高考物理選修知識點(diǎn)鞏固練習(xí)波的傳播的多解性提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．一列橫波以10 m／s的速率沿水平方向傳播．某時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，經(jīng)時(shí)間Δt后的波形如圖12-3-37中的虛線所示．已知2T＞Δt＞T（T為這列波的周期）．由此可知Δt可能是（ ）． A．0.3 s B．0.5 s C．0.6 s D．0.7 s 2．一列橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖12-3-38中實(shí)線所示，在t=1 s時(shí)的波形如圖12-3-38中虛線所示．由此可以判定此波的（ ）． A．波長一定是4 cm B．周期一定是4 s

2、 C．振幅一定是2 cm D．傳播速度一定是1 cm／s 3．一簡諧橫波在圖中x軸上傳播，實(shí)線和虛線分別是t1和t2時(shí)刻的波形圖，已知t2－t1=1.0 s．由圖判斷下列哪一個(gè)波速是不可能的？（ ） A．1 m／s B．3 m／s C．5 m／s D．10 m／s 4．如圖所示，一簡諧橫波在x軸上傳播，軸上a、b兩點(diǎn)相距12 m．t=0時(shí)a點(diǎn)為波峰，b點(diǎn)為波谷；t=0.5 s時(shí)，a點(diǎn)為波谷，b點(diǎn)為波峰．則下列判斷中正確的是（ ）． A．波一定沿x軸正方向傳播 B

3、．波長可能是8 m C．周期可能是0.5 s D．波速一定是24 m／s 5．一列間諧橫波沿直線由A向B傳播，A．B相距0.45m，如圖是A處質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)圖像。當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這列波的波速可能是（　?。? 　　A．4.5/s???????? B ． 3.0m/s??????? C ． 1.5m/s??????? D ．0.7m/s 　 6．（2015 龍巖校級模擬）一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示．下列描述該波的圖象可能的是(　　) 7．

4、（2015 宜春校級模擬）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.1 s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示．波源不在坐標(biāo)原點(diǎn)O，P是傳播介質(zhì)中離坐標(biāo)原點(diǎn)2.5 m處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)．則以下說法正確的是 (　　) A．波的頻率可能為7.5 Hz B．波的傳播速度可能為50 m/s C．質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0.1 m D．在t＝0.1 s時(shí)刻與P相距5 m處的質(zhì)點(diǎn)也一定向上振動(dòng) ? 8．一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為T，t=0時(shí)刻的波形如圖所示。此時(shí)平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)，若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa=2．5 m， xb=

5、5．5 m，則（　?。? 　　A．當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)恰在波谷 　　B．t=T/4時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 　　C．t=3T/4時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．在某一時(shí)刻，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同 二、填空題 9．有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v，2v，3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab=L，在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是________；頻率由高到低的先后順序依次是________。 　 10．一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t = 0時(shí)

6、刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)N的振幅是?? m，振動(dòng)周期為????? s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)??? （從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填）的振動(dòng)圖象。該波的波速為?? m/s。 三、解答題 11．在圖所示的圖像中，實(shí)線是一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的圖像，經(jīng)過t=0.2 s后這列波的圖像如圖中虛線所示．求這列波的波速． 12．在波的傳播方向上有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和Q，它們的平衡位置相距s=1.2 m，且大于一個(gè)波長，介質(zhì)中的波速為v=2 m／s，P和Q的振動(dòng)圖線如圖所示，求振動(dòng)周期的最大值，并畫出t=0時(shí)的波的圖像．

7、 13．一列波先后通過相距為4 m的A、B兩點(diǎn)，用時(shí)為0.01 s，已知A、B兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向始終相反，問： （1）這列波的波速是多少？ （2）這列波的最小頻率可能是多少？ 14．（2014 新鄭市校級期中）如圖實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象，虛線是經(jīng)過0.2 s時(shí)的波形圖象．求： (1)波傳播的可能距離； (2)可能的周期； (3)若波速是35 m/s，波的傳播方向； (4)若0.2 s小于一個(gè)周期時(shí)，傳播的距離、周期、波速． 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】B、D 【解析】根據(jù)T=／v，則T=0.4 s．根據(jù)題意可知．當(dāng)此波向右傳播時(shí)，

8、當(dāng)此波向左傳播時(shí)． 2．【答案】A、C 【解析】解波動(dòng)圖像的題目，一般可分為兩類：一類是讀圖，可以直接從圖上讀出振幅和波長，此題便可讀出波長是4 cm，振幅是2 cm，故A、C選項(xiàng)正確．另一類是根據(jù)圖像給定的條件，去計(jì)算波速、周期，判定波傳播的方向，判定某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況及判定某一時(shí)刻的波形圖．這類問題的解決，是建立在正確讀圖和對波動(dòng)的正確理解上的，是較深層次的考查．此題表示出在1 s時(shí)間內(nèi)圖像的變化．這1 s時(shí)間與周期的關(guān)系是（n=0，1，2，3，…），是不確定解，因此B選項(xiàng)錯(cuò)．同理傳播速度也不確定，D選項(xiàng)也錯(cuò)． 3．【答案】D 【解析】由圖知此簡諧橫波的波長為4 m．設(shè)簡諧

9、橫波向右傳播， （n=0，1，2，3，…），則v可能為1 m／s，5 m／s，9 m／s，… 設(shè)簡諧橫波向左傳播，（n=0，1，2，3，…），v＇可能為3 m／s，7 m／s，11 m／s，… 所以選項(xiàng)A、B、C都是可能的，D選項(xiàng)不可能． 4．【答案】B 【解析】由于x=-0時(shí)a點(diǎn)為波峰，b點(diǎn)為波谷，所以a、b兩點(diǎn)的間距為半波長的奇數(shù)倍． 則有12m=(2n+1)（n=0，1，2，3，…）， 所以（n=0，1，2，3，…）． 當(dāng)n=1時(shí)，=8 m，故B正確． 由于經(jīng)t=0.5 s，a點(diǎn)為波谷，b點(diǎn)為波峰，所以0.5 s為半個(gè)

10、周期的奇數(shù)倍，則有0.5 s=(2m+1)（m=0，1，2，3，…）， 所以（m=0，1，2，3，…）。 設(shè)T=0.5 s，則，所以周期不可能為0.5 s，故C錯(cuò)． 由于機(jī)械波具有雙向性和周期性，所以A、D均錯(cuò)． 5．【答案】A ? 　　【解析】在處理相距一定距離的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)關(guān)系時(shí)必須嘗試作出兩質(zhì)點(diǎn)間在該時(shí)刻的最少波形，然后根據(jù)間距和波長關(guān)系求波長（注意波的周期性）。波是由A向B傳播的，而且在A到達(dá)波峰的時(shí)刻，處于B平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，則最少波形關(guān)系如圖，所以有，，，當(dāng)n=0時(shí)，v=4.5m/s，當(dāng)n=1時(shí)v=0.9m/s，當(dāng)n=2時(shí)v=0.5m/s等，正確答案為A

11、。 6．【答案】AC 【解析】由振動(dòng)圖象可知，t＝0時(shí)，a在正的最大位移處，b在平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．如果波從a傳播到b，則ab間距最短應(yīng)該為波長的情況，則 (其中n＝0,1,2…)，波長可能為12 m、、…，故選項(xiàng)C正確；如果波從b傳播到a，則ab間距最短應(yīng)該為波長的情況， (其中n＝0,1,2…)，波長可能為36 m、 、4 m、…，故選項(xiàng)A正確． 7．【答案】BC 【解析】從題圖中可以看出波形從實(shí)線傳播到虛線的時(shí)間為： (n＝0,1,2，…)，波的頻率為：(n＝0,1,2，…)，A錯(cuò)誤；從題圖中得出波長為：λ＝4 m，波的傳播速度為：v＝λf＝10(4n＋1) m/s

12、(n＝0,1,2，…)，當(dāng)n＝1時(shí)，v＝50 m/s，B正確；從題圖中可以看出質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0.1 m，C正確；從題圖中可知t＝0.1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，與P相距5 m的質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)P相距個(gè)波長，若該質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)左側(cè)，它正在向下振動(dòng)，若該質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)右側(cè)，它正在向上振動(dòng)，D錯(cuò)誤． 8．【答案】見解析 【解析】由題圖知，波長λ=4m，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距為Δx=5．5m-2．5m=3m，比較Δx和λ，Δx既不是λ/2的奇數(shù)倍，亦不是偶數(shù)倍，即，a、b兩點(diǎn)既不是同相點(diǎn)亦不是反相點(diǎn)，故，A、D都錯(cuò)。 　　由t=0時(shí)平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)，知波沿x軸負(fù)方向傳播。據(jù)此可

13、作出T/4．3T/4時(shí)刻的波形如5圖中的粗虛線、細(xì)虛線所示，可看出，T/4時(shí)a質(zhì)點(diǎn)正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，3T/4時(shí)b質(zhì)點(diǎn)正向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。故，B錯(cuò)C對，故本題選C。 二、填空題 9．【答案】B、D、C、A D、B、C、A 【解析】根據(jù)已給的波動(dòng)圖像，可得出四列簡諧波的波長，周期（頻率）關(guān)系為： A=L，TA=A／vA=L／v，fA=v／L． B=L／2，TB=L／4v，fB=4v／L． C=2L，TC=2L／3v，fC=3v／2L． D=2L／3，TD=L／6v，fD=6v／L． 易得頻率關(guān)系fD＞fB＞fC＞fA．再根據(jù)波動(dòng)圖像

14、得出A、B、C選項(xiàng)中，t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向上振動(dòng)，D選項(xiàng)中，在t時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng)，所以從該時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到波峰的時(shí)間分別為： tA=TA／4=L／4v，fB=TB／4=L／16v， tC=TC／4=L／6v，tD=3TD／4=L／8v， 得tB＜tD＜tC＜tA． 10．【答案】見解析 【解析】由波動(dòng)（或振動(dòng)）圖像可看出，質(zhì)點(diǎn)N的振幅是0．8m，該波的波長是2．0m。振動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)的周期相同，由振動(dòng)圖像可知，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為4s。由振動(dòng)圖像可知，該質(zhì)點(diǎn)0時(shí)刻，過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合波動(dòng)圖像可以看出圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖像。由v=λ/T可解得：

15、v=0．5m/s。 三、解答題 11．【答案】見解析 【解析】從波的圖像可讀出波長=4 m，振幅A=2 cm．此題引起多種可能的原因有兩個(gè)，一個(gè)是傳播方向的不確定，一個(gè)是時(shí)間t和周期T的大小關(guān)系不確定． 設(shè)波沿x軸正方向傳播，t=0.2 s可能是個(gè)周期（n=0，1，2，3，…），即，周期，波速m／s（n=0，1，2，3，…）． 設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0.2 s可能是個(gè)周期（n=0，1，2，3，…），即，周期，波速（n=0，1，2，3，…）． 即當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)，v=5(4n+1)m／s（n=0，1，2，3…），當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，v=5(4

16、n+3) m／s（n=0，1，2，3，…）． 12．【答案】見解析 【解析】這是一道波動(dòng)與振動(dòng)圖像相結(jié)合的問題，通過振動(dòng)圖像確定每一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，然后由P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)情況，確定兩者間距與波長的關(guān)系；又因?yàn)椴ǖ膫鞑シ较蛭粗蓮南旅鎯煞N情況加以分析： （1）當(dāng)波由P點(diǎn)向Q點(diǎn)傳播 由振動(dòng)圖線可知Q點(diǎn)的振動(dòng)在時(shí)間上比P點(diǎn)至少落后，因而P、Q兩點(diǎn)之間的距離至少是，根據(jù)波的周期性，s與關(guān)系應(yīng)為（注意題目中s＞）s=n+（n=1，2，3，…），，故周期（n=1，2，3，…），顯然，n=1時(shí)，和T有最大值，其最大值分剮為1=0.96 m，T1=0.48 s． 下面作出t=0時(shí)的波的圖

17、像，要正確畫出該時(shí)刻波的圖線，需把握好以下幾點(diǎn)： ①根據(jù)題中振動(dòng)圖像，t=0時(shí)P點(diǎn)位移yP=A，速度vP=0；Q點(diǎn)位移yQ=0，速度最大，且將向正最大位移振動(dòng)． ②以P點(diǎn)為原點(diǎn)，pQ為x軸畫出直角坐標(biāo)系，并根據(jù)及PQ=s進(jìn)行合理分度，將P、Q的橫、縱坐標(biāo)在坐標(biāo)圖上標(biāo)出。然后畫出經(jīng)過這兩點(diǎn)的一條圖線，如圖（a）所示． （2）當(dāng)波由Q點(diǎn)向P點(diǎn)傳播 這種情況下與（1）的求解方法基本相同． 所以（n=1，2，3，…），，（n=1，2，3，…）． 當(dāng)n=1時(shí)，和T取最大值，其最大值分別為，，t=0時(shí)波的圖像如圖（b）

18、所示． 13．【答案】見解析 【解析】（1）． （2）A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向始終相反，即屬于振動(dòng)步調(diào)始終相反的點(diǎn)，因此兩點(diǎn)平衡位置間的距離s=4 m=+n=．所以（n=0，1，2，…），即由v=f可得（n=0，1，2，…）， 則當(dāng)n=0時(shí)有最小頻率f=50 Hz． 14．【答案】見解析 【解析】(1)由題圖知，波長λ＝4 m， 沿x軸向左傳播時(shí)，傳播的距離為 (n＝0,1,2…) 沿x軸向右傳播時(shí)，傳播的距離為 (n＝0,1,2…) (2)向左傳播時(shí)，傳播的時(shí)間為得 (n＝0,1,2…) 向右傳播時(shí)，傳播的時(shí)間為得 (n＝0,1,2…) (3)若波速是35 m/s，則波在0.2 s內(nèi)傳播的距離為 ，所以波向左傳播． (4)若0.2 s小于一個(gè)周期，說明波在0.2 s內(nèi)傳播的距離小于一個(gè)波長． 向左傳播時(shí)，傳播的距離； 由傳播的時(shí)間得周期T≈0.267 s，波速v≈15 m/s. 向右傳播時(shí)，傳播的距離為； 由傳播的時(shí)間得周期T＝0.8 s，波速v＝5 m/s.