3.2波的描述——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练
1.关于波速公式，下列说法正确的是( )
A.v是质点在振动方向的速度
B.对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变
C.一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f都会发生变化
D.在同一介质中波长2 m的声波的传播速度比波长1 m的声波的传播速度大一倍
2.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，时刻绳上形成的波形如图所示，绳上的P点此时位于平衡位置.规定绳上质点向上运动的方向为y轴的正方向，则绳上P点的振动图像是( )
A. B.
C. D.
3.质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A.质点振动频率是4Hz
B.第2s末质点的速度为零
C.在4s内质点经过的路程是
D.在和两时刻，质点位移大小相等、方向相同
4.图甲所示为一列简谐横波在时的波的图象，图乙所示为该波中处质点P的振动图象。下列说法正确的是( )
A.此波的波速为2 m/s B.此波沿x轴正方向传播
C.时质点P的速度最大 D.时质点P的加速度最大
5.一列简谐波沿x轴传播，t=0时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中的两个质点，平衡位置坐标分别为。图乙为质点Q的振动图像，则( )
A.波沿着x轴负方向传播
B.波的传播速度为50m/s
C.从到，质点Q的速度逐渐增大
D.从到，质点P的加速度不断变小
6.为振源，由平衡位置开始上下振动，产生一列简谐横波沿直线传播，、两点之间的距离为.点的左侧为一种介质，右一侧为另一种介质，波在这两种介质中传播的速度之比为3:4.某时刻波正好传到右侧处，且、均在波峰位置.则( )
A.开始振动时方向可能向下也可能向上
B.波在左侧的周期比在右侧时大
C.右侧的波长为
D.左侧的波长为
7.如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，为介质中的三个质点，图乙表示处质点a的振动图像，下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的波速大小为
C.时，质点a处于波谷位置
D.时，质点b振动的速度方向与回复力方向相反
8.一列简谐横波沿x轴传播，波源的振动频率为2 Hz，某时刻波形图如图所示，中间有一部分被遮挡，则该波的波速大小可能为( )
A. B. C. D.
9.如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两艘小船进港躲避风浪.某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有( )
A.假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
B.假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
C.假设波浪的波长约为60 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响
D.假设波浪的波长约为60 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响
10.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时刻波刚好传播到处的质点P，已知波的传播速度为10 m/s，则( )
A.波源的起振方向沿y轴正方向
B.波源的振动频率为5 Hz
C.时，处的质点Q第一次处于波峰
D.时，处的质点已通过的路程为14 cm
答案以及解析
1.答案：B
解析：波速公式中的v是波在介质中的传播速度，与质点的振动速度不同，故A错误；对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变，波长λ会发生变化，故B正确，C错误；不同波长的声波在同一介质中传播时速度相等，故D错误.
2.答案：B
解析：时刻P点处于平衡位置，各质点的振动都是由靠近振源的质点带动的，则由题图中离P点较近且靠近振源的质点的位置可判断出P点的起振方向向下，可知P点的振动图像为B.
3.答案：C
解析：A.由图像可得，质点振动的周期为4s，则频率为0.25Hz，A错误；
B.第2s末质点在平衡位置，速度最大，B错误；
C.质点振动的振幅为2cm，在4s内质点经过的路程是，C正确；
D.和两个时刻，质点正处于波谷和波峰位置，位移大小相等，方向相反，D错误；
故选C。
4.答案：C
解析：A.由图可知，周期，波长，则波速
选项A错误；
B.处的质点在时刻向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，选项B错误；
C.时，质点P运动到平衡位置向上振动，偏离平衡位置的位移为零，速度最大，选项C正确；
C.时质点P运动到平衡位置向下振动，偏离平衡位置的位移为零，加速度为零，选项D错误。
故选C。
5.答案：D
解析：A.由图乙可知，时，Q质点向上运动，故波沿轴正方向传播，故A错误;B.由甲图可知波长为10cm，由乙图可知周期为0.2s，则波的传播速度为故B错误;C.从到，质点Q由平衡位置向位移最大位置运动，速度逐渐减小，故C错误;D.从到，质点P由位移最大位置向平衡位置运动，加速度逐渐减小，故D正确。故选D。
6.答案：AD
解析：A、开始运动时方向与振源的起振方向相同，由于振源的起振方向不知道，所以无法确定开始运动时方向，故A正确
B、波的振动周期由振源决定，波在左侧的周期和右侧的周期相等，故B错误;
CD、若传到时，质点从平衡位置向下振动，则有:则，解得:，此时在的左边，有:，解得:；若传到时，质点从平衡位置向上振动，则有:，解得:，此时在的左边，有:，解得:；因、均在波峰位置，可知和都应该是整数，根据数学知识可得，这两个数包含了所有的奇数，即可表示为，则可表示为，故C错误，D正确。
故选:AD。
7.答案：BD
解析：A.由图乙可知时刻，a点振动方向向上，根据波形平移法可知该波沿x轴负向传播，故A错误;B.根据其中可得故B正确;C.根据简谐振动的周期性，可得即质点a在时的位置与时位置相同，均处于波峰位置，故C错误；D.依题意，由于时刻质点b向上振动，可知时质点b振动的速度方向向下，回复力方向向上，两者方向相反，故D正确。故选BD。
8.答案：AB
解析：根据波形图可知，，则，综上可得，故波速，当时，；当时，，故A、B正确.
9.答案：AD
解析：当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长相差不多时才能发生明显的衍射现象，波浪的波长约为10 m时，不能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船基本上不受波浪影响，A正确，B错误；波浪的波长约为60 m时，能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船明显受到波浪影响，C错误，D正确.
10.答案：CD
解析：由波形图结合“同侧法”可知，P点起振方向沿y轴负方向，则波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误；由题图可知波长，波源的振动频率为，故B错误；振动周期，波传播到处需要的时间为，则时，Q已经振动了，此时Q第一次到达波峰位置，故C正确；波传播到处需要的时间为，则时，该处质点已经振动了，即时，处的质点通过的路程为，故D正确.
