高考物理選修知識點鞏固練習波的傳播的多解性基礎

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題 1．有一列沿水平繩傳播的簡諧橫波，頻率為10 Hz，振動方向沿豎直方向，當繩上的質(zhì)點P到達其平衡位置且向下運動時，在其右方相距0.6 m處的質(zhì)點Q剛好到達最高點，由此可知波速和傳播方向可能是（ ）． A．8 m／s，向右傳播 B．8 rn／s，向左傳播 C．24 m／s，向右傳播 D．24 rn／s，向左傳播 2．一列在豎直方向振動的簡諧橫波，波長為，沿正x方向傳播．某一時刻，在振動位移向上且大小等于振幅一半的各點中，任取相鄰的兩點P1、P2，已知P1的x軸坐標小于P2的x軸坐標，則（ ）． A．若

2、，則P1向下運動，P2向上運動 B．若，則P1向上運動，P2向下運動 C．若，則P1向上運動，P2向下運動 D．若，則P1向下運動，P2向上運動 3．M、N為介質(zhì)中波的傳播方向上的兩點，間距s=1.5 m，它們的振動圖像如圖所示，這列波的波速的可能值為（ ）． A．15 m／s B．7.5 m／s C．5 m／s D．3 m／s 4．在波傳播的直線上有兩個質(zhì)點A、B，它們相距60 cm，當A質(zhì)點在平衡位置處向上振動時，B質(zhì)點處在波谷位置．已知波的速度是24 m／s，則此列波的頻率可能是（

3、 ）． ①30 Hz ②410 Hz ③400 Hz ④430 Hz A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 5．（2015 樂至縣校級期中）圖中實線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t＝0和t＝0.03 s時刻的波形圖，x＝1.2 m處的質(zhì)點在t＝0.03 s時刻向y軸正方向運動，則(　　) A．該波的頻率可能是125 Hz B．該波的波速可能是10 m/s C．t＝0時，x＝1.4 m處質(zhì)點的加速度方向沿y軸正方向 D．各質(zhì)點在0.03 s內(nèi)隨波遷移0.9 m 6．一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為

4、T，t=0時刻的波形如圖所示。此時平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點正在向上運動，若a、b兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為xa=2.5 m， xb=5.5 m，則（　?。? 　　A．當a質(zhì)點處在波峰時，b質(zhì)點恰在波谷 　　B．t=T/4時，a質(zhì)點正在向y軸負方向運動 　　C．t=3T/4時，b質(zhì)點正在向y軸負方向運動 D．在某一時刻，a、b兩質(zhì)點的位移和速度可能相同 　 7．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A。t=0時，平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處，且向y軸負方向運動；此時，平衡位置在x＝0．15m處的質(zhì)元位于y＝A處。該波的波長可能等于（　?。? 　　A．0．60 m 　　　

5、 B．0．20 m　　　? C．0．12m　　　　D．0．086m 8．(2015 唐山市高三模擬)如圖所示，a、b是水平繩上的兩點，相距42厘米，一列正弦波沿繩傳播，方向從a到b，每當a點經(jīng)過平衡位置向上運動時，b點正好到達上方最大位移處，則此波的波長可能是(　　) A．168厘米 B．56厘米 C．42厘米 D．33.6厘米 E．24厘米 二、填空題 9．有四列簡諧波同時沿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，且ab=L，在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點

6、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時刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點N的振幅是?? m，振動周期為????? s，圖乙表示質(zhì)點??? （從質(zhì)點K、L、M、N中選填）的振動圖象。該波的波速為?? m/s。 三、解答題 11．圖中實線表示一橫波在某時刻的波形圖線，虛線是經(jīng)過0.2 s時的波形圖線． （1）若波向右傳播，求其最大周期； （2）若波向左傳播，求其在這段時間內(nèi)

7、前進的距離； （3）若波傳播的速度為35 m／s，試判定波傳播的方向． 12．在圖所示的圖像中，實線是一列簡諧橫波在某一時刻的圖像，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． 13．一列波先后通過相距為4 m的A、B兩點，用時為0.01 s，已知A、B兩質(zhì)點運動方向始終相反，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．（2015 哈爾濱校級一模）一列橫波在x軸上傳播，在t1=0時刻波形如圖實線所示，t2=0.05s時刻波形如下圖虛線所示。若周期大于，則最小波速和最

8、大波速分別是多少？方向如何？ 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】B、C 【解析】先畫一個如圖（a）、（b）所示的正弦曲線，由題意找出P點、Q點的多種可能位置，由圖知： 若波向右傳：． 則=2.4／(4k+1)m（k=0，1，2，3，…）． 波速v右=f=24／(4k+1) m／s（k=0，1，2，3，…）． 若波向左傳：． 即=2.4／(4k+3)m（k=0，1，2，3，…）， 波速v左=f=24／(4k+3) m／s（k=0，1，2，3，…）． 即可知B、C正確． 2

9、．【答案】A、C 【解析】本題解題關鍵是依據(jù)題意正確作出圖示。然后借助圖形分析求解．依圖所示可判斷選項A、C正確． 3．【答案】A、C、D 【解析】因為M、N兩點振動時情況恰好相反。所以它們的間距應等于寺的奇數(shù)倍．設波長為，則，所以（n=0，1，2，…）．由振動圖像知，波的周期為T=0.2 s，因此波速的一般表達式為：（n=0，1，2，…）．當n=0時，v=15 m／s；當n=1時，v=5 m／s；當n=2時，v=3 m／s． 4．【答案】C 【解析】波由A向B傳播時，，m．其中n=0，1，2，… 則有． 當波由B向A傳播時

10、，，m，其中，n=0，1，2，… 則有． 故C項正確． 5．【答案】　A 【解析】　由題可知波向右傳播，則0，，當n＝3時，T＝0.008 s，f＝125 Hz，A選項正確．波速，λ＝1.2 m，代入數(shù)據(jù)得B選項錯誤．當t＝0時刻，x＝1.4 m時，質(zhì)點加速度方向沿y軸負方向，C選項錯誤．各質(zhì)點只是上下振動，不隨波遷移，D選項錯誤． 6．【答案】C 【解析】由題圖知，波長λ=4m，a、b兩質(zhì)點的平衡位置相距為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兩點既不是同相點亦不是反相點，故，A、D都錯。 　　由t=

11、0時平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點正在向上運動，知波沿x軸負方向傳播。據(jù)此可作出T/4．3T/4時刻的波形如5圖中的粗虛線、細虛線所示，可看出，T/4時a質(zhì)點正向y軸正方向運動，3T/4時b質(zhì)點正向y軸負方向運動。故，B錯C對，故本題選C。 ?7．【答案】AC 【解析】設波長為λ，依題意應有：（n取0和自然數(shù)），由此式可以判知，本題中BD錯AC對，選AC。 ?8．【答案】BE 【解析】由題意可知xab＝42 cm，由于波由a向b傳播，則有，得，當n＝0時，λ＝56 cm，當n＝1時，λ＝24 cm，故選項B、E正確，選項A、C、D錯誤． 二、填空題 9．【答案】B、D、C、A

12、 D、B、C、A 【解析】根據(jù)已給的波動圖像，可得出四列簡諧波的波長，周期（頻率）關系為： 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． 易得頻率關系fD＞fB＞fC＞fA．再根據(jù)波動圖像得出A、B、C選項中，t時刻質(zhì)點a向上振動，D選項中，在t時刻，質(zhì)點a向下振動，所以從該時刻起質(zhì)點a第一次達到波峰的時間分別為： tA=TA／4=L／4v，fB=TB／4=L／16v， tC

13、=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（或振動）圖像可看出，質(zhì)點N的振幅是0．8m，該波的波長是2．0m。振動中各質(zhì)點的周期相同，由振動圖像可知，各質(zhì)點的振動周期為4s。由振動圖像可知，該質(zhì)點0時刻，過平衡位置向y軸正方向運動，結合波動圖像可以看出圖乙表示的是質(zhì)點N的振動圖像。由v=λ/T可解得：v=0．5m/s。 三、解答題 11．【答案】見解析 【解析】（1）由于題目對時間t=0.2 s沒加限制條件，根據(jù)波的周期性。由題圖可以看到波向右傳播時應有：t=nT+T／4（n=0，1，2，3，…）

14、，即T=4t／(4n+1)，故最大周期Tmax=0.8 s． （2）同理可以得出波在0.2 s內(nèi)向左傳播的距離為Δs=n+3／4=(4n+3) m（n=0，1，2，3，…）． （3）當波速為35 m／s時，在0.2 s內(nèi)波傳播的距離為Δs=vt=7 m，相當于(1+3／4)，故此波是向左傳播的． 12．【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，一個是傳播方向的不確定，一個是時間t和周期T的大小關系不確定． 設波沿x軸正方向傳播，t=0.2 s可能是個周期（n=0，1，2，3，…），即，周期，波速m／s

15、（n=0，1，2，3，…）． 設波沿x軸負方向傳播，t=0.2 s可能是個周期（n=0，1，2，3，…），即，周期，波速（n=0，1，2，3，…）． 即當波沿x軸正方向傳播時，v=5(4n+1)m／s（n=0，1，2，3…），當波沿x軸負方向傳播時，v=5(4n+3) m／s（n=0，1，2，3，…）． 13．【答案】見解析 【解析】（1）． （2）A、B兩質(zhì)點的振動方向始終相反，即屬于振動步調(diào)始終相反的點，因此兩點平衡位置間的距離s=4 m=+n=．所以（n=0，1，2，…），即由v=f可得（n=0，1，2，…）， 則當n=0時有最小頻率f=50 Hz． 14．【答案】最小速度，方向為沿x軸正方向； 最大速度，方向為沿x軸負方向 【解析】由于，即，故 當波沿x軸正方向傳播時，可能的周期為：，且n=0或1 當波沿x軸負方向傳播時，可能的周期為：，且0或1 由波速公式可知，當速度v最小時，周期T最大。分析上面兩類情況可知： 當周期最大時，波沿x軸正方向傳，且在中取n=0，即，則Tmax=0.2s 最小速度，方向為沿x軸正方向； 當速度v最大時，周期T最小。分析上面兩類情況可知，當周期最小時，波沿x軸負方向傳，且在中n=1，即，則 最大速度，方向為沿x軸負方向