高中物理人教版4第十二章機(jī)械波 省賽獲獎(jiǎng)

1．關(guān)于振動(dòng)圖象和波的圖象，下列說法中正確的是()A．振動(dòng)圖象研究的是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中位移隨時(shí)間的變化，而波的圖象研究的是某一時(shí)刻在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在空間的分布B．振動(dòng)圖象的形狀不隨時(shí)間變化，而波的圖象的形狀隨時(shí)間而變化C．簡諧運(yùn)動(dòng)圖象和簡諧波的圖象其形狀都是正弦(或余弦)曲線D．振動(dòng)圖象的圖線實(shí)質(zhì)是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的路徑形狀，波的圖象其圖線實(shí)質(zhì)是某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的連線形狀解析：答案：ABC2．如圖所示為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知質(zhì)點(diǎn)A在此時(shí)刻的振動(dòng)方向如圖中箭頭所示，則以下說法中正確的是()A．波向左傳播，質(zhì)點(diǎn)B向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向上振動(dòng)B．波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)B向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向下振動(dòng)C．波向左傳播，質(zhì)點(diǎn)B向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向上振動(dòng)D．波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)B向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向下振動(dòng)解析：解決該題有許多方法，現(xiàn)用“上下坡”法判斷：若波向右傳播，則A質(zhì)點(diǎn)處于下坡，應(yīng)向上振動(dòng)．由此可知波向左傳播．同理可判斷C向上振動(dòng)，B向上振動(dòng)，故C正確．答案：C3．如圖所示為一列簡諧波在t＝0時(shí)刻的圖象，已知質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q后回到平衡位置，則下列說法中正確的是()A．波一定沿x軸正方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)Q與質(zhì)點(diǎn)R的運(yùn)動(dòng)方向相反C．質(zhì)點(diǎn)P的速度正在增大D．質(zhì)點(diǎn)R的加速度正在減小解析：因P點(diǎn)比Q點(diǎn)后回到平衡位置，可知P點(diǎn)向＋y方向振動(dòng)，Q點(diǎn)向－y方向振動(dòng)，可判斷波向＋x方向傳播，即P點(diǎn)遠(yuǎn)離平衡位置，速度正在減小，Q點(diǎn)靠近平衡位置，速度正在增大，R點(diǎn)與Q點(diǎn)均向－y方向運(yùn)動(dòng)，R點(diǎn)正遠(yuǎn)離平衡位置，位移增大，加速度增大．答案：A4．一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置．某時(shí)刻的波形如圖1所示，此后若經(jīng)過eq\f(3,4)周期開始計(jì)時(shí)，則圖2描述的是()A．a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B．b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象C．c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D．d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象解析：波向右傳播，可以確定經(jīng)過eq\f(3,4)周期后，b質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如題圖2所示．故選B項(xiàng)．答案：B5．關(guān)于如圖所示的波形圖，下列說法中正確的是()A．此列波的振幅是0.1B．x＝15cmC．若質(zhì)點(diǎn)A的速度沿y軸正方向，則質(zhì)點(diǎn)B的速度亦沿y軸正方向D．質(zhì)點(diǎn)A的加速度沿y軸負(fù)方向，而B、C的加速度沿y軸正方向解析：從波動(dòng)圖象上可以直接讀出振幅、各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移，A對B錯(cuò)．各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是指向平衡位置，大小a＝－eq\f(kx,m)，D正確．由于A、B兩質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻都在同一“坡”上，根據(jù)“上下坡”法可以判斷C正確．答案：ACD6．簡諧橫波某時(shí)刻波形圖如圖所示，a為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，由圖象可知()A．質(zhì)點(diǎn)a加速度方向一定沿y軸負(fù)方向B．質(zhì)點(diǎn)a的速度方向一定沿y軸負(fù)方向C．經(jīng)過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)a的位移一定為負(fù)值D．經(jīng)過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程一定為2解析：質(zhì)點(diǎn)a做簡諧運(yùn)動(dòng)，其回復(fù)力指向平衡位置，故其加速度一定沿y軸負(fù)方向．速度方向與波的傳播方向有關(guān)，若波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)a向y軸正方向運(yùn)動(dòng)；若波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)a向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．經(jīng)半個(gè)周期后，質(zhì)點(diǎn)a到了x軸下方對稱點(diǎn)，故A、C、D項(xiàng)都正確．答案：ACD7．一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示．關(guān)于波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是()A．若波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)的速度將減小B．若質(zhì)點(diǎn)e比質(zhì)點(diǎn)d先回到平衡位置，則波沿x軸正方向傳播C．若波沿x軸負(fù)方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動(dòng)D．若波沿x軸正方向傳播，再經(jīng)過半個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)b將運(yùn)動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)d現(xiàn)在的位置解析：若波沿x軸正方向傳播，波源在左側(cè)，質(zhì)點(diǎn)a正向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，即向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度將增加，而質(zhì)點(diǎn)e正向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，將晚于質(zhì)點(diǎn)d回到平衡位置，則A、B錯(cuò)；若波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)c正向下運(yùn)動(dòng)，C正確；經(jīng)過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)b由波峰運(yùn)動(dòng)到波谷，但不會(huì)沿波的傳播方向運(yùn)動(dòng)到d現(xiàn)在的位置，D錯(cuò)誤．答案：C8.介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在t＝0時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播，t0時(shí)刻傳到L處，波形如圖所示．下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖象是()解析：由波動(dòng)圖象可知t0時(shí)x0處質(zhì)點(diǎn)正向下振動(dòng)，下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)縱坐標(biāo)將減小，排除B、D選項(xiàng)．x0處質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向向下，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．答案：C9．一列簡諧波在t時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)刻介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向向上，經(jīng)過時(shí)間Δt后的波形如圖中虛線所示，若波源周期為T，則()A．Δt一定為eq\f(1,4)T B．Δt可能為eq\f(1,4)TC．Δt一定為eq\f(3,4)T D．Δt可能為eq\f(3,4)T解析：由M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向上可判定波沿x軸負(fù)向傳播，可認(rèn)為圖中的虛線是由實(shí)線向左平移eq\f(3,4)個(gè)波形得到的，故可能是Δt＝eq\f(3,4)T，當(dāng)然，也可能是Δt＝nT＋eq\f(3,4)T(n＝0,1,2，…)．答案：D10．如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則()A．1cm＜x＜3B．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向C．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置D．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處解析：由波沿x軸負(fù)方向傳播知，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，波形如圖中虛線所示，所以此時(shí)1cm＜x＜2cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤；Q答案：B11．下圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形．當(dāng)R點(diǎn)在t＝0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()A．2cm≤x≤4cm B．2C．2cm≤x<3cm D．2解析：當(dāng)R點(diǎn)在t＝0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1cm<x<3cm和5答案：C12．一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時(shí)刻的波形圖象如圖所示，已知波的傳播速度是16m(1)指出這列波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是多少．