2024-2025学年高中物理第十二章机械波2波的图象课后练习含解析新人教版选修3-4VIP

PAGE5-2波的图象课后篇巩固提升1.如图甲、乙所示,有关两个图象的说法正确的是()A.甲为振动图象 B.乙为振动图象C.甲为波的图象 D.乙为波的图象答案BC2.(2024·北京卷)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则()A.此刻a的加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置解析由波形可以看出质点a在波峰、质点b在平衡位置,故质点a有最大的加速度,而质点b有最大的速度,选项A、B均错误;依据同侧法可以推断,若波沿x轴正方向传播,质点b此时向y轴正方向运动,选项C正确;若波沿x轴负方向传播,此时质点a起先从波峰向平衡位置运动,质点c已经从波谷向上运动了一段时间,故质点c先回到平衡位置,选项D错误。答案C3.右图为一完整的波形,下列有关说法正确的是()A.若P是振源,此时P向上振动B.若Q是振源,此时Q向上振动C.若P是振源,此时P向下振动D.若Q是振源,此时Q向下振动解析若P为振源,则该波向右传播,P处于下坡路上,所以向上振动,A正确;若Q为振源,则该波向左传播,Q处于上坡路上,所以向下振动,D正确。答案AD4.一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示,a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置,若从该时刻起先经过3个周期起先计时的振动图象如图乙所示的质点是()A.a处质点 B.b处质点C.c处质点 D.d处质点解析从振动图象乙可知,起先计时时质点从平衡位置向y轴负方向运动,再结合甲给出的四个质点和波形及传播方向可知,乙所描述的是c质点的运动,C正确。答案C5.(2024·海南卷改编)一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为0.2s,t=0时的波形图如图所示。下列说法正确的是()A.平衡位置在x=1m处的质元的振幅为0.03mB.该波的波速为10m/sC.t=0.3s时,平衡位置在x=0.5m处的质元向y轴正向运动D.t=0.4s时,平衡位置在x=0.5m处的质元处于波谷位置解析由波形图可知,平衡位置在x=1m处的质元的振幅为0.03m,选项A正确;由图可知波长λ=2m,因T=0.2s,则该波的波速为v=λT=20.2m/s=10m/s,选项B正确;因t=0时刻平衡位置在x=0.5m处的质元沿y轴负向振动,则t=0.3s=112T时,平衡位置在x=0.5m处的质元向y轴正向运动,选项C正确;因t=0时刻平衡位置在x=0.5m处的质元沿y轴负向振动,则t=0.4s=2T答案ABC6.图示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形。a是正向最大位移处,b恰好处于平衡位置,经过Δt=T8时间,下列关于a、b两个质点所通过的路程的关系的说法中正确的是(A.sa=sb B.sa<sbC.sa>sb D.不能推断两者大小关系解析因各个质点均做受迫振动,重复波源的振动,故振动频率、周期、振幅相同,而a正处于正向最大位移处,速度为零,在时间Δt内,向平衡位置运动,速度由零渐渐增大,但达不到最大速度(到平衡位置时的速度);b正在从平衡位置向上运动,具有最大速度,在时间Δt内,它向正方向最大位移处运动,速度渐渐减小,但在时间Δt内的平均速度比a质点大。答案B7.质点A做简谐运动,其振动图象和t=1.6s时刻的波的图象如图甲、乙所示,则下列说法正确的是()A.t=1.6s时质点A向上运动,波向左传播B.t=1.6s时质点A向上运动,波向右传播C.t=1.6s时质点A向下运动,波向左传播D.t=1.6s时质点A向下运动,波向右传播解析由振动图象可得质点A在t=1.6s时正向上运动,再结合波的图象可以看出,波向右传播,故B正确。答案B8.简谐横波某时刻波形如图所示。a为介质中的一个质点,由图象可知()A.此时质点a加速度方向肯定沿y轴负方向B.此时质点a的速度方向肯定沿y轴负方向C.经过半个周期,质点a的位移肯定为负值D.经过半个周期,质点a通过的路程肯定为2A解析质点a做简谐运动,其回复力指向平衡位置,故此时其加速度肯定沿y轴负方向。速度方向与波的传播方向有关,若波向右传播,则此时质点a向y轴正方向运动;若波向左传播,则此时质点a向y轴负方向运动。经半个周期后,质点a到了x轴下方的对称点,通过的路程为2A。答案ACD9.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距1m,A点速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处,由此可知()A.此波沿x轴正方向传播B.此波沿x轴负方向传播C.从t=0时起,经过0.04s,质点A沿波传播方向迁移了1mD.在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴负方向解析由A点向上振动,可判定波沿x轴负方向传播,故选项B正确;由波的图象看出,经t=0.02s质点A第一次到达最大位移处,则t=14T,T=0.08s,经0.04s,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向,故选项D错误;波传播过程中,质点A答案B10.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,请你在图乙中画出这列简谐波在t=0时刻的波形(质点a画在坐标原点上,波沿x轴正方向传播)。解析t=0时刻质点a正处于平衡位置且沿y轴正方向运动,经T4达正向最大位移处,由于沿x方向关系的推断方法,得出t=0时刻的波形如图所示。答案见解析图11.(2024·全国卷Ⅰ)一列简谐横波在t=13s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q(1)波速及波的传播方向;(2)质点Q的平衡位置的x坐标。解析(1)由图(a)可知,波长λ=2×18cm=0.36m,由图(b)可知,周期T=2s,所以v=λT=0.18m/s,由图(b)在t=13s的下一刻向上运动,