高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 波的描述优秀巩固练习

人教版新教材 物理选择性必修第一册 第三章《机械波》

3.2   波的描述

精选练习

一、夯实基础

1．（2022·湖南·涟源市第一中学高二阶段练习）图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图，、是这列波上的两个质点，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．这列波的波长

B．这列波的传播速度

C．这列波沿轴正方向传播

D．在到内，质点通过的路程是

2．（2022·重庆一中高二）一列简谐横波沿x轴正方向传播，以质点P点开始振动时为计时起点，部分波的图像如图所示。质点P、Q的横坐标分别为、。若波速小于，下列说法正确的是（　　）

A．波的传播速度可能为

B．在到时间内，质点Q加速度逐渐增大

C．时刻，质点P可能第一次到达波谷

D．图示时刻波已经传到质点Q

3．（2022·浙江·丽水第二高级中学高三阶段练习）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点处，时开始振动，如图所示是简谐横波在时的部分波动图像，这列波上处的质点从时刻开始向上振动，下列说法正确的是（　　）

A．波源的起振方向向下 B．波的振动周期0.3s

C．波源的振动方程 D．时，处质点通过的路程180cm

4．（2022·黑龙江·双鸭山一中高二开学考试）（多选）一根拉紧的水平弹性绳上的a、b两质点的平衡位置间的距离为1.2m，b质点在a质点的右侧，一列简谐横波沿此弹性绳向右传播。t=0时a质点的位移达到正向最大，b质点的位移恰好为零，且向下运动；t=1s时a质点第一次回到平衡位置。若该波的波长大于1.2m，则下列说法正确的是（　　）

A．这列简谐横波的波长为1.6m B．这列简谐横波的周期为2s

C．这列简谐横波的波速为0.4m/s D．t=1s时，b质点在平衡位置

5．（2022·湖北·南漳县第一中学高二阶段练习）如图甲所示，t=0时，一小船停在海面上的P点，一块浮木漂在纵坐标y=0.5m的R点，其后小船的振动图像如图乙所示，可知（　　）

A．水波的振动向x轴负方向传播

B．水波波速为0.3m/s

C．1.2s末，小船运动到Q点

D．1.5s末，浮木向下运动

6．（2022·福建省龙岩第一中学高三阶段练习）地震后同时产生地震波波和波，12月22日在江苏常州市发生4.2级地震，震源深度10千米。镇江等地通过手机或电视提前收到了地震预警信息，告知地震波波将在十几秒之内到达。地震波波到达后，感觉建筑物在水平晃动。地震预警是利用波的波速和波的波速不同来实现预警的。下列判断正确的是（　　）

A．波的波速大于波的波速

B．波是横波

C．若已知两波到达某地的时间差为，此地距离震源约为

D．波与波的频率不同

7．（2022·湖南·高二阶段练习）（多选）图为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，该时刻质点E和质点F偏离平衡位置的位移均为1cm，从该时刻开始计时，质点E比质点F提前回到平衡位置，则下列说法正确的是（　　）

A．该波沿x轴负方向传播 B．该波的传播速度大小为m/s

C．质点E在波峰时，质点F的位移一定为负 D．质点E和质点F在沿y轴方向上的最大距离为2cm

8．（2022·海南·高三学业考试）一列沿x轴正向传播的简谐横波，t=0时刻波形如图所示，此时平衡位置坐标为（3.5，0）的质点开始振动，平衡位置坐标为（2，0）的质点起振时间比平衡位置坐标为（3，0）的质点起振时间早0.5s，则下列说法正确的是（　　）

A．波的传播速度是4m/s

B．平衡位置坐标为（1，0）的质点起振方向沿+y方向

C．t=0时刻质点P的加速度大于Q

D．0～3.5s时间内，平衡位置坐标为（2.5，0）的质点通过的路程为28cm

9．（2022·全国·高二专题练习）同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图所示，以下说法正确的是（　　）

A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线

B．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线

C．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线

D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线

10．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，a、b质点在x轴上的平衡位置分别为、，下列说法正确的是（　　）

A．波沿x轴负方向传播

B．波的传播速度为

C．时，a、b两点的速度和加速度均等大反向

D．从到质点a的路程为

二、提升训练

11．（2022·浙江·高三阶段练习）如图甲所示，均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波源起振方向垂直水平面向上，其中实线表示波峰，虚线表示与波峰相邻的波谷。T=0时刻，波峰恰好第一次传到了A点。A处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。下列判断正确的是（　　）

A．t=2s时， B、F两处质点位于波谷 B．s时， C、G两处质点位于波峰

C．t=8s时，D处质点位移方向竖直向上 D．t=8s时，H处质点振动速度方向竖直向上

12．（2022·福建省龙岩第一中学高二阶段练习）（多选）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到 P 点， 时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q 是介质中的质点，则下列说法正确的是（　　）

A．这列波的波速可能为 450m/s

B．质点 a 在这段时间内通过的路程一定小于 30cm

C．质点 c 在这段时间内通过的路程可能为 60cm

D．若 ，则当 时刻，质点 b、P 的位移相同

13．（2022·江苏·金陵中学高二阶段练习）如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图乙为图甲中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法不正确的是（　　）

A．此机械波的波长是2m

B．此机械波的传播速度为10m/s

C．t=0.2s时，机械波恰好传至B处

D．在t=0至t=0.85s这段时间内，C质点运动的路程为12cm

14．（2022·重庆市江津中学校高二开学考试）（多选）如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图，经0.5s后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期T大于0.5s．以下说法正确的是（　　）

A．波的周期可能是

B．波的周期可能是4s

C．如果波是沿x轴正方向传播的，波速是0.72m/s

D．如果波是沿x轴负方向传播的，波速是0.12m/s

15．（2022·山东·烟台市教育科学研究院一模）（多选）“战绳”是一种时尚的健身器材，有较好的健身效果。如图甲所示，健身者把两根相同绳子的一端固定在P点，用双手分别握住绳子的另一端，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，使绳子振动起来。某次锻炼中，健身者以2Hz的频率开始抖动绳端，t=0时，绳子上形成的简谐波的波形如图乙所示，a、b为右手所握绳子上的两个质点，二者平衡位置间距离为波长的，此时质点a的位移为cm。已知绳子长度为20m，下列说法正确的是（　　）

A．a、b两质点振动的相位差为

B．t=s时，质点a的位移仍为cm，且速度方向向下

C．健身者抖动绳子端点，经过5s振动恰好传到P点

D．健身者增大抖动频率，将减少振动从绳子端点传播到P点的时间

16．（2022·陕西宝鸡·二模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示，振动恰好传播到m处。从时刻开始，介质中m处的质点Q回到平衡位置的最短时间为1s。求：

（1）从时刻开始，m处的质点第一次到达波峰需要经过多长时间？

（2）写出质点Q的振动方程。

17．（2022·全国·高二专题练习）有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图甲所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接收器所接收。图乙为示波器的显示屏，屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号。若已知发射的脉冲信号频率为f＝2 000 Hz，发射器与接收器的距离为x＝1.30 m，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1 000 m/s～1 500 m/s之间。结果保留两位有效数字）

18．（2022·四川·成都七中二模）如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻0~25m部分的波形图如图中实线，经过Δt=0.3s 该部分波形图如图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点0的距离为12.5m，质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5m。

（1）求该简谐横波的波速。

（2）当波速取最小值时，求质点A的振动方程。