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課時(shí)分層作業(yè)(十二)　波的描述
?題組一　波的圖像
1．(多選)對(duì)于波的圖像，下列說法正確的是(　　)
A．圖像描述的是不同時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移
B．圖像描述的是不同時(shí)刻某個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移
C．如果圖像是正弦曲線，說明各個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
D．如果圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波
2．以質(zhì)點(diǎn)P為波源的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)的波形如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．繩波傳播不需要介質(zhì)
B．P點(diǎn)的起振方向朝上
C．繩中質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)右側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)
D．當(dāng)P點(diǎn)停止振動(dòng)時(shí)，繩波立即消失
?題組二　波長(zhǎng)、頻率和波速
3．關(guān)于機(jī)械波，下列說法正確的是(　　)
A．在傳播過程中能傳遞能量
B．頻率由介質(zhì)決定
C．波長(zhǎng)由波源決定
D．能在真空中傳播
4．(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波的圖像如圖所示，Q、P、N是波的傳播方向上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)刻三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到各自平衡位置的距離相等，并且質(zhì)點(diǎn)P正加速運(yùn)動(dòng)，則(　　)
A．此時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q正加速運(yùn)動(dòng)
B．此時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)N正加速運(yùn)動(dòng)
C．再過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)Q正加速運(yùn)動(dòng)
D．再過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)N正加速運(yùn)動(dòng)
5．一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為4 m/s。M、P和Q是介質(zhì)中三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，t＝0時(shí)波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是(　　)
A．波沿x軸正方向傳播
B．波的周期為8 s
C．經(jīng)過2 s，質(zhì)點(diǎn)M移動(dòng)到x＝10 m處
D．質(zhì)點(diǎn)P和Q的振動(dòng)步調(diào)相反
?題組三　波的圖像的應(yīng)用
6．(多選)下列波形圖中，描述質(zhì)點(diǎn)此刻振動(dòng)方向(以豎直箭頭表示振動(dòng)方向)正確的是(　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
7．(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波的周期為0.2 s，某時(shí)刻的波形如圖所示。則(　　)
A．該波的波長(zhǎng)為8 m
B．該波的波速為50 m/s
C．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
8．(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，周期為2 s，t＝0時(shí)刻的波形曲線如圖所示，此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　)
A．該波的波速為1.0 m/s
B．該波沿x軸正方向傳播
C．t＝0.5 s時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b的速率達(dá)到最大值
D．t＝0.5 s時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)a向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
9．在如圖所示的Oxy坐標(biāo)系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn)，相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a。t＝0時(shí)，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)P0開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。t＝T時(shí)的波形如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P0沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
B．t＝T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P4的速度最大
C．t＝T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P3和P5相位相同
D．該列繩波的波速為
10．(人教版P70T6改編)湖面上停著A、B兩條小船，它們相距30 m。一列水波正在湖面上沿A、B連線的方向傳播，每條小船每分鐘上下浮動(dòng)30次。當(dāng)A船位于波峰時(shí)，B船在波谷，兩船之間還有一個(gè)波峰。求水波的周期、波長(zhǎng)和波速。
11．如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0時(shí)刻的波的圖像，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M正處于平衡位置，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，t2＝0.55 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第三次到達(dá)y軸正向最大位移處，求：
(1)該波傳播的方向和波速大??；
(2)從t1＝0到t3＝1.20 s，波中質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)過的路程和t3＝1.20 s時(shí)N相對(duì)平衡位置的位移。
1 / 1課時(shí)分層作業(yè)(十二)
1．CD　[波的圖像描述的是某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，A、B錯(cuò)誤；如果波的圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波，對(duì)應(yīng)的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，C、D正確。]
2．B　[繩波是機(jī)械波，機(jī)械波的傳播需要滿足兩個(gè)條件：①振源振動(dòng)，②介質(zhì)，所以繩波傳播需要介質(zhì)，故A錯(cuò)誤；Q點(diǎn)的起振方向朝上，P點(diǎn)的起振方向也朝上，故B正確；由于波向左傳播，繩中質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)左側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；如果振源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的振動(dòng)不會(huì)立即停止，故D錯(cuò)誤。故選B。]
3．A　[機(jī)械波在傳播振動(dòng)形式的過程中，同時(shí)將能量由近及遠(yuǎn)傳遞，故A正確；機(jī)械波的頻率由波源決定，故B錯(cuò)誤；機(jī)械波波長(zhǎng)由波源和介質(zhì)共同決定，故C錯(cuò)誤；機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，因此不能在真空中傳播，故D錯(cuò)誤。故選A。]
4．BD　[因?yàn)轭}圖所示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在加速運(yùn)動(dòng)，即向下運(yùn)動(dòng)衡位置，根據(jù)“上下坡”法判斷可知波向左傳播，此時(shí)Q向上運(yùn)動(dòng)，處于減速狀態(tài)，N向上運(yùn)動(dòng)，處于加速狀態(tài)，A錯(cuò)誤，B正確；再過半個(gè)周期，Q遠(yuǎn)離平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，處于減速狀態(tài)，N衡位置向下運(yùn)動(dòng)，處于加速狀態(tài)，C錯(cuò)誤，D正確。]
5．D　[此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由“同側(cè)法”可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，該波的波長(zhǎng)為8 m，則波的周期為T＝＝2 s，故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播方向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)P和Q的距離為半個(gè)波長(zhǎng)，則質(zhì)點(diǎn)P和Q的振動(dòng)步調(diào)相反，故D正確。故選D。]
6．BC　[波向右傳播時(shí)，根據(jù)波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系，可知題圖A、B中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向向上，A錯(cuò)誤，B正確；波向左傳播時(shí)，根據(jù)波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系，可知題圖C、D中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向向下，C正確，D錯(cuò)誤。]
7．AC　[由波形圖可知，波長(zhǎng)為8 m，故A正確；根據(jù)公式v＝代入數(shù)據(jù)解得v＝40 m/s，故B錯(cuò)誤；由題知該波沿x軸正方向傳播，根據(jù)“上下坡法”可知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。]
8．AD　[由題圖知，波長(zhǎng)為2 m，且周期為2 s，則波速為v＝＝1.0 m/s，故A正確；由題知，此時(shí)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)b向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡”法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；t＝0.5 s＝時(shí)，即再經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)b到達(dá)波谷，速率為0，故C錯(cuò)誤；由題圖可知，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置，t＝0.5 s＝時(shí)，即再經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)平衡位置，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選AD。]
9．D　[由t＝T時(shí)的波形圖可知，波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)P6，根據(jù)“上下坡法”可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P6沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故波源起振的方向也沿y軸正方向，故t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P0沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，在t＝T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P4處于正的最大位移處，故速度為零，故B錯(cuò)誤；由題圖可知，在t＝T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P3沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)P5沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的相位不相同，故C錯(cuò)誤；由題圖可知，＝2a，解得λ＝8a，故該列繩波的波速為v＝，故D正確。故選D。]
10．解析：每條小船每分鐘上下浮動(dòng)30次，則周期為
T＝ s＝2 s
設(shè)A、B兩船間距為x0，由于當(dāng)A船位于波峰時(shí)，B船在波谷，兩船之間還有一個(gè)波峰，則有λ＝x0
解得λ＝20 m
根據(jù)波長(zhǎng)與波速的關(guān)系有v＝＝10 m/s。
答案：2 s　20 m　10 m/s
11．解析：(1)由題意知t1＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形平移法結(jié)合題圖判斷知，此波沿x軸負(fù)方向傳播。
在t2＝0.55 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M恰好第三次到達(dá)y軸正向最大位移處，則有t2－t1＝T＝0.55 s，可得周期為T＝0.2 s，所以波速為v＝＝20 m/s。
(2)設(shè)t3－t1＝nT，得n＝＝6，則從t1＝0到t3＝1.20 s，波中質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)過的路程為s＝4nA＝4×6×5 cm＝120 cm＝1.2 m
因波剛好傳播了6個(gè)周期，故質(zhì)點(diǎn)N仍處于平衡位置上方2.5 cm處。
答案：(1)x軸負(fù)方向　20 m/s　(2)120 cm(或1.2 m)　平衡位置上方2.5 cm處
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