高中物理第十二章2波的图象练习含解析新人教版选修3-

2波的图象1.(多选)下列波形图中正确的是(BC)解析:根据“上下坡法”,凡是在“上坡”区必向下运动,在“下坡”区的必向上运动,故B,C正确.2.(多选)一简谐横波在x轴上传播,在某时刻的波形如图所示.已知此时质点F的运动方向向下,则(AB)解析:F向下运动时,波从右向左传播,F与D在同一侧,即D也向下运动,即A,B正确;又D向下运动带动C向下运动,D与B不在同一侧,即B向上运动,C将比B先回到平衡位置;振幅指质点偏离平衡位置的最大位移,所有质点的振幅相同,所以E点的振幅不为零,故C,D错误.3.如图所示为某一时刻简谐横波的图象,波的传播方向沿x轴正方向,下列说法中正确的是(B)A.此时刻B,E两点速度为零C.此时刻质点C,F的加速度、速度都为零D.此时刻质点B,E的速度相同解析:根据图象可知,该时刻B,E两点正处于平衡位置,其速度最大,A错误;波的传播方向沿x轴正方向,该时刻质点D正向y轴负方向运动,B正确;C,F两点处于位移最大处,根据简谐运动的特征知,两点的加速度最大,速度为零,C错误;波的传播方向沿x轴正方向,由波形平移法得知,此时刻B点的速度方向向上,E点的速度方向向下,速度大小相等,D错误.4.简谐横波某时刻的波形图如图所示,P为介质中的一个质点.以下说法正确的是(D)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14D.经过一个周期,质点P通过的路程为4A解析: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,所以无法判断14个周期后质点P的位置,故C错误;质点P在一个周期内完成一次全振动通过的路程为4A5.振源A带动细绳上下振动,某时刻在绳上形成的横波波形如图所示,规定绳上各质点向上运动方向为正方向,从波传播到绳上P点开始计时,能表示P点在第一个周期内振动的图象是下图中的(C)解析:由波形图可知,此时波动刚传到Q点,Q点的起振方向向上,因各点的起振方向相同,故P点应从平衡位置向上振动,故C正确,A,B,D错误.6.一列横波沿x轴正向传播,某时刻的图象如图所示,坐标为(3,0)的质点,经过14A.(3,2) B.(4,2)C.(4,-2) D.(3,0)解析:由题意可知,波沿x轴正向传播,则质点(3,0)的振动方向沿y轴正向,经147.如图所示,实线为简谐波在时刻t的图象,虚线为简谐波经Δt时间后的图象,则下列说法中正确的是(D)Δt时间后位于虚线上a1位置Δt时间后位于虚线上a2位置解析:经Δt时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移(向右传播)得到的,也可能是向左平移(向左传播)得到的,根据题意无法判断,A,B错误;波上质点在平衡位置附近振动,并不随波迁移,故C错误,D正确.8.一列波在介质中向某一方向传播,如图为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M,N之间,已知此波的周期为T,Q质点速度方向在波形图中是向下的,下面说法中正确的是(C)A.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动时间TB.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动时间3C.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动时间TD.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动时间T解析:由于此时Q质点向下振动,且Q质点右方邻近质点在Q质点下方,则波向左传播,N是波源.振动从N点传播到M点,经过一个周期,又因从波源N起振开始计时,需经3T4,P点才开始起振,故P质点已振动了9.如图所示是一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形图,则(1)波形图上a,b,c三点的加速度哪个最大?加速度的大小与波的传播方向是否有关?(2)a,b,c三个质点下一时刻做什么运动?解析:(1)a,b,c三个质点都做简谐运动,在质量一定的情况下,加速度的大小与位移成正比,方向与位移方向相反,故知b点的加速度最大.质点加速度的大小与波的传播方向无关.(2)图示时刻b质点速度为零,下一时刻一定向平衡位置(向上)做加速运动;因波沿x轴正方向传播,则下一时刻a质点向下运动,c质点向上运动,而a质点的加速度沿y轴负方向,故a质点做加速运动;c质点在平衡位置,速度最大,下一刻将做减速运动.答案:(1)b点无关(2)a点向下做加速运动,b点向上做加速运动,c点向上做减速运动10.一列简谐横波某时刻波形如图所示,此时质点P的速度方向沿y轴正方向,则(B)B.质点a此时速度最大,加速度最小C.再经过一个周期,质点P运动到x=6m处D.当质点P运动到最低点时,质点b恰好运动到平衡位置解析:波形图的振动方向与波的传播方向在波形图的同一侧,根据质点P的振动方向沿y轴向上振动,判断波传播方向沿x轴正方向,选项A错;质点a在平衡位置,速度最大,但回复力为0,加速度为0,选项B对;波沿x轴正向传播,但质点振动方向沿y轴往复运动,不可能沿x轴迁移,选项C错;质点P和质点b间隔一个波长,振动步调一致,当质点P运动到最低点时,质点b也运动到最低点,选项D错.11.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,当Q点在t=0时的振动状态传到P点时,则(B)A.1cm<x<3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动解析:画出将Q点的振动状态传到P点,即t′=34T时的波形图(如图虚线所示),由波的传播方向知,1cm<x<2cm12.一列简谐横波沿x轴负方向传播,图1是位于O点的质点的振动图象,图2是t时刻波的图象,t所对应的时间范围可能为(A)A.0s<t<1s B.1s<t<2sC.2s<t<3s D.3s<t<4s解析:由图2可知,此时刻O处质点位于平衡位置与波峰之间且向y轴正向运动,图1中满足这一条件的时刻是0s<t<1s和4s<t<5s,故A正确.13.(多选)如图所示,(甲)为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波的图象,(乙)图为参与波动的质点P的振动图象,则下列判断正确的是(AD)A.该波波源的振动周期为1sC.经过0.5s时间,质点P沿波的传播方向向前传播2mD.平衡位置x=1.5m处的质点在t=0s到t=2.25s时间内的路程为8+2解析:由(乙)图读出周期为T=1s,故A正确.在(乙)图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向,在(甲)图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向,故B错误.质点只在自己的平衡位置附近上下振动,并不沿波的传播方向向前传播,故C错误.t=0s到t=2.25s经过的时间Δt=2.25s=214T,平衡位置x=1.5m处的质点在t=0s时,位移y=Asinπ4×22m=210m.t=0时质点P向下运动,经T4时间位移为y′=