2018-2019学年高中物理沪科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：第2章 2.3 机械波的案例分析 (3份打包)

学业分层测评 第2章 2.3 机械波的案例分析 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.图2­3­7为一列简谐波在t＝0时刻的图像，已知质点P将比质点Q后回到平衡位置，则下列说法中正确的是(　　) 图2­3­7 A.波一定沿x轴正方向传播 B.质点Q与质点R的运动方向相同 C.质点P的速度正在增大 D.质点R的加速度正在减小 E.质点Q的速度正在增大 【解析】　因P点比Q点后回到平衡位置，可知P点向＋y方向振动，Q点向－y方向振动，可判断波向＋x方向传播，即P点远离平衡位置，速度正在减小，Q点靠近平衡位置，速度正在增大；R点与Q点均向－y方向运动，R点正远离平衡位置，位移增大，加速度增大. 【答案】　ABE 2.一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图2­3­8甲所示，a、b是波上的两个质点.图乙是波上某一质点的振动图像.下列说法中正确的是(　　) 甲　 　乙 图2­3­8 A.t＝0时质点a的速度比质点b的大 B.t＝0时质点a的加速度比质点b的大 C.图乙可以表示质点a的振动 D.图乙可以表示质点b的振动 E.a、b两质点的振幅相同 【解析】　质点在平衡位置处的振动速度是最大的，所以在零时刻a的速度小于b的速度，A错误；而质点偏离平衡位置越远加速度越大，a的加速度大于b的加速度，B正确；根据波的图像“同侧法”可以判断在零时刻，b在平衡位置且向下振动，D正确，C错误.因是简谐波，E正确. 【答案】　BDE 3.质点A做简谐运动，其振动图像和t＝1.6 s时刻的波动图像如图2­3­9所示，则下列说法正确的是(　　) 图2­3­9 A.质点A向上运动 B.波向右传播 C.质点A向下运动 D.波向左传播 E.质点A比质点B先回到平衡位置 【解析】　由振动图像可得质点A正在向上运动，则结合波动图像可以看出，波正向右传播，故A、B、E正确. 【答案】　ABE 4.一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m.图2­3­10中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线.从图示可知(　　) 【导学号：38910024】 图2­3­10 A.此列波的频率一定是10 Hz B.此列波的波长一定是0.1 m C.此列波的传播速度可能是34 m/s D.a点一定比b点距波源近 E.此列波的波长可能是3.4 m 【解析】　由振动图像可知T＝0.1 s，故f＝ m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝1时，v＝34 m/s，C对.由于不知波的传播方向，故无法判断a、b中的哪一点离波源近，D错. m(n＝0,1,2，…)，可知B错，E对；由v＝λ·f得v＝λ＋nλ＝4.42 m，λ＝λ＋nλ＝4.42 m，即＋＝10 Hz，A对.由振动周期性可知当波从a传到b时有 【答案】　ACE 5.如图2­3­11所示，甲是________图像，乙是___________图像. 图2­3­11 【解析】　波动图像的横坐标为各质点的平衡位置；振动图像中横坐标为时间. 【答案】　波动　振动 6.取向上为质点振动的正方向，得到如图2­3­12所示的两个图像，其中图甲是一列波的图像，A是介质中的一个质点，图乙是介质中另一个质点的振动图像，B为振动中的某一个时刻，图甲中A质点在该时刻的运动方向是________，图乙中B时刻质点的运动方向是________. 甲 　　乙 图2­3­12 【解析】　图甲表示的是波的图像，由于波沿x轴负方向传播，所以，图中质点A的振动方向向下；图乙表示的是振动图像，在图中B所对应的时刻质点应当向下运动(因为下一时刻位移为负值). 【答案】　向下(或沿－y方向) 向下(或沿－y方向) 7.图2­3­13(a)表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图像，请在图(b)中作出这列简谐波在t＝0时刻的波形图(质点a画在坐标原点上，且波沿x轴正方向传播). 图2­3­13 【解析】　由图(a)可知，t＝0时刻质点a正处于平衡位置且沿＋y方向运动，经达到正向最大位移处，x轴正向为波传播的方向，利用波形与振动方向关系的判断方法，得出t＝0时的波形如图所示. 【答案】　见解析 8.如图2­3­14甲为某一列波在t＝1.0 s时的图像，图乙为参与该波的质点P的振动图像. 图2­3­14 (1)求该波波速； (2)求再经过3.5 s时P质点通过的路程； (3)波的传播方向. 【导学号：38910025】 【解析】　(1)根据两图像得λ＝4 m，T＝1.0 s 所以v＝＝4 m/s. (2)3.5 s内的路程为s＝×0.8 m＝2.8 m.×4A＝ (3)由题中乙图知P质点1.0 s时沿y轴负方向振动，由“同侧法”可知，题图甲中波向左传播. 【答案】