波的图像课时作业-高二年级上册物理人教版（2019）选择性必修第一册

人教版高中物理选择性必修第一册课时作业

第二节第1课时波的图像

一、单项选择题

1、一列向右传播的横波在某时刻的波形图如图所示，其中质点P、Q

到平衡位置的距离相等。波的周期为。关于P、Q两质点，以下说法

正确的是（深度解析）

A.该时刻质点P的速度在增大

B.该时刻质点Q的加速度在减小

C.再经过两质点到平衡位置的距离仍相等

4

D.该时刻两质点的速度相同

2、一列简谐波沿x轴正方向传播,某时刻波形图如图甲所示,a、b、c、

d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置。如再过|个周期,其中

某质点继续振动的图像如图乙所示，则该质点是（）

A.a处质点B.b处质点

C.c处质点D.d处质点

3、一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为1m/s,t=0

时刻，该波的波形如图所示,P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点，此

时P质点恰好开始振动，则t=5s时刻,Q点（）

A.经过平衡位置，向上运动

B.经过平衡位置，向下运动

C.位于波峰位置

D.位于波谷位置

4、如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x

轴正方向传播，波速为20m/s.P是离原点为2m的一个质点，则在

t=0.17s时刻，质点P的：①速度和加速度都沿-y方向；②速度沿

+y方向，加速度沿-y方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正

在增大，加速度正在减小.以上四种判断中正确的是（）

A.只有①B.只有④

C.只有①④D.只有②③

5、一简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T,波长为入。若在x=0处

质点的振动图像如图所示，则该波在时刻的波形为（）

n

6、如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向

上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波（）

A.向右传播,且此时质点B正向上运动

B.向右传播,且此时质点C正向下运动

C.向左传播,且此时质点D正向上运动

D.向左传播,且此时质点E正向下运动

7、如图所示,实线为简谐波在时刻t的图像,虚线为简谐波又经△t

时间后的图像。则下列说法中正确的是（）

A.这列简谐波一定沿x轴正向传播

B.这列简谐波一定沿x轴负向传播

C.实线上的质点a经At时间后位于虚线上a1位置

D.实线上的质点a经△t时间后位于虚线上a2位置

8、一列横波某时刻的图像如图甲所示，图乙表示介质中某质点从该时

刻开始一段时间内的振动图像。则有（）

A.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为K质点的振动图像

B.若波沿x轴的正方向传播,则图乙可能为M质点的振动图像

C.若图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播

D.若图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播

二、多项选择题

9、如下的四个图中，用水平箭头表示波的传播方向，用竖直箭头表示

质点的振动方向，则正确的波形图是)

10、某次地震中，纵波波速为7km/s,横波波速为3.2km/s,地震波频

率为10HzoM点的观察者在接收到纵波15.3s后才接收到横波,从

横波传到M点的时刻开始计时，图甲为横波引起的M点的振动图像，

图乙为t=2T时刻的横波波动图像，则（）

A.震源距离M点约为90km

B.图甲中?寸刻,M点速度大小为0

C.该横波沿x轴负方向传播

D.沿横波传播方向距离M点16km处的N点在5.275s后将处于波谷

11、一列波的波源S在0点做竖直方向、频率为10Hz的简谐运动,t。

时刻，向右传播的波形如图所示，向左传播的波形未画出。下列说法正

确的是（）

A.册时刻,x=lm处的质点运动方向向上

B.to时亥!J,x=-2m处的质点运动方向向上

C.to+0.175s时亥ij,x=-lm处的质点处在波谷位置

D.to-0.025s时刻,x=lm处的质点处在波峰位置

12、一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点

的横坐标分别为XP=1.5m和XQ=4.5m。P质点的振动图像如图乙所示。

则Q质点的振动图像可能是（）

D.

13、如图甲是一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图,P是平衡位置

距离原点1.5m的一个质点,Q是平衡位置距离原点2m的一个质点,

图乙是质点Q的振动图像。则（）

A.这列简谐波的波速为10m/s

B.这列简谐波的传播方向为+x方向

C.0.3s时P的速度正在增大,加速度正在减小

D.t=0.4s到t=0.6s质点P通过的路程为4cm

14、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置

在x=l.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点

Q的振动图像。则（）

A.质点Q做简谐运动的表达式为y=0.10sin10tm

B.在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C.从t=0.10s到t=0.20s,该波沿x轴负方向传播了4m

D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm

三、非选择题

15、如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为b=0时的波形图，

此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2=0.01s时的波形图.已知

周期T>0.01s.

⑴波沿x轴（填“正”或“负”）方向传播.

（2）求波速.

16、（1）如图所示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形

图,a在正向最大位移处,b恰好处在平衡位置,经过△的时间，关

O

于a、b两个质点所通过的路程的关系，下列说法正确的是（）

A.Sa=Sb

B.sa<sb

D.以上三种情况都有可能

⑵一列横波在某时刻的波形图如图所示,质点a的运动方向向下,则

波的传播方向向,在此时刻运动方向向上的质点

有,加速度方向向下的质点有

17、图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇

到人体组织时会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计

算机处理,从而形成B超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发射的

简谐超声波的图像,t=0时刻波恰好传到质点Mo已知此超声波的频率

为1X107Hzo求：

(1)血管探头发出的超声波在血管中的传播速度；

(2)0~1.25X10"s内质点M的路程;

⑶从t=0时刻到质点N第一次到达波峰所经历的时间。

-0.4

甲乙

18、甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,

传播速度均为v=25cm/s,两列波在t=0时的波形曲线如图所示，求:

(l)t=O时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;

(2)在t=0时刻以后,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的

质点的时间。

答案与解析

1、C

解析：波向右传播,则P质点向上运动,可知P质点的速度正在减小,A

错误;波向右传播,则Q质点向下运动,可知Q质点的加速度正在增

大,B错误；由图可知,P、Q两质点平衡位置的间距是半个波长，故P、

Q的振动情况总是相反,再经过;4,两质点到平衡位置的距离仍相等,该

时刻两质点的速度大小相等,方向相反,C正确,D错误。

2、D

解析：再过3个周期后,a处质点处于波谷,c处质点处于波峰,b处质点

处于平衡位置且向下运动,d处质点处于平衡位置且向上运动,所以题

图乙是d处质点继续振动的图像,故选D。

3、A

解析：由题图可知波长为4m,则周期为T=&=：s=4s,振动由P点传到

V1

Q点所用的时间为t=1T=3s,此时Q点开始沿y轴负方向振动,再经过

2s,Q点回到平衡位置开始向上运动，故选Ao

4、C

解析：由已知，该波的波长入=4m,波速v=20m/s,因此周期为T=

入/v=0.2s；因为波向右传播，所以t=0时刻P质点振动方向向下；

0.75T<0.17s<T,所以P质点在其平衡位置上方，正在向平衡位

置运动，位移为正，正在减小；速度为负，正在增大；加速度为负，

正在减小.①④正确，选C.

5、A

解析：由振动图像可知,x=0处的质点在t=；时刻处在平衡位置,且正

在向下运动;该简谐横波沿着x轴正方向传播,根据“上坡下,下坡上”

的规律可知，只有A图中x=0处的质点正通过平衡位置向下运动，符合

要求。

6、C

解析：质点A正向上运动，则可断定波向左传播，质点B、C正向下运

动，质点D、E正向上运动，故C正确,A、B、D错误。

7、D

解析：经At时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移（即波向右

传播）得到的，也可能是向左平移（即波向左传播）得到的,根据题意无

法判断波的传播方向,A、B错误;波传播方向上的各质点在其平衡位

置附近振动，并不随波迁移,C错误,D正确。

8、C

解析：题图乙所示质点在t=0时处在平衡位置且向上运动,那么，由题

图甲可得,若波沿x轴负方向传播,题图乙与质点N振动情况一致;若

波沿x轴正方向传播，题图乙和质点L振动情况一致,A、B错误。若

题图乙为L质点的振动图像,则波沿x轴的正方向传播,C正确。若题

图乙为N质点的振动图像,则波沿x轴的负方向传播,D错误。

9、BC

解析：由“同侧法”可知,表示波的传播方向与质点振动方向的两个

箭头在曲线的同侧，正确的是B、C项

10、AD

解析:设震源与M点的距离为x(km),则了廿3s,解得x=90km,

/Km/s

故A正确；图甲中:时刻,M点在平衡位置,速度最大,故B错误；由振动

图像可知,在t=2T时刻,M点向上振动，由“同侧法”可知该横波沿x

轴正方向传播，故C错误;横波的周期为T=0.1s,横波由M点传到N

点的时间t尸四s=5s,再经过0.275s=2：T质点N处于波谷,故D正确。

3.Z4

故选A、Do

11、AC

解析：由于波源在0点处,x轴正半轴的波向右传播,则将波形图向右

微平移,可知x=lm处的质点向上运动，故A正确;to时刻,x=-2m处的

质点与x=2m处的质点运动方向相同,运动方向向下,故B错误;波的

周期为T=/占1去10s=0.1s,贝ij从to至ljt（）+0.175s时亥lj4,经过了1：T,x=-lm

处的质点与X=1m处的质点的位移相同，处于波谷，故C正确；to-0.025

s时刻在t。之前/x=lm处的质点处于波谷,故D错误。

4

12、BC

解析：该波的波长为4m,P、Q两质点的平衡位置间的距离为3m,若

波沿x轴正方向传播，当P在平衡位置向上振动时,Q此时应处于波

峰,B正确;若波沿x轴负方向传播，当P处于平衡位置向上振动时,Q

应处于波谷,C正确。

13、AD

解析：由甲、乙两图可知T=0.4s,入=4m,则由波速与波长、周期的

关系可得丫=舁10m/s,故A正确；乙图为Q点的振动图像，由图可知，

当t=0.2s时,Q点的振动方向沿着y轴的负方向，对甲图，由同侧法

可知,这列简谐波的传播方向为-x方向，故B错误;与0.2s时相

比,0.3s时这列波向左传播了x=vt=lm,此时P点正在远离平衡位置

向下振动,可知此时P点的速度在减小,加速度在增大,故C错误;从

t=0.4s到t=0.6s,P点振动了半个周期,故P点通过的路程为s=2A=4

cm,D正确。

14、ABC

解析：质点Q做简谐运动的表达式为y=Asin（y）t=O.10«sin信）t

m=0.10sin10ntm,故A正确；由图乙可知在t=0.10s时刻，质点Q

在平衡位置处向下运动,根据同侧法可知,波向x轴的负方向传播，同

理可得,在t=0.10s时亥ij,质点P向上运动,在t=0.25s时，即在

t=0.10s时刻起历时0.15s^T后，质点P处于y轴负半轴，其加速

度方向与y轴正方向相同，故B正确;根据vg可知,波向x轴负方向传

播的速度大小v*m/s=40m/s,则从t=0.10s到t=0.20s,该波沿x

轴负方向传播了△x=v,△t=40X（0.20-0.10）m=4m,故C正确；由

于t=0.10s时,P点不是在波峰或波谷或者平衡位置,故从t=0.10s

到t=0.25s的:周期内，通过的路程不等于3A=30cm,故D错误。

4

15、解析：（1）由波动图像可知波长入=8m,又由机械波的传播方向

和质点的振动方向间的关系“上坡抬头，下坡低头”可以判定，波沿

x轴正方向传播.（2）由题意可知经过工质点P回到平衡位置.可得周

8

期T=0.08s,波速v=

—m/s=100m/s

T0.08

答案：(1)正

⑵100m/s

16、答案：⑴B

(2)x轴负方向c、d、ee

解析：(1)根据波的形成和传播规律可知，图中时刻质点b正向上运动,

在At：］O时间内，2因此s<s”选项B对,A、C、D错。

⑵由“带动法”或“微平移法”可知波沿X轴负方向传播;根据波的

形成过程中质点的带动特点，可以判断a、b、c、d、e质点的运动方

向分别是向下、向下、向上、向上、向上，所以，运动方向向上的质点

是c、d、e;位移为正时，加速度为负，则加速度方向向下的质点是e。

17、答案：1)1.4X10'm/s

(2)2mm

(3)2X107s

解析：(1)由题图乙知波长入=14X10-2mm=l.4X10-4m

贝!J波速v=、f=L4X10-4X1X107m/s=1.4X103m/s

⑵质点M振动的周期T学点s