动 D．此时x＝4 m处质点的加速度为0 E．此时x＝6 m处的质点的速度最大 【解析】　读懂波形图，明确波动与振动的关系．由题图可得，这列波的振幅为2 cm，选项A正确；由题图得，波长λ＝8 m，由T＝得T＝2 s，选项B正确；由波动与振动的关系得，此时x＝4 m处质点沿y轴正方向运动，且此质点正处在平衡位置，故加速度a＝0，选项C错误，选项D正确．x＝6 m处的质点速度为0，选项E错误． 【答案】　ABD 2．一列简谐波在两时刻的波形如图2­3­12中实线和虚线所示，根据图像不能确定的物理量是(　　) 【导学号：18640017】 图2­3­12 A．周期　 B．波速 C．波长 D．频率 E．振幅 【解析】　由简谐波的波形图可知简谐波的波长为λ＝4 m．虽然知道两不同时刻的波形图，但不知道时间差．无法确定周期和频率，也无法确定波速． 【答案】　ABD 3.如图2­3­13所示是一列简谐波在某一时刻的波形图像．下列说法中正确的是(　　) 图2­3­13 A．质点A，C，E，G，I在振动过程中位移总是相同的 B．质点B，F在振动过程中位移总是相同的 C．质点D，H的平衡位置间的距离是一个波长 D．质点A，I在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长 E．C，E两质点的振动情况总是相反的 【解析】　从图像中可以看出质点A，C，E，G，I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A，E，I的速度方向是向下的，而质点C，G的速度方向是向上的，因而这五个质点的位移不总是相同，所以选项A错误．质点B，F是处在相邻的两个波峰的点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等的，故选项B正确．质点D，H是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，所以选项C正确．虽然质点A，I在振动过程中位移总是相同的，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个质点，它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长)，所以选项D错误．C，E两质点相隔半个波长，选项E正确． 【答案】　BCE 4.如图2­3­14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(　　) 图2­3­14 A．波向左传播 B．波向右传播 C．质点B向上振动 D．质点B向下振动 E．质点C向上振动 【解析】　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． 【答案】　ACE 5．在波的传播方向上有A、B两点，相距1.8 m，它们的振动图像如图2­3­15所示，波的传播速度的大小可能是(　　) 图2­3­15 A．18 m/s　 B．12 m/s C．6 m/s D．3.6 m/s E．2.5 m/s 【解析】　由振动图像可看出：T＝0.2 s A、B间隔距离为半波长的奇数倍，Δx＝(2n＋1) m(n＝0,1,2…)＝1.8 m(n＝0,1,2…)，所以λ＝ 由v＝ m/s(n＝0,1,2…)得v＝ 将n＝0,1,2…代入得A、C、D选项正确，B、E错误． 【答案】　ACD 6.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图2­3­16所示．在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45 m和55 m．测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0 s．求： 图2­3­16 (1)波长λ； (2)当B点离开平衡位置的位移为＋6 cm时，A点离开平衡位置的位移． 【解析】　(1)从S的振动图像可知，T＝2 s；A、B两点距离为10 m，波从A传到B所需时间为1 s，则波速v＝ m/s＝10 m/s，则波长λ＝vT＝20 m.＝ (2)A、B之间的距离刚好为半个波长，它们的振动状态相反，当B点离开平衡位置的位移为＋6 cm时(波峰)，A点离开平衡位置的位移是－6 cm(波谷)． 【答案】　(1)20 m　(2)－6 cm [能力提升] 7.如图2­3­17所示，有一列传播的简谐横波，x＝0与x＝1 cm处的两个质点的振动图像分别如图中实线与虚线所示．则这列波的(　　) 图2­3­17 A．波长一定是4 cm B．周期一定是4 s C．振幅一定是2 cm D．传播速度一定是1 cm/s E．传播速度可能是1 cm/s 【解析】　由图可知波的振幅、周期和质点振动的振幅、周期相同，分别