2019高中物理第十二章第2課時波的圖象對點(diǎn)練+鞏固練含解析新人教版.docx_第1頁
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第2課時波的圖象對點(diǎn)訓(xùn)練知識點(diǎn)一波的圖象的理解1關(guān)于波的圖象的物理意義,下列說法正確的是()A表示某一時刻某一質(zhì)點(diǎn)的位移B表示各個時刻某一質(zhì)點(diǎn)的位移C表示某一時刻各個質(zhì)點(diǎn)的位移D表示各個時刻各個質(zhì)點(diǎn)的位移答案C解析波的圖象表示的是介質(zhì)中的各個質(zhì)點(diǎn)在某一時刻離開各自平衡位置的位移情況,故C正確。2如圖所示是一列波的波形圖,波沿x軸正方向傳播,就a、b、c、d四個質(zhì)點(diǎn)而言,速度為正,加速度為零的點(diǎn)是()Aa BbCc Dd答案D解析根據(jù)波的傳播方向和波的圖象可得質(zhì)點(diǎn)a、b速度為負(fù),質(zhì)點(diǎn)c、d的速度方向?yàn)檎?,質(zhì)點(diǎn)d在平衡位置,加速度為零,故D正確。3如圖所示為一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象,已知質(zhì)點(diǎn)a在此刻的振動方向向下,則()A波向左傳播,質(zhì)點(diǎn)b向下振動,質(zhì)點(diǎn)c向上振動B波向右傳播,質(zhì)點(diǎn)b向上振動,質(zhì)點(diǎn)c向下振動C波向左傳播,質(zhì)點(diǎn)b向上振動,質(zhì)點(diǎn)c向上振動D波向右傳播,質(zhì)點(diǎn)b向下振動,質(zhì)點(diǎn)c向下振動答案C解析由于質(zhì)點(diǎn)a在此刻是向著負(fù)方向的最大位移處振動的,可知它的運(yùn)動落后于右側(cè)鄰近的那個質(zhì)點(diǎn),所以波向左傳播。再來確定質(zhì)點(diǎn)b、c的振動方向,與b右側(cè)鄰近的那個質(zhì)點(diǎn)的振動是超前于b的,它的位置在b之上,則b向上運(yùn)動;同理c也向上運(yùn)動,故C正確。4一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,某時刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點(diǎn),從該時刻開始的一段極短時間內(nèi),P的速度v和加速度a的大小變化情況是()Av變小,a變大Bv變小,a變小Cv變大,a變大Dv變大,a變小答案D解析由波向x軸正方向傳播可得出質(zhì)點(diǎn)P向上振動,也就是向平衡位置振動,因此在開始的一段極短時間內(nèi),速度變大,加速度變小,故D正確。5一列簡諧橫波沿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(diǎn)經(jīng)過周期后該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)是()A(3,2) B(4,2) C(4,2) D(3,0)答案A解析波向右傳播,則質(zhì)點(diǎn)(3,0)向上運(yùn)動,周期后到達(dá)波峰處,坐標(biāo)為(3,2),故A正確。6老師為演示簡諧橫波的形成過程,挑了30個身高差不多的同學(xué)在操場上排成一排,相鄰?fù)瑢W(xué)間隔05 m,然后從排頭的同學(xué)開始,周期性地做蹲下、站起的動作,后面的同學(xué)比前面的同學(xué)遲05 s開始運(yùn)動,并一個一個依次向后傳,每位同學(xué)完成一次蹲下、站起的動作用時4 s,則()A為使模擬較為成功,同學(xué)們應(yīng)盡量勻速地蹲下、站起B(yǎng)從第一位同學(xué)開始到“波”傳到最后一位用時15 sC第一位同學(xué)和第五位同學(xué)的動作總是相反D第一位同學(xué)和第四位同學(xué)的動作總是相反答案C解析每個同學(xué)在蹲下、站起過程中應(yīng)是做簡諧運(yùn)動,A錯誤;從第一位傳到最后一位是用時29個05 s,即145 s,B錯誤;分析可得第一位同學(xué)和第五位同學(xué)的動作總是相反,D錯誤,C正確。7如圖所示,是一列簡諧波沿x軸正方向傳播的某時刻的波形圖,a在正向最大位移處,b恰好處在平衡位置,經(jīng)過t的時間,關(guān)于a、b兩個質(zhì)點(diǎn)所通過的路程的關(guān)系下列說法正確的是()AsasbBsasbCsasbD以上三種情況都有可能答案B解析根據(jù)波的形成和傳播規(guī)律可知,圖中時刻質(zhì)點(diǎn)b正向上運(yùn)動,在t時間內(nèi),ab,因此sasb,B正確,A、C、D錯誤。知識點(diǎn)二波的圖象和振動圖象8(多選)關(guān)于振動圖象和波的圖象,下列說法中正確的是()A振動圖象研究的是一個質(zhì)點(diǎn)在振動過程中位移隨時間的變化,而波的圖象研究的是某一時刻在波的傳播方向上各個質(zhì)點(diǎn)在空間的分布B振動圖象的形狀不隨時間變化,而波的圖象的形狀隨時間而變化C簡諧運(yùn)動圖象和簡諧波的圖象其形狀都是正弦(或余弦)曲線D振動圖象的圖線實(shí)質(zhì)是振動質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的路徑形狀,波的圖象其圖線實(shí)質(zhì)是某一時刻各個質(zhì)點(diǎn)的連線形狀答案ABC解析振動圖象研究的是一個質(zhì)點(diǎn)在不同時刻離開平衡位置的情況,而波的圖象研究的是某一時刻不同質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的情況,A正確;振動圖象的形狀不隨時間變化,而是向后連續(xù)延伸,而波動圖象隨時間在周期性的變化,B正確;波動圖象和振動圖象都是正弦(或余弦)曲線,C正確;波的圖象的圖線是某一時刻各質(zhì)點(diǎn)的位置連線,而振動圖象的圖線是一個質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的位置連線,并非是質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的路徑形狀,D錯誤。9(多選)如圖甲所示的yx圖線表示一列簡諧波在沿x軸方向傳播時的波形圖,若以圖甲所示情況為計(jì)時起點(diǎn),那么圖乙所示yt圖線表示的是()A當(dāng)這列波沿x軸正方向傳播時,是表示a質(zhì)點(diǎn)的振動圖象B當(dāng)這列波沿x軸負(fù)方向傳播時,是表示a質(zhì)點(diǎn)的振動圖象C當(dāng)這列波沿x軸正方向傳播時,是表示b質(zhì)點(diǎn)的振動圖象D當(dāng)這列波沿x軸負(fù)方向傳播時,是表示b質(zhì)點(diǎn)的振動圖象答案AD解析根據(jù)波的傳播方向,確定質(zhì)點(diǎn)的振動方向,進(jìn)而畫出該點(diǎn)的振動圖象。如果這列波沿x軸正方向傳播,a點(diǎn)應(yīng)向上運(yùn)動,b點(diǎn)應(yīng)向下運(yùn)動,這樣振動圖象表示的是a質(zhì)點(diǎn)的振動圖象;如果這列波沿x軸負(fù)方向傳播,a點(diǎn)應(yīng)向下運(yùn)動,b點(diǎn)應(yīng)向上運(yùn)動,振動圖象表示的是b質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,故A、D正確。10介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在t0時刻開始振動,產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播,t0時刻傳到L處,波形如圖所示。下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動的圖象是()答案C解析由波形圖可知,t0時刻L處的質(zhì)點(diǎn)的振動方向沿y軸的負(fù)方向,所以,x0處的質(zhì)點(diǎn)剛開始振動時的方向也沿y軸的負(fù)方向,所以A、B錯誤;由波形圖可知,在t0時刻x0處質(zhì)點(diǎn)向下振動,結(jié)合振動圖象可知D錯誤,C正確。知識點(diǎn)三會畫波形圖11一列簡諧波向右傳播,沿波的傳播方向上有相隔一定距離的P、Q兩點(diǎn),當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過平衡位置時,Q點(diǎn)也恰好經(jīng)過平衡位置,如圖所示,已知P、Q間只有一個波峰,試畫出P、Q間可能的波形。答案見解析解析可能的波形圖如、所示。易錯點(diǎn)振動圖象與波動圖象的關(guān)系12一簡諧橫波沿x軸正向傳播,如圖甲所示是t0時刻的波形圖,圖乙是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,則該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是()A05 m B15 mC25 m D35 m易錯分析不清楚振動圖象與波動圖象的物理意義而出現(xiàn)錯選,不會由振動圖象判定質(zhì)點(diǎn)的振動方向而出錯,不注意波動圖象是哪個時刻的波形圖,找不出與振動圖象的聯(lián)系而出錯。答案C解析由題圖乙可知,在t0時刻質(zhì)點(diǎn)的縱坐標(biāo)為01 my02 m,并且向y軸負(fù)方向運(yùn)動,又因波沿x軸正方向傳播,綜上可知,該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值在2 mx3 m之間,C正確。提升訓(xùn)練一、選擇題1仔細(xì)觀察甲、乙兩圖,分別判斷它們屬于何種圖象()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都是波動圖象D都是振動圖象答案B解析波動圖象橫坐標(biāo)為波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置;振動圖象橫坐標(biāo)為時間。故B正確。2(多選)如圖是一列簡諧波某一時刻的波形圖,下列說法正確的是()A波一定沿x軸正方向傳播Ba、b兩個質(zhì)點(diǎn)的振動速度方向相反C若a質(zhì)點(diǎn)此時的速度方向沿y軸正方向,那么波的傳播方向是沿x軸的正方向D若波沿x軸的負(fù)方向傳播,則b質(zhì)點(diǎn)的振動速度方向沿y軸的負(fù)方向答案BC解析x軸是表示在波傳播方向上的一系列質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,但x軸指向不表示波的傳播方向,故A錯誤;根據(jù)“上下坡”法,無論波向左還是向右傳播,a、b都處于不同“坡區(qū)”,所以兩者振動速度方向相反,故B正確;同理可判斷C正確,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()A此時刻C點(diǎn)振幅為負(fù)值B此時刻質(zhì)點(diǎn)B、E的速度相同C此時刻質(zhì)點(diǎn)C、F的加速度、速度都為零D此時刻D點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動答案D解析振幅為偏離平衡位置的最大距離,沒有正負(fù)之分,A錯誤;B、E兩質(zhì)點(diǎn)速度方向相反,B錯誤;質(zhì)點(diǎn)C、F的加速度最大,C錯誤;由“上下坡”法可判斷D點(diǎn)振動方向向下,D正確。4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(diǎn)P正處于加速運(yùn)動過程中,則此時()A質(zhì)點(diǎn)Q和質(zhì)點(diǎn)N均處于加速運(yùn)動過程中B質(zhì)點(diǎn)Q和質(zhì)點(diǎn)N均處于減速運(yùn)動過程中C質(zhì)點(diǎn)Q處于加速運(yùn)動過程中,質(zhì)點(diǎn)N處于減速運(yùn)動過程中D質(zhì)點(diǎn)Q處于減速運(yùn)動過程中,質(zhì)點(diǎn)N處于加速運(yùn)動過程中答案D解析質(zhì)點(diǎn)P正處于加速運(yùn)動過程中,說明質(zhì)點(diǎn)P正在向平衡位置運(yùn)動,由“上下坡”法可知該波是沿x軸負(fù)方向傳播的,所以此時質(zhì)點(diǎn)Q處于減速運(yùn)動過程中,質(zhì)點(diǎn)N處于加速運(yùn)動過程中,故D正確。5一列橫波沿x軸正向傳播,a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。某時刻的波形如圖甲所示,此后,若經(jīng)過周期開始計(jì)時,則圖乙描述的是()Aa處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象 Bb處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象Cc處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象 Dd處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象答案B解析經(jīng)過周期開始計(jì)時時,從振動圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)將沿y軸由平衡位置向下振動,而從波動圖象示意圖“上下坡”法可知經(jīng)過周期,僅有質(zhì)點(diǎn)b將離開平衡位置向y軸負(fù)方向振動,故B正確。6一列簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形圖如圖所示,波源的平衡位置坐標(biāo)為x0。當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)處于其平衡位置上方且向下運(yùn)動時,介質(zhì)中平衡位置坐標(biāo)x2 m的質(zhì)點(diǎn)所處位置及運(yùn)動情況是()A在其平衡位置下方且向上運(yùn)動B在其平衡位置下方且向下運(yùn)動C在其平衡位置上方且向上運(yùn)動D在其平衡位置上方且向下運(yùn)動答案A解析如圖所示,平衡位置相距2 m的任意兩質(zhì)點(diǎn)總是位移大小相等、方向相反;速率大小相等、方向相反,所以A正確。7一列簡諧波在t時刻的波形如圖實(shí)線所示,此時刻質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動方向向上,經(jīng)過時間t的波形如圖中虛線所示,若振源周期為T,則()At一定為 Bt可能為Ct一定為Dt可能為答案D解析由圖可知質(zhì)點(diǎn)M從平衡位置處,經(jīng)t振動到負(fù)的最大位移處至少經(jīng)歷,故t可能為,D正確。二、非選擇題8一位演員抖動長綢的一端,長綢隨之上下飛舞,這樣形成了一列簡諧波,如圖所示,求:(1)此波的振幅是多大?(2)此時A點(diǎn)的振動方向如何?(3)B點(diǎn)經(jīng)過后,位移是多少?答案(1)50 cm(2)沿y軸正方向(3)0解析(1)由圖象可直接讀出振幅A50 cm。(2)由于波向右傳播,因而每個質(zhì)點(diǎn)的振動追隨它左邊的質(zhì)點(diǎn)的振動情況,此時A點(diǎn)左邊的質(zhì)點(diǎn)的位移為正向位移,因而A點(diǎn)沿y軸正方向振動。(3)再過后波形與現(xiàn)在反向,B點(diǎn)又回到平衡位置,位移為零。9如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的橫波某時刻的波形,則:(1)波形圖上a、b、c三點(diǎn)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(guān)?(2)a、b、c三個質(zhì)點(diǎn)下一時刻做什么運(yùn)動?答案(1)b點(diǎn)無關(guān)(2)b質(zhì)點(diǎn)向上加速,a質(zhì)點(diǎn)向下加速,c質(zhì)點(diǎn)向上減速。解析(1)a、b、c三個質(zhì)點(diǎn)都做簡諧運(yùn)動,加速度大小與位移成正比,方向與位移方向相反,所以b點(diǎn)的加速度最大。質(zhì)點(diǎn)加速度的大小與波的傳播方向無關(guān)。(2)此時刻b質(zhì)點(diǎn)速度為零,下一時刻一定向平衡位置做加速運(yùn)動;波沿x軸正方向傳播,由“上下坡”法可知下一時刻a質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動,c質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動,而a、c質(zhì)點(diǎn)的加速度都是沿y軸負(fù)方向,故a質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動,c質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動。10如圖所示,甲為某一波在t10 s時的圖象,乙為參與該波動P質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,求:(1)說出兩圖中AA的意義;(2)說出甲圖中OAB圖線的意義;(3)在甲圖中畫出再經(jīng)35 s時的波形圖;(4)求再經(jīng)過35 s時P質(zhì)點(diǎn)的路程s和位移。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OAB圖線表示O到B之間所有質(zhì)點(diǎn)在10 s時的位移情況。(3)如解析圖所示(4)28 m0解析(1)甲圖中AA表示A質(zhì)點(diǎn)的振幅或10 s時x10 m的質(zhì)點(diǎn)的位移大小為02 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025 s時的位移大小為02 m,方向?yàn)樨?fù)。(2)甲圖中OAB段圖線表示O到B之間所有質(zhì)點(diǎn)在10 s時的位移,方向均為負(fù)。由乙圖看出P質(zhì)點(diǎn)在10 s時向y方向振動,由“上下坡”法可知甲圖中波向左傳播,則OA間各質(zhì)點(diǎn)正向遠(yuǎn)離平衡位置方向振動,AB間各質(zhì)

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