2024-2025學(xué)年高中物理第十二章機(jī)械波2波的圖象課后練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-2波的圖象課后篇鞏固提升1.如圖甲、乙所示,有關(guān)兩個(gè)圖象的說法正確的是()A.甲為振動(dòng)圖象 B.乙為振動(dòng)圖象C.甲為波的圖象 D.乙為波的圖象答案BC2.(2024·北京卷)一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示,比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c,則()A.此刻a的加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x軸正方向傳播,此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.若波沿x軸負(fù)方向傳播,a比c先回到平衡位置解析由波形可以看出質(zhì)點(diǎn)a在波峰、質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置,故質(zhì)點(diǎn)a有最大的加速度,而質(zhì)點(diǎn)b有最大的速度,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;依據(jù)同側(cè)法可以推斷,若波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向y軸正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;若波沿x軸負(fù)方向傳播,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a起先從波峰向平衡位置運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)c已經(jīng)從波谷向上運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間,故質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C3.右圖為一完整的波形,下列有關(guān)說法正確的是()A.若P是振源,此時(shí)P向上振動(dòng)B.若Q是振源,此時(shí)Q向上振動(dòng)C.若P是振源,此時(shí)P向下振動(dòng)D.若Q是振源,此時(shí)Q向下振動(dòng)解析若P為振源,則該波向右傳播,P處于下坡路上,所以向上振動(dòng),A正確;若Q為振源,則該波向左傳播,Q處于上坡路上,所以向下振動(dòng),D正確。答案AD4.一列沿x軸正方向傳播的橫波在某時(shí)刻的波形如圖甲所示,a、b、c、d為介質(zhì)中沿波的傳播方向上4個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位置,若從該時(shí)刻起先經(jīng)過3個(gè)周期起先計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象如圖乙所示的質(zhì)點(diǎn)是()A.a處質(zhì)點(diǎn) B.b處質(zhì)點(diǎn)C.c處質(zhì)點(diǎn) D.d處質(zhì)點(diǎn)解析從振動(dòng)圖象乙可知,起先計(jì)時(shí)時(shí)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),再結(jié)合甲給出的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)和波形及傳播方向可知,乙所描述的是c質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),C正確。答案C5.(2024·海南卷改編)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,周期為0.2s,t=0時(shí)的波形圖如圖所示。下列說法正確的是()A.平衡位置在x=1m處的質(zhì)元的振幅為0.03mB.該波的波速為10m/sC.t=0.3s時(shí),平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元向y軸正向運(yùn)動(dòng)D.t=0.4s時(shí),平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元處于波谷位置解析由波形圖可知,平衡位置在x=1m處的質(zhì)元的振幅為0.03m,選項(xiàng)A正確;由圖可知波長λ=2m,因T=0.2s,則該波的波速為v=λT=20.2m/s=10m/s,選項(xiàng)B正確;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負(fù)向振動(dòng),則t=0.3s=112T時(shí),平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元向y軸正向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;因t=0時(shí)刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負(fù)向振動(dòng),則t=0.4s=2T答案ABC6.圖示是一列簡諧波沿x軸正方向傳播的某時(shí)刻的波形。a是正向最大位移處,b恰好處于平衡位置,經(jīng)過Δt=T8時(shí)間,下列關(guān)于a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過的路程的關(guān)系的說法中正確的是(A.sa=sb B.sa<sbC.sa>sb D.不能推斷兩者大小關(guān)系解析因各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng),重復(fù)波源的振動(dòng),故振動(dòng)頻率、周期、振幅相同,而a正處于正向最大位移處,速度為零,在時(shí)間Δt內(nèi),向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度由零漸漸增大,但達(dá)不到最大速度(到平衡位置時(shí)的速度);b正在從平衡位置向上運(yùn)動(dòng),具有最大速度,在時(shí)間Δt內(nèi),它向正方向最大位移處運(yùn)動(dòng),速度漸漸減小,但在時(shí)間Δt內(nèi)的平均速度比a質(zhì)點(diǎn)大。答案B7.質(zhì)點(diǎn)A做簡諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象和t=1.6s時(shí)刻的波的圖象如圖甲、乙所示,則下列說法正確的是()A.t=1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng),波向左傳播B.t=1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng),波向右傳播C.t=1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng),波向左傳播D.t=1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng),波向右傳播解析由振動(dòng)圖象可得質(zhì)點(diǎn)A在t=1.6s時(shí)正向上運(yùn)動(dòng),再結(jié)合波的圖象可以看出,波向右傳播,故B正確。答案B8.簡諧橫波某時(shí)刻波形如圖所示。a為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),由圖象可知()A.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a加速度方向肯定沿y軸負(fù)方向B.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度方向肯定沿y軸負(fù)方向C.經(jīng)過半個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)a的位移肯定為負(fù)值D.經(jīng)過半個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)a通過的路程肯定為2A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,故此時(shí)其加速度肯定沿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,則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a向y軸正方向運(yùn)動(dòng);若波向左傳播,則此時(shí)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軸下方的對稱點(diǎn),通過的路程為2A。答案ACD9.一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時(shí)的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)B相距1m,A點(diǎn)速度沿y軸正方向;t=0.02s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)正向最大位移處,由此可知()A.此波沿x軸正方向傳播B.此波沿x軸負(fù)方向傳播C.從t=0時(shí)起,經(jīng)過0.04s,質(zhì)點(diǎn)A沿波傳播方向遷移了1mD.在t=0.04s時(shí),質(zhì)點(diǎn)B處在平衡位置,速度沿y軸負(fù)方向解析由A點(diǎn)向上振動(dòng),可判定波沿x軸負(fù)方向傳播,故選項(xiàng)B正確;由波的圖象看出,經(jīng)t=0.02s質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)最大位移處,則t=14T,T=0.08s,經(jīng)0.04s,質(zhì)點(diǎn)B處在平衡位置,速度沿y軸正方向,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;波傳播過程中,質(zhì)點(diǎn)A答案B10.圖甲表示一列簡諧波在介質(zhì)中傳播時(shí),某一質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象,請你在圖乙中畫出這列簡諧波在t=0時(shí)刻的波形(質(zhì)點(diǎn)a畫在坐標(biāo)原點(diǎn)上,波沿x軸正方向傳播)。解析t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正處于平衡位置且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)T4達(dá)正向最大位移處,由于沿x方向關(guān)系的推斷方法,得出t=0時(shí)刻的波形如圖所示。答案見解析圖11.(2024·全國卷Ⅰ)一列簡諧橫波在t=13s時(shí)的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖(b)是質(zhì)點(diǎn)Q(1)波速及波的傳播方向;(2)質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。解析(1)由圖(a)可知,波長λ=2×18cm=0.36m,由圖(b)可知,周期T=2s,所以v=λT=0.18m/s,由圖(b)在t=13s的下一刻向上運(yùn)動(dòng),