2019版物理人教版选修3-4训练：第十二章 2. 波的图象 .docx

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1、2.波的图象基础巩固1关于波的图象,下列说法正确的是()A.波的图象反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况B.若已知某一质点在某时刻的振动方向,则可以由波的图象判断出波的传播方向C.从波的图象中能读出质点的振幅和周期D.在不同时刻波的图象有可能完全相同解析：由波的图象的物理意义可知选项A正确;采用质点带动法,可由波的图象和质点振动方向判断波的传播方向,故选项B正确;由振动图象可读出振幅和周期,由波的图象可读出波长和振幅,所以选项C错误;根据波的图象的重复性可知,相隔时间为周期整数倍的两个时刻波形相同,故选项D正确。答案：ABD2一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示,P点是介质

2、中的某一点,则P点的运动方向是 ()A.向上B.向下C.向右D.向左解析：由于波向右传播,因而左边的点先振动,右边的点后振动,在P点右侧附近找一点N,则N点振动比P要晚,N点向上运动,即P、N均向上运动。若假设P、N向下运动,则N比P先振动,波向左传播,因而A项正确。答案：A3关于如图所示的波形,下列说法正确的是()A.此列波的振幅是0.1 mB.x=15 m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轴正方向解析：从波形上可以直接读出振幅、各质点离开平衡位置的位移,A项正确,B项错误。各质点加速度

3、的方向总是指向平衡位置,大小为a=-kxm,D项正确。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项正确。答案：ACD4一列横波在某时刻的波形如图所示。已知波由右向左传播,下列说法正确的是 ()A.质点D的运动方向向下,质点B的运动方向向上B.质点C比质点B先回到平衡位置C.此时质点C的速度、加速度均为零D.C与G两质点的运动方向始终相反解析：根据波的传播方向向左可判断出B质点的运动方向向上,D质点的运动方向向下,因此选项A正确;质点B的运动方向向上,回到平衡位置的时间大于T4,故C质点先回到平衡位置,选项B正确;此时C质点位于最大位移处,速度为零,加速度最大,所以选项

4、C错误;C和G两质点的平衡位置相距半个波长,振动情况始终相反,因此选项D正确。答案：ABD5一列波t时刻的图象如图所示,图象上有A、B、C三个质点,下列说法正确的是()A.A、B两质点此时刻速度方向相同B.A、C两质点此时刻加速度方向相同C.C质点此时速度方向沿y轴负方向D.A质点此时速度方向沿y轴正方向解析：A、B两质点在相邻的波峰与波谷之间,振动方向相同,A、C两质点都位于x轴下方,加速度方向均指向y轴正方向。由于波的传播方向不定,故选项C、D错误。答案：AB6一列简谐横波某时刻的波形如图所示,波源的平衡位置坐标x=0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时,介质中平衡位置坐标x=2 m

5、 的质点所处位置及运动情况是()A.在其平衡位置下方且向上运动B.在其平衡位置下方且向下运动C.在其平衡位置上方且向上运动D.在其平衡位置上方且向下运动解析：波源和x=2 m处的质点振动方向始终相反,步调反向,可判断A项正确。答案：A7一简谐横波沿x轴正向传播,图甲是t=0时刻的波形,图乙是介质中某质点的振动图象,则该质点的x坐标值合理的是()A.0.5 mB.1.5 mC.2.5 mD.3.5 m解析：由质点振动图象可知,t=0时刻质点y坐标介于-0.1-0.2之间,且振动方向向下。再由波的图象以及波的传播方向和振动方向的关系可知,该质点x坐标的合理值是x=2.5 m。故选项C正确。答案：C

6、8一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形如图所示,已知波的传播速率是16 m/s。(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少?(2)画出再经过0.125 s时的波形。解析：(1)由图象可以看出,质点振动的最大位移是10 cm,因此质点振动的振幅是10 cm。(2)经0.125 s波形沿x轴正方向移动的距离为x=160.125 m=2 m,所以经过0.125 s后的波形如图中的虚线所示。答案：(1)10 cm(2)如解析图中虚线所示能力提升1简谐横波某时刻的波形如图所示,由此图可知()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

7、C向下运动D.若波从右向左传播,则质点D向上运动解析：如果波从左向右传播,则A、B两点都向上运动,C、D两点都向下运动,可知A项错误,B项正确;如果波从右向左传播,则A、B两点都向下运动,C、D两点都向上运动,可知C项错误,D项正确。答案：BD2一列简谐横波自右向左传播,在t=0时刻的波形如图所示,已知在t1=0.7 s时P点出现第二次波峰(0.7 s内P点出现两次波峰),Q点的坐标是(-5,0),则以下判断正确的是()A.质点A和质点B在t=0时刻的位移相同B.在t=0时刻,质点C向上运动C.在t1=0.7 s末,Q点第一次出现波峰D.在t2=0.9 s末,Q点第一次出现波峰解析：t=0时刻

8、,A、B位移等大反向,故A项错误;因波向左传播,故质点C向上运动,B项正确;波动中各质点的振动周期为T,则74T=0.7 s,故T=0.4 s。波源振动一个周期的时间内,波向前移动一个波长,由题图知,该长度为4 m,而Q点到与其最近的波峰间的距离为7 m,故在0.7 s末Q点第一次出现波峰,C项正确,D项错误。答案：BC3图甲是一列简谐横波在t=1.25 s时的波形,已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振,则图乙所示振动图象对应的质点可能位于()A.axbB.bxcC.cxdD.dxe答案：D4如图所示,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

9、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时的波形的是()解析：由于波沿正、负两方向传播的波形关于y轴对称,A、B错;t=0时刻波源沿y轴正向开始振动,经过0.6 s即1.5T,波源位于平衡位置且沿y轴负向振动,据“同侧法”可知C对,D错。答案：C5如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形,当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x坐标取值范围是()A.2 cmx4 cmB.2 cmx4 cmC.2 cmx3 cmD.2 cmx3 cm解析：当R点在t=0时的运动状态传到S点时,其

10、波形如图所示。由图可判断正在向y轴负方向运动的质点应在1 cmx3 cm和5 cmx7 cm,符合题意的选项应为C。答案：C6如图甲所示的y-x图线表示一列简谐波在沿x轴方向传播时的波形,若以图甲所示情况为计时起点,那么图乙所示y-t图线表示的是()A.当这列波沿x轴正方向传播时,是表示a质点的振动图象B.当这列波沿x轴负方向传播时,是表示a质点的振动图象C.当这列波沿x轴正方向传播时,是表示b质点的振动图象D.当这列波沿x轴负方向传播时,是表示b质点的振动图象解析：根据波的传播方向,确定质点的振动方向,进而画出该点的振动图象。如果这列波沿x轴正方向传播,a点应向上运动,b点应向下运动,这样振

11、动图象表示的是a质点的振动图象;如果这列波沿x轴负方向传播,a点应向下运动,b点应向上运动,振动图象表示的是b质点的振动图象,故A、D正确。答案：AD7图甲表示一列简谐波在介质中传播时,某一质点A的振动图象,请在图乙中作出这列简谐波在t=0时刻的波形(质点A画在坐标原点上)。解析：t=0时刻质点A正处于平衡位置且沿+y方向运动,经T4达正向最大位移处,设x轴正向为波传播的方向,利用波形与振动方向关系的判断方法,得出t=0时的波形如图所示。答案：见解析8一列简谐波在t时刻的波形如图所示,波沿x轴正方向传播,且波速为2 m/s,在图中分别画出t+3 s和t-3 s两个时刻的波形。解析：波在3 s内传播的距离为x=vt=23 m=6 m,则t+3 s时的波形为t时刻波形沿x轴正方向平移6 m,如图中实线所示。t-3 s时刻的波形为t时刻波形沿x轴负方向平移6 m,如图中的虚线所示。答案：见解析