1、课时跟踪训练(十四)波的描述A级双基达标1多选关于波的周期,下列说法正确的是()A质点的振动周期就是波源的周期B波的周期是由波源驱动力的周期决定的C波的周期与形成波的介质的密度有关D经历整数个周期波形图重复出现,波峰向前移动了一段距离解析:选ABD波的周期性是由波源振动的周期性决定的,故选项A正确;波的周期等于波源驱动力的周期,与介质无关,故选项B正确,C错误;D选项正是波的周期性的体现,故D正确。2关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移相同C任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D简谐波
2、的周期和每个质点振动周期相同解析:选D对于横波,质点振动的方向总是垂直于波传播的方向,而纵波质点振动的方向与波传播的方向在同一直线上,故A错误;简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动情况总是相反,位移的大小总是相等,故B错误;波传播的是能量形式,而任一振动质点都不随波向前移动,故C错误;根据波的周期性可知,简谐波的周期和每个质点振动周期相同,故D正确。3.一列简谐横波沿x轴正向传播,某时刻的图像如图所示,坐标为(3,0)的质点经过周期后该质点的坐标是()A(3,2)B(4,2)C(4,2)D(3,0)解析:选A简谐波沿x轴正方向传播,坐标为(3,0)的质点振动方向沿y方向,经过周期后该
3、质点到达波峰,坐标为(3,2),A正确。4.多选一简谐横波某时刻的波形图线如图所示,由图可知()A若质点a向下运动,则波是从左向右传播的B若质点b向上运动,则波是从左向右传播的C若波从右向左传播,则质点c向下运动D若波从右向左传播,则质点d向上运动解析:选BD如果波从右向左传播,由“下坡上,上坡下”(沿着波的传播方向看)可知题图中a、b质点向下运动,c、d质点向上运动,故选项D正确,C错误;如果已知a质点向下运动,则波应从右向左传播,故选项A错误;同理,选项B正确。5(2021天津等级考)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,传播速度v10 m/s,t0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动
4、,下列图形中哪个是t0.6 s时的波形()解析:选B由图中可以看出该波的波长为4 m,根据v可知该列波的周期为T0.4 s,又因为t0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,当t0.6 s时经历了1.5T,所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动,结合图像可知B选项正确。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30次。甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,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,
5、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根据质点的振动与波的传播的关系知,质点P处于上坡,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4A45 cm20 cm,故
6、C错误;波速v m/s4 m/s,故D错误。8.一列简谐横波沿x轴传播,t0时的波形如图所示,质点A与质点B相距1 m,A点速度沿y轴正方向;t0.02 s时,质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知()A此波的传播速度为25 m/sB此波沿x轴正方向传播C从t0时起,经过0.04 s,质点A沿波传播方向迁移了1 mD在t0.04 s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴负方向解析:选A由题:2 m,T0.08 s,则波速v25 m/s,故A正确;A点速度沿y轴正方向,则波沿x轴负方向传播,故B错误;简谐横波沿x轴传播,质点A沿波传播方向并不迁移,故C错误;题图所示时刻B点速度向下,t0.04 s
7、时,B点速度向上,故D错误。9.一列简谐波在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B级选考提能10.多选三条在同一水平面上相互平行的弹性绳,在左端同一地点同时开始振动,经过一定时间后出现如图所示的情况,MN是距起始点相同距离的一条界线,则()AB波的波长最大BA波的振动频率最大CA、B、C三列波的传播速度相等DC与A、B的材料一定不同解析:选ABD由题图可知,B
8、波的波长最大,A、B两列波的传播速度相等,C波的传播速度最小,由于机械波的传播速度由介质决定,所以C与A、B的材料一定不同,故选项A、D正确,C错误。在相同时间内,A波的波源做全振动的次数最多,因此A波的振动频率最大,选项B正确。11沿x轴正向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40 m/s,则t s时()A质点M相对平衡位置的位移一定为负值B质点M的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同C质点M的加速度方向与速度方向一定相同D质点M向右平移1 m解析:选C由题图读出波长4 m,则该波的周期为T s0.1 s,t0时刻质点M向上运动,则在t s时刻,
9、质点M正从波峰向平衡位置运动,所以其速度增大,加速度减小,位移为正,质点M的速度沿y轴负方向,加速度沿y轴负方向,所以加速度方向与速度方向相同,质点在平衡位置附近做振动,不会随波平移,故C正确,A、B、D错误。12(2021海南高考)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在04 s内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5 m/s。(1)求这列横波的波长;(2)求波源在4 s内通过的路程;(3)在图(b)中画出t4 s时刻的波形图。解析:(1)由题图(a)可知,振幅A4 cm,周期T4 s,由于波的传播速度为0.5 m/s,根据波长与速度关系有vT2 m。(2)由(1)可知波源的振动周期为4 s,则4 s内波源通过的路程为s4A16 cm。(3)由题图(a)可知在t0时波源的起振方向向上,由于波速为0.5 m/s,则在4 s时xvt2 m,可知该波刚好传到位置为2 m的质点,且波源刚好回到平衡位置,且该波沿x轴正方向传播,则根据“上、下坡”法可绘制出t4 s时刻的波形图如图所示。答案:(1)2 m(2)16 cm(3)见解析图