資源簡介

課時分層作業(八)
1．C　[任何一個振動的質點都是一個波源，帶動它周圍的質點振動，將振動傳播開來，所以后一質點的振動總是落后于前一質點，但振動形式和振動頻率均相同，若波源停止振動，已形成的波不會立即消失，仍沿原方向繼續傳播，綜上所述，選項A、B、D錯誤，C正確。]
2．A　[波源和介質是形成機械波的兩個必不可少的條件，故A正確；簡諧運動形成的波在介質中傳播時，介質中各質點都做簡諧運動，沿波的傳播方向上，后面的質點比前面的質點總要晚一些開始振動，但質點本身并不隨波的傳播而發生遷移，而且各質點的振動步調不一致，故B、C、D錯誤。]
3．AB　[設該波的波速為v，周期為T，根據題意可得＝0.3 s，＝0.3 s，其中x1＝1 m，x3＝3 m，聯立解得v＝10 m/s，T＝0.4 s，故A正確；由于該波源形成沿x軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，則關于該波源對稱的點的振動步調一致，故B正確；該波從波源傳播到x＝4 m處所需的時間為t＝＝ s＝0.4 s，則可知0.4 s時x＝4 m處的質點才開始振動，且跟波源的起振方向相同，即從平衡位置開始向下振動，而0.2 s＝，則可知t＝0.6 s時，x＝4 m處的質點到達平衡位置，正向上振動，此刻該質點具有正向最大速度，故C錯誤；波傳播到x＝－2.5 m處所用的時間為t1＝＝ s＝0.25 s，則再經過0.25 s，x＝－2.5 m處的質點正遠離平衡位置向正向最大位移處振動，而離平衡位置越遠加速度越大，即該質點的加速度正在增大，故D錯誤。]
4．D　[質點的振動方向與波的傳播方向垂直的波是橫波，質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波是縱波，A錯誤；縱波質點的運動方向與波的傳播方向有時相同，有時相反，B錯誤；無論橫波還是縱波，質點都不隨波遷移，C錯誤；橫波不能在空氣中傳播，空氣只能傳播縱波，D正確。]
5．D　[由于t＝0時波源從平衡位置開始振動，由振動方程可知，波源起振方向沿y軸正方向，根據“上坡下，下坡上”可知t＝T時的波形圖為選項D。故選D。]
6．BD　[根據圖像，由波向右傳播可得：質點2點向上振動即波源向上振動，故波源起振方向向上，故A錯誤；由圖可知，T＝2t＝1 s，λ＝4 m，故波速v＝＝ m/s＝4 m/s，故B正確，C錯誤；t＝1.5 s＝T，波向前傳播的距離x＝vt＝6 m，如圖所示，x＝4 m處的質點位于平衡位置，速度最大，故D正確。]
7．BD　[無論波沿x軸哪個方向傳播，此時P點的加速度方向一定沿y軸負方向，A錯誤；若該波沿x軸正方向傳播，據“下坡上”的方法可以確定此時P點正沿y軸正方向運動，B正確；由于無法確定此時P點向哪個方向運動，故從此時起經周期，質點P運動的距離可能比a大，也可能比a小，C錯誤；再經過半個周期時，P所在的位置與它現在的位置關于x軸對稱，故那時P點的位移一定為負值，D正確。]
8．C　[由簡諧波的波形圖可知簡諧波的波長為λ＝4 m。雖然知道兩不同時刻的波形圖，但不知道時間差，無法確定周期和頻率，也無法確定波速，故選C。]
9．A　[由題意作出波的圖像：因為λ>3 m，當B點的位移為正的最大值時，A點位移恰為零，且向上運動可知，AB間距離為λ＝x2－x1＝3 m，由此解得該波波長λ＝4 m；經1 s A回到正向最大位移，則經2 s A必回到平衡位置，而此時B處于波谷處，根據波動特征知，A的振動速度大于B的振動速度，故A正確；1 s末質點A在正向最大位移處，質點B在平衡位置，位移不相等，故B錯誤；由分析知，波長為4 m，故C錯誤；經1 s A回到正向最大位移處，故有：T＋nT＝1 s(n＝0，1，2，3，…)，可解得T＝ s(n＝0，1，2，3，…)，由v＝＝ m/s＝(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，3，…)，故D錯誤。故選A。]
10．A　[當機械波在t1時刻剛傳到P質點時，P質點的起振方向沿y軸正方向，說明這列波的起振方向沿y軸正方向，則t＝0時，振源S的振動方向沿y軸正方向，A正確；根據題圖乙可知，t2時刻P質點處于平衡位置向y軸正方向振動，即此時P質點具有正向的最大速度，B錯誤；根據題圖乙無法確定t2時刻振源S的位置，C錯誤；如果波源停止振動，則P質點需要經過t1時間才會停止振動，D錯誤。]
11．AC　[繩波中振動方向與傳播方向垂直，可知繩波是橫波，其振幅為20 cm，波長為λ＝4×4 m＝16 m，A正確；t＝0.5 s時，質點5開始向上運動，B錯誤；因T＝2 s，波速v＝＝ m/s＝8 m/s，振動傳到質點8需要t＝ s＝0.875 s，則t＝7.3 s 到t＝7.4 s，質點8已經振動6.425～6.525 s，即質點8處在從平衡位置向上振動到最高點后再向下振動的階段，其速度先減小后增大，C正確；波速由介質決定，與質點振動的周期無關，D錯誤。]
12．BD　[由題圖可知λ＝12 m，解得λ＝16 m，A錯誤；由v＝，得T＝＝ s＝8 s，B正確；簡諧運動的加速度總指向平衡位置，P點位于y軸負半軸，加速度方向沿y軸正方向，C錯誤；P點位于y軸的負半軸，經過2 s＝，若波向x軸負方向傳播，則P向遠離平衡位置方向振動，在0～2 s內質點P運動的路程有可能小于 0.1 m，D正確。故選BD。]
13．解析：(1)若波向右傳播，由于振動的周期性，波向前傳播的距離Δx＝nλ＋λ(n＝0，1，2，3，…)，波的傳播速度v右＝＝ m/s＝4(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，3，…)
若波向左傳播，波向前傳播的距離Δx＝nλ＋λ(n＝0，1，2，3，…)
波的傳播速度v左＝＝ m/s＝4(4n＋3)m/s(n＝0，1，2，3，…)。
(2)若波速v＝68 m/s，則波在Δt時間內移動的距離s＝vΔt＝68×0.5 m＝34 m＝4λ，故波向右傳播。
(3)若波向左傳播，且3T＜Δt＜4T，則在這段時間內波傳播的距離為3λ＜Δx＜4λ，故n＝3，則波速為v左＝4(4n＋3) m/s＝60 m/s。
答案：(1)見解析　(2)向右傳播　(3)60 m/s
14．解析：(1)若該簡諧波沿x軸正方向傳播，2 s內傳播距離Δx＝nλ＋λ＝(8n＋2)m(n＝0，1，2，3，…)
波速v＝＝(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，3，…)
若該簡諧波沿x軸負方向傳播，2 s內傳播距離
Δx′＝nλ＋λ＝(8n＋6)m(n＝0，1，2，3，…)
波速v′＝＝(4n＋3)m/s(n＝0，1，2，3，…)。
(2)若波速為5 m/s，可知該波沿x軸正方向傳播
周期T＝＝1.6 s，Δt′＝3.4 s＝T
由波形圖函數關系可知，x＝7 m處的質點t0＝0時刻的位移為y＝－5 cm
該質點在3.4 s內通過的路程sy＝8A＋(A－|y|)＝(90－5)cm。
答案：(1)(4n＋1)m/s或(4n＋3)m/s(n＝0，1，2，3，…)
(2)(90－5)cm
4 / 4課時分層作業(八)　波的形成和描述
說明：單選題每小題4分，雙選題每小題6分，本試卷總分82分
?題組一　波的形成和傳播
1．關于機械波的形成，下列說法正確的是(　　)
A．當波源開始起振時，介質中的所有質點都與波源同時開始振動
B．離波源越遠的質點振動頻率越小
C．若波源做簡諧運動，所帶動的各質點也做簡諧運動
D．若波源停止振動，介質中各質點也立即停止振動
2．以下對機械波的認識正確的是(　　)
A．形成機械波一定要有波源和介質
B．波源做簡諧運動形成的波中，各質點的運動情況完全相同
C．橫波向右傳播時，處于波峰的質點也向右遷移
D．機械波向右傳播時，右方的質點比左方的質點早一些振動
3．(源自人教版教材改編)(雙選)x＝0處的波源S在t＝0時刻從平衡位置開始向下運動，形成沿x軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，沿波傳播方向上有間距均為1 m的9個質點，位置坐標如圖所示。經0.3 s在x＝1 m處的質點第一次具有正向最大速度，同時x＝3 m處的質點開始振動，則下列說法正確的是(　　)
A．波速為10 m/s
B．x＝－3 m和x＝3 m處的兩質點振動步調完全一致
C．t＝0.6 s 時，x＝4 m處的質點具有負向最大速度
D．t＝0.5 s時，x＝－2.5 m處的質點加速度在減小
?題組二　橫波和縱波
4．關于橫波和縱波，下列說法正確的是(　　)
A．對于橫波和縱波，質點的振動方向和波的傳播方向有時相同，有時相反
B．對于縱波，質點的運動方向與波的傳播方向一定相同
C．形成縱波的質點隨波一起遷移
D．空氣介質只能傳播縱波
?題組三　波的圖像
5．位于坐標原點處的波源發出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t＝0時波源開始振動，其位移y隨時間t變化的關系式為y＝A sin ，則t＝T時的波形圖為(　　)
A． B．
C． D．
6．(雙選)如圖所示，某均勻介質中各質點的平衡位置在x軸上，當t＝0時，波源x＝0處的質點S開始振動，t＝0.5 s時，剛好形成如圖所示波形，則(　　)
A．波源的起振方向向下
B．該波的波長為4 m
C．該波的波速為6 m/s
D．t＝1.5 s時，x＝4 m處的質點速度最大
7．(雙選)簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，P為介質中的一個質點，下列說法正確的是(　　)
A．若該波沿x軸正方向傳播，則質點P此時刻的加速度方向沿y軸正方向
B．若該波沿x軸正方向傳播，則質點P此時刻的速度方向沿y軸正方向
C．從該時刻開始再經過四分之一周期，質點P運動的距離為a
D．從該時刻開始再經過半個周期時，質點P的位移為負值
?題組四　波速、波長與頻率
8．一列簡諧波在兩時刻的波形如圖中實線和虛線所示，由圖可確定這列波的(　　)
A．周期　　 B．波速
C．波長　　 D．頻率
9．一列波長大于3 m的橫波沿著x軸正方向傳播，處在x1＝1.5 m和x2＝4.5 m的兩質點A、B，當B點的位移為正的最大值時，A點位移恰為零，且向上運動，從此時開始計時，經1.0 s后A點的位移處于正的最大值，由此可知(　　)
A．2 s末A點的振動速度大于B點的振動速度
B．1 s末A、B兩質點的位移相同
C．波長為12 m
D．波速一定為1 m/s
10．如圖甲所示，S為振源，P質點距S的距離為r，t＝0時刻S由平衡位置開始振動，產生沿直線向右傳播的簡諧橫波，圖乙為P質點從t1時刻開始振動的振動圖像，則下列說法正確的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．t＝0時刻振源S的振動方向沿y軸正方向
B．t2時刻P質點振動速度最大，方向沿y軸負方向
C．t2時刻振源S處于平衡位置向y軸正方向振動
D．若波源停止振動，則P質點也馬上停止振動
11．(雙選)如圖所示是某繩波形成過程的示意圖。質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質點 2，3，4，…各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。已知相鄰兩質點間的距離為1 m，t＝0.5 s時，質點1第一次偏離平衡位置20 cm速度恰好為零，此時質點5剛要被帶動。下列說法正確的是(　　)
A．繩波是橫波，其振幅為20 cm，波長為16 m
B．t＝0.5 s時，質點5開始向下運動
C．t＝7.3 s到t＝7.4 s，質點8的速度先減小后增大
D．若波源振動周期變為1 s時，波速變為原來的兩倍
12．(雙選)一列簡諧橫波在介質中沿x軸傳播，波速為2 m/s，t＝0時的波形圖如圖所示，P為該介質中的一質點。則(　　)
A．該波的波長為14 m
B．該波的周期為8 s
C．t＝0時質點P的加速度方向沿y軸負方向
D．0～2 s內質點P運動的路程有可能小于0.1 m
13．(12分)一列橫波在x軸線上傳播，在t1＝0時和t2＝0.5 s時的波形圖像如圖所示，求：
(1)這列波的傳播速度多大？
(2)若波速v＝68 m/s，則波向哪個方向傳播？
(3)若波向左傳播，且3T＜Δt＜4T，則這列波的波速多大？
14．(12分)(源自人教版教材改編)如圖所示，一列簡諧橫波在x軸上傳播，實線和虛線分別為t0＝0和t1＝2 s時的波形圖。
(1)求這列波的波速；
(2)若波速為5 m/s，平衡位置在x＝7 m處的質點從t0＝0開始計時，求其在3.4 s內通過的路程。
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