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2019-2020年高中物理 第2章 機(jī)械波 2.2 機(jī)械波的描述課后訓(xùn)練 滬科版選修3-4 1．簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．振幅越大，則波傳播的速度越快 B．振幅越大，則波傳播的速度越慢 C．在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng) D．振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短 2．一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻形成如圖所示的凸凹形狀，對(duì)此時(shí)繩A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?。 A．它們的振幅相同 B．其中D、F速度方向相同 C．其中A、C速度方向相同 D．從此時(shí)算起，B比C先回到平衡位置 3．一列橫波在某時(shí)刻的波形圖像如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向下，則下列說(shuō)法正確的是（　　）。 A．波水平向右傳播 B．質(zhì)點(diǎn)H與質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向相同 C．質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置 D．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)C的加速度為零 4．關(guān)于波的圖像的物理意義，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．表示某一時(shí)刻某一質(zhì)點(diǎn)的位移 B．表示各個(gè)時(shí)刻某一質(zhì)點(diǎn)的位移 C．表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移 D．表示各個(gè)時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移 5．關(guān)于機(jī)械波的波速和波長(zhǎng)，下列說(shuō)法中正確的是（　?。?。 A．橫波中相鄰兩個(gè)波峰間的距離、縱波中的密部中央和疏部中央間距都是一個(gè)波長(zhǎng) B．兩個(gè)相鄰的速度相同的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的距離是一個(gè)波長(zhǎng) C．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)波速、頻率和波長(zhǎng)都要改變 D．機(jī)械波在同一種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的 6．如圖所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波。若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則（　?。?。 A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2 C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2 7．圖（a）表示一列簡(jiǎn)諧波在介質(zhì)中傳播時(shí)，某一質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像，請(qǐng)?jiān)趫D（b）中作出這列簡(jiǎn)諧波在t＝0時(shí)刻的波形圖（質(zhì)點(diǎn)a畫(huà)在坐標(biāo)原點(diǎn)上，且波沿x軸正方向傳播）。 8．如圖所示，甲為某一列波在t＝1.0 s時(shí)的圖像，乙為參與該波動(dòng)的P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。 （1）說(shuō)出兩圖中AA′意義？ （2）說(shuō)出甲圖中OA′B圖線的意義？ （3）求該波速v。 （4）在甲圖中畫(huà)出再經(jīng)3.5 s時(shí)的波形圖。 （5）求再經(jīng)過(guò)3.5 s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的路程s和位移。  參考答案 1．答案：D　解析：機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)的密度、彈性有關(guān)，與波的振幅、頻率無(wú)關(guān)，因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在一個(gè)周期內(nèi)，機(jī)械波的波形向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)仍在原平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它通過(guò)的路程是振幅的4倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；頻率越高，周期越短，波傳播一個(gè)波長(zhǎng)所用的時(shí)間（一個(gè)周期）越短，選項(xiàng)D正確。 2．答案：AD　解析：繩子上的橫波可以看做簡(jiǎn)諧波，繩子上各質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同，A對(duì)，利用“上下坡法”，可以確定A、E、F點(diǎn)向下振動(dòng)，B、C、D點(diǎn)向上振動(dòng)，故D點(diǎn)與F點(diǎn)、A點(diǎn)與C點(diǎn)速度方向均相反，B、C錯(cuò)。B點(diǎn)、C點(diǎn)都先向上運(yùn)動(dòng)到上方最大位移處，再返回到平衡位置，而B(niǎo)點(diǎn)比C點(diǎn)先到達(dá)最大位移處，故B點(diǎn)比C點(diǎn)先回到平衡位置，D對(duì)。 3．答案：C　解析：由于質(zhì)點(diǎn)F要追隨和它鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，又知道質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向是向下的，則與它鄰近的離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)的位置應(yīng)在它的下方，對(duì)照?qǐng)D像可以判定出波源在質(zhì)點(diǎn)F的右方，故波是向左傳播的，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的。與質(zhì)點(diǎn)H鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)I的位置在質(zhì)點(diǎn)H的上方，則質(zhì)點(diǎn)H的運(yùn)動(dòng)方向是向上的，所以選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的。用同樣的方法可以判斷出質(zhì)點(diǎn)C要向下運(yùn)動(dòng)直接回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)B則先向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大位移處后再返回平衡位置，這樣質(zhì)點(diǎn)C要比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置，所以選項(xiàng)C是正確的。質(zhì)點(diǎn)C此時(shí)處在最大位移處，其加速度最大，所以選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。 4．答案：C　解析：波的圖像表示的是介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻離各自的平衡位置的位移情況。 5．答案：D　解析：由波長(zhǎng)的定義可知A、B不正確。波在同一種均勻介質(zhì)中傳播波速不變；當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的頻率不變，但波速發(fā)生變化，因此波長(zhǎng)也發(fā)生變化。故C錯(cuò)，D正確。 6．答案：C 7．答案：見(jiàn)解析 解析：由圖（a）可知，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正處于平衡位置且沿＋y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)達(dá)到正向最大位移處，x軸正向?yàn)椴▊鞑サ姆较?，利用波形與振動(dòng)方向關(guān)系的判斷方法，得出t＝0時(shí)的波形如圖所示。 8．答案：見(jiàn)解析 解析：（1）甲圖中AA′表示A質(zhì)點(diǎn)的振幅或1.0 s時(shí)A質(zhì)點(diǎn)的位移大小為0.2 m，方向?yàn)樨?fù)。乙圖中AA′表示P質(zhì)點(diǎn)的振幅，也是P質(zhì)點(diǎn)在0.25 s時(shí)位移大小為0.2 m，方向?yàn)樨?fù)。 （2）甲圖中OA′B段圖線表示O到B之間所有質(zhì)點(diǎn)在1.0 s時(shí)的位移，方向均為負(fù)。由乙圖看出P質(zhì)點(diǎn)在1.0 s時(shí)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)。所以甲圖中波向左傳播，則OA′間各質(zhì)點(diǎn)負(fù)向遠(yuǎn)離平衡位置方向振動(dòng)，A′B間各質(zhì)點(diǎn)正向靠近平衡位置方向振動(dòng)。 （3）甲圖得波長(zhǎng)λ＝4 m，乙圖得周期T＝1 s，波速。 （4）傳播距離：Δx＝vΔt＝14 m＝（3＋）λ，只需將波形向x軸負(fù)向平移λ＝2 m即可，如圖所示。 （5）因?yàn)?，路程s＝4An＝20.2m＝2.8 m，由于波動(dòng)的重復(fù)性，經(jīng)歷時(shí)間為周期的整數(shù)倍時(shí)，位移不變，所以只需考查從圖示時(shí)刻到P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)時(shí)的位移即可，所以再經(jīng)過(guò)3.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移仍為零。