高二物理人教版（2019）选择性必修一 3.2波的描述 课时作业（答案）

3.2波的描述
一、单选题
1．有A、B两个音叉，在同一段时间内A音叉振动了50次，B音叉振动了60次．若两音叉发出的声波在空气中的传播速度大小分别为vA、vB，波长分别为λA、λB，则（ ）
A．vA∶vB＝1∶1，λA∶λB＝5∶6
B．vA∶vB＝1∶1，λA∶λB＝6∶5
C．vA∶vB＝5∶6，λA∶λB＝6∶5
D．vA∶vB＝5∶6，λA∶λB＝5∶6
2．图示为一列水平向右传播的横波在时刻的波形图，质点在图示时刻的振动方向是（　　）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向右 D．水平向左
3．关于波的图象的物理意义，下列说法中正确的是(　　)
A．表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移
B．表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移
C．表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移
D．表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移
4．如图所示，在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz，A、B为此波上的两质点，A点的平衡位置坐标x1＝0.1m，B点的平衡位置坐标x2＝0.4m。在t＝0时刻，A点位于其平衡位置上方最大位移处，则B点（　　）
A．在0.1s时位移为-4cm
B．在0.1s时的速度向下
C．在0.2s时位于最大位移处
D．在0.1s到0.2s时间内，加速度增大
5．一列简谐横波，t=0的波形如图甲所示，波上P、A质点的平衡位置分别为5m、25m。A质点的振动图象如图乙所示，从t=0时刻开始计时，下列说法正确的是（　　）
A．波沿x轴负方向传播
B．再经过，P质点的位移为m
C．该波的波速大小为50m/s
D．该波频率为0.125Hz
6．如图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（　　）
A．t=0.15 s时，质点Q的加速度达到负向最大
B．t=0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向
C．从t=0.10 s到t=0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 m
D．从t=0.10 s到t=0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
7．一列简谐横波从左向右以的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A质点再经过一个周期将传播到D处 B．B质点正在向下运动
C．C质点再经过回到最低点 D．该波的频率为
8．一列横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示和（）时的波形，则能正确反映是的波形是（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
9．一列波从一种介质进入另一种介质时，发生折射现象，下列说法正确的是（　　）
A．传播方向一定发生变化 B．频率一定发生变化
C．传播速度一定发生变化 D．波长一定发生变化
10．在波的传播方向上有A、B两点，相距1.8 m，它们的振动图象如图所示，波的传播速度的大小可能是(　　)
A．0.3 m/s B．0.9 m/s
C．1.2 m/s D．1.8 m/s
11．一位于坐标原点的波源O产生的横波沿x轴正方向传播，某时刻波传到了B点，再经过，C点第一次到达波峰，下列说法正确的是（　　）
A．该波的周期为
B．该波的传播速度为
C．振源的起振方向向下
D．波传播到B点时，A点运动的路程为
12．一列简谐横波沿x轴传播，波速为v＝4 m/s。已知坐标原点(x＝0)处质点的振动图象如图甲所示，t＝0.45s时部分波形图如图乙所示．下列说法正确的是________
A．简谐横波的传播方向沿x轴正方向
B．简谐横波的波长为1.8 m
C．x＝0.5 m处的质点比x＝0处的质点振动滞后0.5 s
D．x＝0处的质点经过0.6 s的路程为0.6 m
E．t＝0.45 s时x＝0处的质点对应的纵坐标为m
三、解答题
13．如下图所示，图（a）和图（b）中图线的形状相同，一个是某一时刻的波形图，另一个是该波传播过程中波源的振动图像。你能分辨出哪一个是波形图，哪一个是波源的振动图像吗？根据图像中的信息你能找出这列波的波长、周期和波速吗？
14．如图所示，实线和虚线分别是沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t1=0和t2=0.06s时刻的波形图。
（1）求该波的波长λ、可能的周期T和可能的速度v；
（2）若3T<0.06s<4T，求该波的波速大小v0。
15．A、B是一列沿x 轴传播的简谐横波中的两点，水平间距为0.45 m，从某时刻开始计时，A处质点的振动图像如图所示，当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，则这列波的波速为多少？
参考答案：
1．B
【详解】波速由介质决定，所以两种声波速度相同，由，可得
带入数据可得
λA∶λB＝6∶5
故选B。
2．A
【详解】由题意可得，横波向右传播，故a点位置过一段时间会处于波峰位置，故a点竖直向上移动，故BCD错误，A正确。
故选A。
3．C
【详解】波的图象表示的是某一时刻各个质点离开平衡位置的位移，即表示的是某一时刻各个质点在空间的分布，故C正确，ABD错误．
4．A
【详解】AB．已知简谐波的波速v=1m/s，频率f=2.5Hz，则周期为
波长为
由题A点距离B点为
x=0.3m=λ
t=0时刻，A点位于其平衡位置上方最大位移处，在0.1秒时A点经过平衡位置向下运动，则在0.1秒时，B点在下方最大位移处位移为-4cm，速度为零，选项A正确，B错误；
CD．由以上分析可知，质点B在0.2s时位于平衡位置向上振动，即在0.1s到0.2s时间内，质点B从负向最大位置到达平衡位置，位移逐渐减小，加速度减小，选项CD错误。
故选A。
5．B
【详解】A.由A质点的振动图可知，A下一时刻将向上振动，则根据同侧法可知，波将向x轴正方向传播，A错误；
B.由A质点的振动图可知，该波的周期为T=0.8s。而，由于t=0时P点处于平衡位置且将要向上振动，则经过后，P质点将位于波谷处，即位移为m，B正确；
C.由波形图可知，该波的波长为，则波速
C错误；
D.由频率与波长关系可知
D错误；
故选B。
6．B
【详解】A．由图乙可知，t=0.15 s时，质点Q在负的最大位移处，因为加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时Q的加速度达到正向最大，选项A错误；
B．甲图描述的是t=0.10 s时的波动图像，而根据图乙可知从t=0.10 s时质点Q将向下振动，这说明在甲图中此时质点Q将向下振动，根据质点振动方向和波的传播方向的关系可知，波向左传播，由此可知，经过四分之一周期即t=0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向，选项B正确；
C．由图甲和图乙可知波长和周期，则波速
所以，从t=0.10 s到t=0.25 s，该波沿x轴负方向传播了
选项C错误；
D．只有在波峰或波谷或者平衡位置的质点每四分之一周期通过的路程才为一个振幅，t=0.10 s时，质点P不在平衡位置，也不在波峰和波谷位置，所以从t=0.10 s到t=0.25 s，质点P通过的路程不等于3A=30cm，选项D错误。
故选B。
7．D
【详解】A．A质点只在平衡位置附近振动，不会沿波的传播方向而迁移，故A错误；
B．此时B质点正位于波传播方向波形的下坡，所以正在向上运动，故B错误；
C．C质点再经过回到平衡位置，故C错误；
D．该波的波长为λ=0.1m，所以该波的频率为
故D正确。
故选D。
8．D
【详解】由题意得，实现波形到形成虚线波形传播距离为，经过时间，则有
因此有
即
因为经过整数倍周期时间波形重复，因此时刻与时刻波形相同，则波向右传播的距离，故ABC错误，D正确。
故选D。
9．CD
【详解】A．如果是垂直界面进入的，波的传播方向不发生变化。故A错误；
BCD．一列波从一种介质进入另一种介质，波的频率不发生变化，波速由介质决定，因此波的传播速度发生变化，由
可知波的波长随之变化。故B错误；CD正确。
故选CD。
10．AB
【详解】由振动图象知，两点的振动情况相反，，即，则(n=0，1，2，3，…)；由图象知，波的周期；所以(n=0，1，2，3，…)．当n=0时，；当n=1时，；当n=2时，．故AB两项正确，CD两项错误．
11．BD
【详解】A．波传播到哪个点，哪个点重复振源的振动形式，现在波传播到B点，B点开始向上振动，故振源的起振方向向上，经过四分之一个周期波传播到C点，向上振动四分之一个周期到达波峰，共经历了半个周期，故波的周期为，故A错误，C错误；
B．根据图像可知该波的波长为，由
故B正确；
D．波传播到B点时，A点已经振动了半个周期，运动的路程为，为，故D正确。
故选BD。
12．ADE
【详解】A．由图可知，x=0处质点在t=0.45 s时沿y轴正方向振动，则该波沿x轴正方向传播，故A正确；
B．波速为4m/s，周期为0.4s，故波的波长为
选项B错误；
C．x=0.5 m处的质点与x=0处的质点相距0.5m，故振动滞后时间为
故C错误；
D．x=0处的质点经过0.6 s的路程
故D正确；
E．x=0处的质点的振动方程为y=0.1sin 5πt(m)，将t=0.45s代入得
故E正确。
故选ADE。
13．见解析
【详解】图（a）是波形图，图（b）是波源的振动图像；根据（a）可知波长为
根据图（b）可知周期为
则波速为
14．（1）， （n=0，1，2，…）， （n=0，1，2，…）；（2）
【详解】（1）由波形图可知，该波的波长为
由题意，根据波形的周期性可得
（n=0，1，2……）
解得
（n=0，1，2……）
则波速为
（2）将T关于n的表达式代入3T<0.06s<4T，可得
n=3
则此时的波速大小为
15．波向右, ；波向左,
【详解】①当波向右传播时，根据题意由AB间的最简波形图得到：
AB两点间距离与波长的关系式
X = 0.45m =（n +）λ
得
λ=(m)（n =0，1，2，…）
再由图形知周期T =0.4s，得出波速公式为
(m/s)（n =0，1，2，…）
②当波向左传播时，
X =0.45m=（n +）λ
得
λ= (m) （n =0，1，2，…）
再由图形知周期T =0.4s，得出波速公式为
(m/s) （n =0，1，2，…）

高二物理人教版（2019）选择性必修一 3.2波的描述 课时作业（答案）