高中物理第十二章2波的圖象練習含解析新人教版選修3-

2波的圖象1.(多選)下列波形圖中正確的是(BC)解析:根據(jù)“上下坡法”,凡是在“上坡”區(qū)必向下運動,在“下坡”區(qū)的必向上運動,故B,C正確.2.(多選)一簡諧橫波在x軸上傳播,在某時刻的波形如圖所示.已知此時質點F的運動方向向下,則(AB)解析:F向下運動時,波從右向左傳播,F與D在同一側,即D也向下運動,即A,B正確;又D向下運動帶動C向下運動,D與B不在同一側,即B向上運動,C將比B先回到平衡位置;振幅指質點偏離平衡位置的最大位移,所有質點的振幅相同,所以E點的振幅不為零,故C,D錯誤.3.如圖所示為某一時刻簡諧橫波的圖象,波的傳播方向沿x軸正方向,下列說法中正確的是(B)A.此時刻B,E兩點速度為零C.此時刻質點C,F的加速度、速度都為零D.此時刻質點B,E的速度相同解析:根據(jù)圖象可知,該時刻B,E兩點正處于平衡位置,其速度最大,A錯誤;波的傳播方向沿x軸正方向,該時刻質點D正向y軸負方向運動,B正確;C,F兩點處于位移最大處,根據(jù)簡諧運動的特征知,兩點的加速度最大,速度為零,C錯誤;波的傳播方向沿x軸正方向,由波形平移法得知,此時刻B點的速度方向向上,E點的速度方向向下,速度大小相等,D錯誤.4.簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示,P為介質中的一個質點.以下說法正確的是(D)A.若波沿x軸正方向傳播,則P質點此時刻速度沿x軸正方向B.若波沿x軸正方向傳播,則P質點此時刻加速度沿y軸正方向14D.經(jīng)過一個周期,質點P通過的路程為4A解析:橫波中,質點振動方向與波的傳播方向應垂直,故A錯;質點加速度的方向一定指向平衡位置,故B錯;由于不知道波的傳播方向,所以無法判斷14個周期后質點P的位置,故C錯誤;質點P在一個周期內完成一次全振動通過的路程為4A5.振源A帶動細繩上下振動,某時刻在繩上形成的橫波波形如圖所示,規(guī)定繩上各質點向上運動方向為正方向,從波傳播到繩上P點開始計時,能表示P點在第一個周期內振動的圖象是下圖中的(C)解析:由波形圖可知,此時波動剛傳到Q點,Q點的起振方向向上,因各點的起振方向相同,故P點應從平衡位置向上振動,故C正確,A,B,D錯誤.6.一列橫波沿x軸正向傳播,某時刻的圖象如圖所示,坐標為(3,0)的質點,經(jīng)過14A.(3,2) B.(4,2)C.(4,-2) D.(3,0)解析:由題意可知,波沿x軸正向傳播,則質點(3,0)的振動方向沿y軸正向,經(jīng)147.如圖所示,實線為簡諧波在時刻t的圖象,虛線為簡諧波經(jīng)Δt時間后的圖象,則下列說法中正確的是(D)Δt時間后位于虛線上a1位置Δt時間后位于虛線上a2位置解析:經(jīng)Δt時間后的波形可能是t時刻的波形向右平移(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)題意無法判斷,A,B錯誤;波上質點在平衡位置附近振動,并不隨波遷移,故C錯誤,D正確.8.一列波在介質中向某一方向傳播,如圖為此波在某一時刻的波形圖,并且此時振動還只發(fā)生在M,N之間,已知此波的周期為T,Q質點速度方向在波形圖中是向下的,下面說法中正確的是(C)A.波源是M,由波源起振開始計時,P點已經(jīng)振動時間TB.波源是N,由波源起振開始計時,P點已經(jīng)振動時間3C.波源是N,由波源起振開始計時,P點已經(jīng)振動時間TD.波源是M,由波源起振開始計時,P點已經(jīng)振動時間T解析:由于此時Q質點向下振動,且Q質點右方鄰近質點在Q質點下方,則波向左傳播,N是波源.振動從N點傳播到M點,經(jīng)過一個周期,又因從波源N起振開始計時,需經(jīng)3T4,P點才開始起振,故P質點已振動了9.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的橫波在某時刻的波形圖,則(1)波形圖上a,b,c三點的加速度哪個最大?加速度的大小與波的傳播方向是否有關?(2)a,b,c三個質點下一時刻做什么運動?解析:(1)a,b,c三個質點都做簡諧運動,在質量一定的情況下,加速度的大小與位移成正比,方向與位移方向相反,故知b點的加速度最大.質點加速度的大小與波的傳播方向無關.(2)圖示時刻b質點速度為零,下一時刻一定向平衡位置(向上)做加速運動;因波沿x軸正方向傳播,則下一時刻a質點向下運動,c質點向上運動,而a質點的加速度沿y軸負方向,故a質點做加速運動;c質點在平衡位置,速度最大,下一刻將做減速運動.答案:(1)b點無關(2)a點向下做加速運動,b點向上做加速運動,c點向上做減速運動10.一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示,此時質點P的速度方向沿y軸正方向,則(B)B.質點a此時速度最大,加速度最小C.再經(jīng)過一個周期,質點P運動到x=6m處D.當質點P運動到最低點時,質點b恰好運動到平衡位置解析:波形圖的振動方向與波的傳播方向在波形圖的同一側,根據(jù)質點P的振動方向沿y軸向上振動,判斷波傳播方向沿x軸正方向,選項A錯;質點a在平衡位置,速度最大,但回復力為0,加速度為0,選項B對;波沿x軸正向傳播,但質點振動方向沿y軸往復運動,不可能沿x軸遷移,選項C錯;質點P和質點b間隔一個波長,振動步調一致,當質點P運動到最低點時,質點b也運動到最低點,選項D錯.11.如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形圖,當Q點在t=0時的振動狀態(tài)傳到P點時,則(B)A.1cm<x<3cm范圍內的質點正在向y軸的負方向運動解析:畫出將Q點的振動狀態(tài)傳到P點,即t′=34T時的波形圖(如圖虛線所示),由波的傳播方向知,1cm<x<2cm12.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,圖1是位于O點的質點的振動圖象,圖2是t時刻波的圖象,t所對應的時間范圍可能為(A)A.0s<t<1s B.1s<t<2sC.2s<t<3s D.3s<t<4s解析:由圖2可知,此時刻O處質點位于平衡位置與波峰之間且向y軸正向運動,圖1中滿足這一條件的時刻是0s<t<1s和4s<t<5s,故A正確.13.(多選)如圖所示,(甲)為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波的圖象,(乙)圖為參與波動的質點P的振動圖象,則下列判斷正確的是(AD)A.該波波源的振動周期為1sC.經(jīng)過0.5s時間,質點P沿波的傳播方向向前傳播2mD.平衡位置x=1.5m處的質點在t=0s到t=2.25s時間內的路程為8+2解析:由(乙)圖讀出周期為T=1s,故A正確.在(乙)圖上讀出t=0時刻P質點的振動方向沿y軸負方向,在(甲)圖上判斷出該波的傳播方向沿x軸負方向,故B錯誤.質點只在自己的平衡位置附近上下振動,并不沿波的傳播方向向前傳播,故C錯誤.t=0s到t=2.25s經(jīng)過的時間Δt=2.25s=214T,平衡位置x=1.5m處的質點在t=0s時,位移y=Asinπ4×22m=210m.t=0時質點P向下運動,經(jīng)T4時間位移為y′=