2024-2025學(xué)年高中物理第十二章機械波第2節(jié)波的圖象練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE6-波的圖象[A組素養(yǎng)達標(biāo)]1．(多選)關(guān)于波的圖象，下列說法正確的是()A．波的圖象反映的是某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點的位移狀況B．若已知某一質(zhì)點在某時刻的振動方向，則可以由波的圖象推斷出波的傳播方向C．從波的圖象中能讀出質(zhì)點的振幅和周期D．在不同時刻波的圖象有可能完全相同解析：由波的圖象的物理意義可知選項A正確；采納質(zhì)點帶動法，可由波的圖象和質(zhì)點振動方向推斷出波的傳播方向，選項B正確；由振動圖象可讀出振幅和周期，由波的圖象不能讀出周期，選項C錯誤；依據(jù)波的圖象的重復(fù)性可知，相隔時間為周期整數(shù)倍的兩個時刻波形相同，選項D正確．答案：ABD2.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，某時刻的圖象如圖所示，坐標(biāo)為(3,0)的質(zhì)點經(jīng)過eq\f(1,4)周期后該質(zhì)點的坐標(biāo)是()A．(3,2) B．(4,2)C．(4，－2) D．(3,0)解析：簡諧波沿x軸正方向傳播，坐標(biāo)為(3,0)的質(zhì)點振動方向沿＋y方向，經(jīng)過eq\f(1,4)周期后該質(zhì)點到達波峰，坐標(biāo)為(3,2)，A正確．答案：A3．(多選)下列4個波形圖中，水平箭頭所指方向為波的傳播方向，向上或向下的箭頭所指方向表示質(zhì)點的振動方向，其中正確的是()解析：按“同側(cè)法”不難推斷出B、C選項正確．答案：BC4．(多選)依據(jù)圖甲、乙所示，分別推斷下列說法正確的是()A．甲是振動圖象，乙是波動圖象B．甲是波動圖象，乙是振動圖象C．甲中A質(zhì)點向下振，乙中B時刻質(zhì)點向下振D．甲中A質(zhì)點向上振，乙中B時刻質(zhì)點向下振解析：由橫坐標(biāo)表示的意義可知，甲是波動圖象，乙是振動圖象，圖甲中的A點向上振，圖乙中的B時刻質(zhì)點向下振，故B、D均正確．答案：BD5．一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，已知坐標(biāo)原點(x＝0)處質(zhì)點的振動圖象如圖所示．在下列4幅圖中能夠正確表示該質(zhì)點在t＝0.15s時波形的圖是()解析：由題圖可看出，t＝0.15s時質(zhì)點位移為正，且此時刻該點正向y軸負方向振動，由此可斷定只有A項正確．答案：A6．如圖所示為一列簡諧波在t＝0時刻的圖象，已知質(zhì)點P將比質(zhì)點Q后回到平衡位置，則下列說法中正確的是()A．波肯定沿x軸正方向傳播B．質(zhì)點Q與質(zhì)點R的運動方向相反C．質(zhì)點P的速度正在增大D．質(zhì)點R的加速度正在減小解析：因質(zhì)點P比Q后回到平衡位置，可知質(zhì)點P向＋y方向振動，質(zhì)點Q向－y方向振動，可推斷波向＋x方向傳播，即質(zhì)點P遠離平衡位置，速度正在減小，質(zhì)點Q靠近平衡位置，速度正在增大；質(zhì)點R與質(zhì)點Q均向－y方向運動，質(zhì)點R正遠離平衡位置，位移增大，加速度增大．答案：A7．如圖所示是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，若此時質(zhì)點P正處于加速運動過程中，則此時()A．質(zhì)點Q和質(zhì)點N均處于加速運動過程中B．質(zhì)點Q和質(zhì)點N均處于減速運動過程中C．質(zhì)點Q處于加速運動過程中，質(zhì)點N處于減速運動過程中D．質(zhì)點Q處于減速運動過程中，質(zhì)點N處于加速運動過程中解析：質(zhì)點P正處于加速運動過程中，說明質(zhì)點P正在向平衡位置運動，故該波是沿x軸負方向傳播的，所以此時質(zhì)點Q處于減速運動過程中，質(zhì)點N處于加速運動過程中，選項D正確．答案：D8．(多選)一列橫波在某時刻的波形圖象如圖所示，已知此時刻質(zhì)點F的運動方向向下，則下列說法正確的是()A．該波向左傳播B．質(zhì)點B和D的運動方向相同C．質(zhì)點C比質(zhì)點B先回到平衡位置D．此時質(zhì)點F和H加速度相同解析：由“上下坡法”可知，波只有向左傳播才會有此時刻質(zhì)點F的運動方向向下，同理，質(zhì)點D、E的運動方向也向下，而質(zhì)點A、B、H的運動方向向上，質(zhì)點F、H相對于平衡位置的位移相同，由a＝－eq\f(kx,m)可知，兩質(zhì)點的加速度相同，因質(zhì)點C干脆從最大位移處回到平衡位置，即tC＝eq\f(T,4)，而質(zhì)點B要先運動到最大位移處，再回到平衡位置，故tB＞eq\f(T,4)＝tC，故A、C、D正確．答案：ACD9．一位演員抖動長綢的一端，長綢隨之上下飄舞，這樣形成了一列簡諧波如圖所示，求：(1)此波的振幅是多少？(2)此時A點的振動方向如何？(3)B點再經(jīng)過eq\f(T,2)，其通過的路程是多少？位移是多少？解析：(1)由圖象可讀出振幅A＝50cm.(2)由于波向右傳播，因而每個質(zhì)點的振動追隨它左邊的質(zhì)點，A點左邊的質(zhì)點的位移為正向位移，因而A點向上振動．(3)再過eq\f(T,2)后，B又回到平衡位置，位移為零，B通過的路程為s＝2A＝2×50cm＝100cm.答案：(1)50cm(2)向上(3)100cm0[B組素養(yǎng)提升]10．(多選)一列簡諧橫波，在t＝0時刻的波形如圖所示，波自右向左傳播，已知在t1＝0.7s時P點出現(xiàn)其次次波峰(0.7s內(nèi)P點出現(xiàn)兩次波峰)，則以下推斷正確的是()A．質(zhì)點A和質(zhì)點B在t＝0時刻的位移是相同的B．在t＝0時刻，質(zhì)點C向上運動C．振源的起振方向為y軸正方向D．從圖示時刻起先計時，經(jīng)過1.2s，P質(zhì)點通過的路程為0.2m解析：t＝0時刻，A、B的位移大小相等，方向相反，故選項A錯誤；因波向左傳播，故此時質(zhì)點C正向上運動，選項B正確；波源的起振方向與t＝0時刻x＝1m處質(zhì)點的振動方向相同，依據(jù)波的平移法可知，振源的起振方向為y軸正方向，故C正確；設(shè)質(zhì)點振動的周期為T，則有1eq\f(3,4)T＝0.7s，故T＝0.4s，因1.2s＝3T，則1.2s時質(zhì)點P通過的路程s＝3×4A＝0.6m，D錯誤．答案：BC11．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()A．這列簡諧波肯定沿x軸正向傳播B．這列簡諧波肯定沿x軸負向傳播C．實線上的質(zhì)點a經(jīng)Δt時間后位于虛線上a1位置D．實線上的質(zhì)點a經(jīng)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，依據(jù)題意無法推斷這列簡諧波的傳播方向，A、B錯誤；波上質(zhì)點在平衡位置上下兩側(cè)振動，并不隨波遷移，故C錯誤，D正確．答案：D12．如圖所示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在某一時刻的圖象，請畫出再經(jīng)過eq\f(1,4)T后的波的圖象．(T為波源的振動周期)解析：由波的傳播方向，可知各質(zhì)點經(jīng)過eq\f(1,4)T后的位置，由此可畫出波經(jīng)eq\f(1,4)T后的波的圖象．在圖上取5個質(zhì)點如圖甲所示，由于波向x軸負方向傳播，所以經(jīng)過eq\f(1,4)T后H到平衡位置，I到波谷，J到平衡位置，K到波峰，L到平衡位置，所以eq\f(1,4)T后的波的圖象如圖乙所示．答案：圖見解析[C組學(xué)霸沖刺]13．(多選)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝eq\f(T,2)時刻，該波的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點．圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖象．下列說法正確的是()A．質(zhì)點Q的振動圖象與圖(b)相同B．在t＝0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C．在t＝0時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D．平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖象如圖(b)所示解析：t＝eq\f(T,2)時刻，質(zhì)點Q在平衡位置向上振動，振動圖象