【教育专用】2017_2018学年高中物理课时跟踪检测五波的形成和描述鲁科版选修3_4

课时跟踪检测(五) 波的形成和描述

(时间：30分钟 满分：50分)

一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确。) 1．关于振动和波的关系，下列说法正确的是( ) A．有机械波必有振动 B．有机械振动必有波 C．离波源远的质点振动周期长

D．波源停止振动时，介质中的波动立即停止

2. 介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( ) A．它的振动速度等于波的传播速度 B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D．它的振动频率等于波源的振动频率

3．(北京高考)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T。t＝0时刻的波形如图1甲所示，a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是( )

图1

A．t＝0时质点a的速度比质点b的大 B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小 C．图乙可以表示质点a的振动 D．图乙可以表示质点b的振动

4．(上海高考)一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t＝0时开始做周期为T的简谐运动，经过时间t(3T/4＜t＜T)，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在2t时，该点位于平衡位置的( )

A．上方，且向上运动 C．下方，且向上运动

B．上方，且向下运动 D．下方，且向下运动

5．(浙江高考)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图2所示。绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是( )

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图2

A．a、b两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．b点完成全振动次数比a点多一次 D．b点完成全振动次数比a点少一次

6．(福建高考)如图3，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是( )

图3

二、非选择题(共2小题，共20分)

7．(8分)(重庆高考)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图4所示的图像。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。

图4

8．(12分)如图5所示，甲为某一波在t＝1.0 s时的图像，乙为参与该波动的P质点的振动图像，波速为4 m/s，求：

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图5

(1)说出两图中AA′的意义。 (2)说出甲图中OA′B图线的意义。 (3)在甲图中画出再经3.5 s时的波形图。 (4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移。

答 案

1．解析：选A 一个质点的振动会带动邻近质点的振动，使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波，但在缺少介质的情况下，波动现象就无法发生，故A对，B错；波动形成以后，各质点的振动都先后重复波源的振动，故各质点的振动周期是一样的，C错；大量质点的振动所形成的波动不会因波源的停上振动而立即消失，因为能量不会无缘无故地消失，故D错。

2．解析：选D 波在同一种介质中传播时速度恒定，而质点的振动是变速运动，A项错误；纵波的传播方向与质点的振动方向平行，B项错误；质点在一个周期内走过的路程为振幅的4倍，与波长无关，C项错误；由于质点做的是受迫振动，因此它的振动频率与波源的振动频率相同，D项正确。

3．解析：选D 根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t＝0时刻a点速度为零，b点速度最大，即t＝0时刻质点a的速度比质点b的速度小，选项A错误。由于t＝0时刻质点a位移最大，所受回复力最大，加速度最大，质点b处于平衡位置，位移为零，回复力为零，加速度为零，所以t＝0时刻质点a的加速度比质点b的大，选项B错误。根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t＝0时刻，质点a从正的最大位移处向下运动，质点b从平衡位置向下运动，所以题图乙可以表示质点b的振动，选项C错误，D正确。

3

4．解析：选A 由题可知，T＜t＜T，所以平衡位置上方的最大位移处质点再运动t4时间到2t时刻。该质点应在平衡位置上方，且向上运动，故只有A项正确。

5．解析：选D 由题图知a、b两点之间的距离为一个波长，a、b两点振动开始时刻相差一个周期，知选项A、B错误；由波是向右传播的，知选项C错误，D正确。

6．解析：选C 介质中各质点开始振动的方向与振源起振的方向相同，C正确，A、B、D错误。

7．解析：由图像可知，振子在一个周期内沿x方向的位移为2x0，水平速度为v，故周2x0y1－y2

期T＝；又由图像知2A＝y1－y2，故振幅A＝。

v2

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2x0y1－y2

答案：周期为 振幅为 v2

8．解析：(1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1.0 s时x＝1.0 m的质点的位移大小为0.2 m，方向为负；乙图中AA′表示P质点的振幅，也代表P质点在0.25 s内的位移大小为0.2 m，方向为负。

(2)甲图中OA′B段图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移，方向均为负。由乙图看出P质点在1.0 s时向－y方向振动，所以甲图中波向左传播，则OA′间各质点正向远离平衡位置方向振动，A′B间各质点正向靠**衡位置方向振动。

1

(3)传播距离：Δx＝v·Δt＝4×3.5 m＝14 m＝(3＋)×4 m，所以只需将波形向x轴

2负向平移2 m即可，如图所示。

Δt3.5

(4)求路程：因为n＝＝＝7

T/21/2所以路程s＝2An＝2×0.2×7 m＝2.8 m

求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需考查从图示时刻P质点经T/2时的位移即可，所以经3.5 s质点P的位移仍为0。

答案：(1)甲图中的AA′表示A质点的振幅，乙图中的AA′表示质点P的振幅。 (2)甲图中OA′B图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移情况。 (3)如解析图所示 (4)2.8 m 0

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