2020版高中物理 第十二章 2 波的圖象練習（含解析）新人教版選修3-4

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1、2　波的圖象 1.(多選)下列波形圖中正確的是(　BC　) 解析:根據“上下坡法”,凡是在“上坡”區(qū)必向下運動,在“下坡”區(qū)的必向上運動,故B,C正確. 2.(多選)一簡諧橫波在x軸上傳播,在某時刻的波形如圖所示.已知此時質點F的運動方向向下,則(　AB　) A.此波向x軸負方向傳播 B.質點D此時向下運動 C.質點B將比質點C先回到平衡位置 D.質點E的振幅為零 解析:F向下運動時,波從右向左傳播,F與D在同一側,即D也向下運動,即A,B正確;又D向下運動帶動C向下運動,D與B不在同一側,即B向上運動,C將比B先回到平衡位置;振幅指質點偏離平衡位置的最大位移,

2、所有質點的振幅相同,所以E點的振幅不為零,故C,D錯誤. 3.如圖所示為某一時刻簡諧橫波的圖象,波的傳播方向沿x軸正方向,下列說法中正確的是(　B　) A.此時刻B,E兩點速度為零 B.此時刻D質點正向y軸負方向運動 C.此時刻質點C,F的加速度、速度都為零 D.此時刻質點B,E的速度相同 解析:根據圖象可知,該時刻B,E兩點正處于平衡位置,其速度最大,A錯誤;波的傳播方向沿x軸正方向,該時刻質點D正向y軸負方向運動,B正確;C,F兩點處于位移最大處,根據簡諧運動的特征知,兩點的加速度最大,速度為零,C錯誤;波的傳播方向沿x軸正方向,由波形平移法得知,此時刻B點的速度方向向上,

3、E點的速度方向向下,速度大小相等,D錯誤. 4.簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示,P為介質中的一個質點.以下說法正確的是(　D　) A.若波沿x軸正方向傳播,則P質點此時刻速度沿x軸正方向 B.若波沿x軸正方向傳播,則P質點此時刻加速度沿y軸正方向 C.再過個周期,質點P的位移為負值 D.經過一個周期,質點P通過的路程為4A 解析:橫波中,質點振動方向與波的傳播方向應垂直,故A錯;質點加速度的方向一定指向平衡位置,故B錯;由于不知道波的傳播方向,所以無法判斷個周期后質點P的位置,故C錯誤;質點P在一個周期內完成一次全振動通過的路程為4A,D正確. 5.振源A帶動細繩上下振動,某

4、時刻在繩上形成的橫波波形如圖所示,規(guī)定繩上各質點向上運動方向為正方向,從波傳播到繩上P點開始計時,能表示P點在第一個周期內振動的圖象是下圖中的(　C　) 解析:由波形圖可知,此時波動剛傳到Q點,Q點的起振方向向上,因各點的起振方向相同,故P點應從平衡位置向上振動,故C正確,A,B,D錯誤. 6.一列橫波沿x軸正向傳播,某時刻的圖象如圖所示,坐標為(3,0)的質點,經過周期后該質點的坐標是(　A　) A.(3,2) B.(4,2) C.(4,-2) D.(3,0) 解析:由題意可知,波沿x軸正向傳播,則質點(3,0)的振動方向沿y軸正向,經周期后到達正向最大位移,即坐

5、標為(3,2).故選A. 7.如圖所示,實線為簡諧波在時刻t的圖象,虛線為簡諧波經Δt時間后的圖象,則下列說法中正確的是(　D　) A.這列簡諧波一定沿x軸正向傳播 B.這列簡諧波一定沿x軸負向傳播 C.實線上的質點a經過Δt時間后位于虛線上a1位置 D.實線上的質點a經過Δt時間后位于虛線上a2位置 解析:經Δt時間后的波形可能是t時刻的波形向右平移(向右傳播)得到的,也可能是向左平移(向左傳播)得到的,根據題意無法判斷,A,B錯誤;波上質點在平衡位置附近振動,并不隨波遷移,故C錯誤,D正確. 8.一列波在介質中向某一方向傳播,如圖為此波在某一時刻的波形圖,并且此時振動還只

6、發(fā)生在M,N之間,已知此波的周期為T,Q質點速度方向在波形圖中是向下的,下面說法中正確的是(　C　) A.波源是M,由波源起振開始計時,P點已經振動時間T B.波源是N,由波源起振開始計時,P點已經振動時間 C.波源是N,由波源起振開始計時,P點已經振動時間 D.波源是M,由波源起振開始計時,P點已經振動時間 解析:由于此時Q質點向下振動,且Q質點右方鄰近質點在Q質點下方,則波向左傳播,N是波源.振動從N點傳播到M點,經過一個周期,又因從波源N起振開始計時,需經,P點才開始起振,故P質點已振動了,選項C正確. 9.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的橫波在某時刻的波形圖,則

7、(1)波形圖上a,b,c三點的加速度哪個最大?加速度的大小與波的傳播方向是否有關? (2)a,b,c三個質點下一時刻做什么運動? 解析:(1)a,b,c三個質點都做簡諧運動,在質量一定的情況下,加速度的大小與位移成正比,方向與位移方向相反,故知b點的加速度最大.質點加速度的大小與波的傳播方向無關. (2)圖示時刻b質點速度為零,下一時刻一定向平衡位置(向上)做加速運動;因波沿x軸正方向傳播,則下一時刻a質點向下運動,c質點向上運動,而a質點的加速度沿y軸負方向,故a質點做加速運動;c質點在平衡位置,速度最大,下一刻將做減速運動. 答案:(1)b點　無關　(2)a點向下做加速運動,b點向

8、上做加速運動,c點向上做減速運動 10.一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示,此時質點P的速度方向沿y軸正方向,則(　B　) A.這列波沿x軸負方向傳播 B.質點a此時速度最大,加速度最小 C.再經過一個周期,質點P運動到x=6 m處 D.當質點P運動到最低點時,質點b恰好運動到平衡位置 解析:波形圖的振動方向與波的傳播方向在波形圖的同一側,根據質點P的振動方向沿y軸向上振動,判斷波傳播方向沿x軸正方向,選項A錯;質點a在平衡位置,速度最大,但回復力為0,加速度為0,選項B對;波沿x軸正向傳播,但質點振動方向沿y軸往復運動,不可能沿x軸遷移,選項C錯;質點P和質點b間隔一個波長,

9、振動步調一致,當質點P運動到最低點時,質點b也運動到最低點,選項D錯. 11.如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形圖,當Q點在t=0時的振動狀態(tài)傳到P點時,則(　B　) A.1 cm

10、2.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,圖1是位于O點的質點的振動圖象,圖2是t時刻波的圖象,t所對應的時間范圍可能為(　A　) A.0 s

11、正方向 C.經過0.5 s時間,質點P沿波的傳播方向向前傳播2 m D.平衡位置x=1.5 m處的質點在t=0 s到t=2.25 s時間內的路程 為 m 解析:由(乙)圖讀出周期為T=1 s,故A正確.在(乙)圖上讀出t=0時刻P質點的振動方向沿y軸負方向,在(甲)圖上判斷出該波的傳播方向沿x軸負方向,故B錯誤.質點只在自己的平衡位置附近上下振動,并不沿波的傳播方向向前傳播,故C錯誤.t=0 s到t=2.25 s經過的時間Δt=2.25 s=2T,平衡位置x=1.5 m處的質點在t=0 s時,位移y=Asin=0.2× m= m.t=0時質點P向下運動,經時間位移為y′= - m,路程為 m,故平衡位置x=1.5 m處的質點在t=0 s到t=2.25 s時間內通過的路程為s=8A+ m= m,故D正確. 14.一列簡諧波在x軸上傳播,波的振動周期為0.4 s.已知t=0時刻的波形圖如圖所示,圖中M處的質點此時正經過平衡位置沿y軸正方向運動,畫出t=0.5 s時的波形圖. 解析:經過0.5 s時,各質點均振動了T,根據“特殊點”法可以判斷,P質點回到平衡位置,M質點運動到波峰. 答案:如圖所示 - 6 -