高中物理 第十二章 機(jī)械波 12.2 波的圖象檢測(cè) 新人教版選修3-4

1、12.2 波的圖象新提升課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1判斷下圖所示的兩圖象屬于何種圖象()A甲是振動(dòng)圖象，乙是波動(dòng)圖象B甲是波動(dòng)圖象，乙是振動(dòng)圖象C都是波動(dòng)圖象D都是振動(dòng)圖象【解析】區(qū)別波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象是看橫坐標(biāo)軸是空間軸還是時(shí)間軸【答案】B2一列簡(jiǎn)諧橫波向x軸正方向傳播，如圖所示是某時(shí)刻波的圖象，以下說(shuō)法不正確的是()A各質(zhì)點(diǎn)的振幅均為2 cmBa、c質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同Cb質(zhì)點(diǎn)具有正向最大速度Dd質(zhì)點(diǎn)具有正向最大加速度【解析】各質(zhì)點(diǎn)振幅均相同，A對(duì)；由“上、下坡法”或“同側(cè)法”可判斷a向下，b、c向上運(yùn)動(dòng)，b的正向速度最大，d的速度為零，但正向加速度最大，所以C、D正確，B錯(cuò)【答案】B3振源A帶動(dòng)細(xì)繩

2、上下振動(dòng)，某時(shí)刻在繩上形成的橫波波形如圖所示，規(guī)定繩上各質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，從波傳播到繩上P點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，能表示P點(diǎn)振動(dòng)圖象的是下圖中的()【解析】由波形圖可知，此時(shí)波動(dòng)剛傳到Q點(diǎn)，Q點(diǎn)的起振方向向上，因各點(diǎn)的起振方向相同，故P點(diǎn)應(yīng)從平衡位置向上振動(dòng)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤【答案】C4如圖，t0時(shí)刻，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正向開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)周期為0.4 s，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波下圖中能夠正確表示t0.6 s時(shí)波形的圖是()【解析】由于波沿正、負(fù)兩方向傳播的波形關(guān)于y軸對(duì)稱，A、B錯(cuò)；t0時(shí)刻波源沿y軸正向開(kāi)始振動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.6 s即1.5T，波源位于

3、平衡位置且沿y軸負(fù)向振動(dòng)，據(jù)“同側(cè)法”可知C對(duì)，D錯(cuò)【答案】C5如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形當(dāng)R點(diǎn)在t0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到S點(diǎn)時(shí)，PR范圍內(nèi)(含P，R)有一些質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)取值范圍是()A2 cmx4 cm B2 cmx4 cmC2 cmx3 cm D2 cmx3 cm【解析】當(dāng)R點(diǎn)在t0時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)傳到S點(diǎn)時(shí)，其波形如圖所示，由圖可判斷正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)在1 cmx3 cm和5 cmx7 cm，符合題意的選項(xiàng)應(yīng)為C.【答案】C6如圖所示為一沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則()A1

4、cmx3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)BQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向CQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置DQ處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處【解析】當(dāng)Q點(diǎn)在t0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳播到P點(diǎn)時(shí)，波形圖如圖中虛線所示此時(shí)1 cmx3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)分布在波峰兩側(cè)，兩側(cè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；此時(shí)，Q處質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷位置，加速度方向沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；在波的傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】B7圖(a)表示一列簡(jiǎn)諧波在介質(zhì)中傳播時(shí)，某一質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象，請(qǐng)?jiān)趫D(b)中作出這列簡(jiǎn)諧波在t0時(shí)刻的波形圖(質(zhì)點(diǎn)a畫(huà)在坐標(biāo)原點(diǎn)上，且波沿x軸正方向傳播)【解析】由圖(a)可知，t0時(shí)

5、刻質(zhì)點(diǎn)a正處于平衡位置且沿y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)達(dá)到正向最大位移處，x軸正向?yàn)椴▊鞑サ姆较?，利用波形與振動(dòng)方向關(guān)系的判斷方法，得出t0時(shí)的波形如圖所示【答案】見(jiàn)解析8如圖所示，甲為某一波在t1.0 s時(shí)的圖象，乙為參與該波動(dòng)P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，波速為4 m/s，求：(1)說(shuō)出兩圖中AA的意義(2)說(shuō)出甲圖中OAB圖線的意義(3)在甲圖中畫(huà)出再經(jīng)3.5 s時(shí)的波形圖(4)求再經(jīng)過(guò)3.5 s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的路程s和位移【解析】(1)甲圖中AA表示A質(zhì)點(diǎn)的振幅或1.0 s時(shí)x1.0 m的質(zhì)點(diǎn)的位移大小為0.2 m，方向?yàn)樨?fù)；乙圖中AA表示P質(zhì)點(diǎn)的振幅也代表P質(zhì)點(diǎn)在0.25 s時(shí)的位移大小為0.2 m，方向?yàn)樨?fù)(2)

6、甲圖中OAB段圖線表示O到B之間所有質(zhì)點(diǎn)在1.0 s時(shí)的位移，方向均為負(fù)由乙圖看出P質(zhì)點(diǎn)在1.0 s時(shí)向y方向振動(dòng)，所以甲圖中波向左傳播，則OA間各質(zhì)點(diǎn)正向遠(yuǎn)離平衡位置方向振動(dòng)，AB間各質(zhì)點(diǎn)正向靠近平衡位置方向振動(dòng)(3)傳播距離：xvt43.5 m14 m.所以只需將波形向x軸負(fù)向平移即可，如下圖所示(4)求路程：因?yàn)閚7.所以路程s2An20.27 m2.8 m.求位移：由于波動(dòng)的重復(fù)性，經(jīng)歷時(shí)間為周期的整數(shù)倍時(shí)，位移不變，所以只需考查從圖示時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)時(shí)的位移即可，所以經(jīng)3.5 s質(zhì)點(diǎn)P的位移仍為0. 【答案】(1)甲圖中的AA表示A質(zhì)點(diǎn)的振幅，乙圖中的AA表示質(zhì)點(diǎn)P的振幅(2)甲圖中OA

7、B圖線表示O到B之間所有質(zhì)點(diǎn)在1.0 s時(shí)的位移情況(3)如解析圖所示(4)2.8 m0能力提升1.如圖所示，實(shí)線為簡(jiǎn)諧波在時(shí)刻t的圖象，虛線為簡(jiǎn)諧波經(jīng)t時(shí)間后的圖象，則下列說(shuō)法中正確的是()A這列簡(jiǎn)諧波一定沿x軸正向傳播B這列簡(jiǎn)諧波一定沿x軸負(fù)向傳播C實(shí)線上的質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)t時(shí)間后位于虛線上a1位置D實(shí)線上的質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)t時(shí)間后位于虛線上a2的位置【解析】經(jīng)t時(shí)間后的波形可能是t時(shí)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(jù)題意無(wú)法判斷，A、B錯(cuò)誤；波上質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上下兩側(cè)振動(dòng)，并不隨波遷移，故C錯(cuò)誤，D正確【答案】D2一列橫波沿x軸正方向傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的波形

8、如圖所示，當(dāng)波到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，處于x2 cm處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程和該時(shí)刻的位移是 ()A2.5 cm,0 cm B5 cm,0 cmC2.5 cm，1 cm D5 cm，1 cm【解析】波的傳播是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式的傳播，而不是將原有波形向波的傳播方向順延當(dāng)波剛傳到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，原點(diǎn)O的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，由于波的傳播是波形在介質(zhì)中勻速傳播，故各點(diǎn)起振方向均沿y軸負(fù)方向，由于x2 cm處質(zhì)點(diǎn)起振后還需經(jīng)過(guò)T波才傳到N點(diǎn)，所以x2 cm處質(zhì)點(diǎn)的位移為y1 cm，通過(guò)的路程s4 A5 cm，選項(xiàng)D正確【答案】D3介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在t0時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，t0時(shí)刻傳到L處，波

9、形如圖所示下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖象是()【解析】波向右傳播，由波形圖知t0時(shí)刻xL處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向向下，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由波形圖還知在t0時(shí)刻，xx0處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤【答案】C4沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形如圖所示，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于x3.5 m和x6.5 m處在t10.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好此時(shí)第三次處于波峰位置；則t2_ s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q恰好此時(shí)第三次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t0.9 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為_(kāi)cm.【解析】由題知t1T則T0.4 s由Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況知t2T0.6 s由振動(dòng)情況知t0.9 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P在波峰處，其位移為2 cm.【答案】0.625如圖所示，實(shí)線為簡(jiǎn)諧波在t時(shí)刻的波形圖，虛線為波在t0.01 s時(shí)刻的波形圖，已知波速為100 m/s.(1)請(qǐng)指出簡(jiǎn)諧波的傳播方向(2)x1 m處的質(zhì)點(diǎn)在此0.01 s內(nèi)的平均速度為多大？