1、课时跟踪检测（十四）机械波的描述组重基础体现综合1.简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，以下说法正确的是()A若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻速度沿x轴正方向B若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻加速度沿y轴正方向C再过个周期，质点P的位移为负值D经过一个周期，质点P通过的路程为4A解析：选D横波中，质点振动方向与波的传播方向应垂直，故A错；质点加速度的方向一定指向平衡位置，故B错；由于不知道波的传播方向，则无法判断个周期后质点P的位置，故C错；经过一个周期，质点P通过的路程为s4A，故D正确。2.如图为一列简谐波在t0时刻的图像，已知质点P将比质点Q后回到平衡位置，则下列
2、说法中正确的是()A波一定沿x轴正方向传播B质点Q与质点R的运动方向相反C质点P的速度正在增大D质点R的加速度正在减小解析：选A因P点比Q点后回到平衡位置，可知P点向y方向振动，Q点向y方向振动，可判断波向x方向传播，即P点远离平衡位置，速度正在减小，Q点靠近平衡位置，速度正在增大；R点与Q点均向y方向运动，R点正远离平衡位置，位移增大，加速度增大。故A正确。3.(多选)关于如图所示的波形图，下列说法中正确的是()A此列波的振幅是0.1 mBx15 cm处质点的位移是0.1 mC若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度也沿y轴正方向D质点A的加速度沿y轴负方向，而质点B、C的加速度沿y轴正方
3、向解析：选ACD从波的图像上可以直接读出振幅为0.1 m，x15 cm处质点离开平衡位置的位移为0.1 m，A正确，B错误；各质点加速度的方向总是指向平衡位置，大小为a，D正确；由于A、B两质点在此时刻都在同一“坡”上，根据“上下坡”法可以判断C正确。4下表给出30 时，声波在不同介质中的传播速度。当声波由空气进入铜中时，下列说法正确的是()介质空气纯水盐水橡胶软木铜铁波速(m/s)3321 4901 53130504803 8004 900A.频率增大，波长不变 B频率不变，波长增大C频率和波长都不变 D频率和波长都变大解析：选B波在传播过程中频率不变，一列波从空气进入铜中时，频率f不变，波
4、速v增大，则由公式vf知波长增大。故选项B正确。5一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D5 m/s解析：选B若波向右传播，则波传播的距离x10.02 m，则波速v1 m/s1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离x20.06 m，则波速v2 m/s3 m/s，故正确选项为B。6平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下振动30次。甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，
5、这列水面波()A频率是30 Hz B波长是3 mC波速是1 m/s D周期是0.1 s解析：选C由题意知甲、乙两小木块间的距离x3 m，故波长2 m。又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T2 s，频率f0.5 Hz，则波速v1 m/s，故选项C正确。7一列波源在x0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02 s，t0时刻的波形如图所示。此时x12 cm处的质点P恰好开始振动。则()A质点P开始振动时的方向沿y轴正方向B波源开始振动时的方向沿y轴负方向C此后一个周期内，质点P通过的路程为8 cmD这列波的波速为400 m/s解析：选B根据质点的振动方向与波的传播方向的关系知，质点P处于上坡
6、，向下振动，A错误；波传到质点P时向下振动，故波源开始振动时的方向沿y轴负方向，B正确；一个周期内质点P通过的路程为4A45 cm20 cm，故C错误；波速v m/s4 m/s，故D错误。8.一列简谐横波在x轴上传播，波的振动周期为0.4 s。已知t0时刻的波形图如图所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，画出t0.1 s时的波形图。解析：经过0.1 s，各质点振动了T，根据特殊点法可以判断，P质点回到平衡位置，M质点运动到波峰。波形图如图所示。答案：见解析图组重应用体现创新9(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y5sinm，它在介质中形成的简谐横波沿
7、x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x12 m处，波形图像如图所示，则()A此后再经6 s该波传播到x24 m处BM点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D此后M点第一次到达y3 m处所需时间是2 s解析：选AB由波源振动表达式可知，而，所以T4 s，由波形图知8 m，波速v2 m/s，xvt12 m，故A项正确；经过t3 s，波向前传播的距离为xvt6 m，画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M点振动方向沿y轴正方向，B项正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，可得波源起振方向沿y轴正方向，C项错误；此时M点在y3 m处
8、且沿y轴负方向振动，第一次到达y3 m处所用时间小于，故D项错误。10.(多选)如图所示，S是x轴上的上、下振动的波源，振动频率为10 Hz。激起的横波沿x轴左右传播，波速为20 m/s。质点A、B到S的距离分别为xA36.8 m，xB17.2 m，且都已经开始振动。若此时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻()AB位于x轴上方，运动方向向下BB位于x轴下方，运动方向向上CA位于x轴上方，运动方向向上DA位于x轴下方，运动方向向下解析：选AD由vf，可得 m2 m，xB17.2 m8 ，去整8，留，B的振动状态应与跟波源S相距的B相同(如图所示)，由此可判断B点在x轴上方，运动方向向下；x
9、A36.8 m18，去整18，留。由于，所以A点在x轴下方，运动方向向下，故A、D正确。11.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x2 m、x4 m处，从t0时刻开始计时，t15 s时质点Q刚好第4次到达波峰。(1)求波速；(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。解析：(1)设简谐横波的波速为v，波长为，周期为T，由图像知，4 m。由题意知t3TT又v联立式，代入数据得v1 m/s，T4 s。(2)质点P做简谐运动的表达式为y0.2sin(0.5t)m。答案：(1)1 m/s(2)y0.2sin(0.5t)m12一列简谐横波在x轴上传播，波速为50 m/s，已知t0时刻的波形图如图(a)所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。将t0.5 s时的波形图像画在图(b)上(至少要画出一个波长)。解析：不论是用平移法还是特殊点法作波形图，都必须先求出tt00.5 s与周期T的倍数关系，T s0.4 s，1。“舍整(数)、留分(数)”，只要考虑后的波形即可。根据M点的振动方向可知此波是沿x轴负方向传播。若用平移法，内波沿x轴负方向传播；若用特殊点法，内特殊点在垂直于x轴的方向上运动路程等于振幅A。答案：如图所示