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文檔簡介
1、2020年高考物理專題練習(xí)振動圖象和波動圖象1.圖1 為一列簡請橫波在t=0時刻的波形圖,P、Q為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點,圖 2 為質(zhì)點P 的振動圖象,則A. t=0.2s時,質(zhì)點Q沿 y 軸負(fù)方向運動B. 0 0.3s內(nèi),質(zhì)點Q運動的路程為 0.3mC. t=0.5s時,質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點 P 的加速度D. t=0.7s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P 距平衡位置的距離【答案】CD【解析】【詳解】A由振動圖像可知T=0.4s , t=0時刻質(zhì)點P 向上振動,可知波沿x 軸負(fù)向傳播,則t=0.2s=0.5T時,質(zhì)點Q沿y 軸正方向運動,選項A 錯誤;B 0.3s=T,因質(zhì)點Q在開始時不是從平
2、衡位置或者最高點(或最低點)開始振動,可知00.3s內(nèi),質(zhì)點Q運動的路程不等于,選項B 錯誤;C t=0.5s=1T 時,質(zhì)點P 到達(dá)最高點,而質(zhì)點Q經(jīng)過平衡位置向下運動還沒有最低點,則質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P 的加速度,選項C 正確;D t=0.7s=1T 時,質(zhì)點P 到達(dá)波谷位置而質(zhì)點而質(zhì)點Q還沒到達(dá)波峰位置,則質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P 距平衡位置的距離,選項D 正確。2.圖 1 是一列簡諧橫波在t =1.25s時的波形圖, 已知c 位置的質(zhì)點比a 位置的晚0.5s起振。則圖 2 所示振動圖像對應(yīng)的質(zhì)點可能位于A ax bAy/my/mB bx cOa bc d e f x/mOC
3、 c x d-At/s圖 1圖 2D dx e【答案】: D【解析】:由 c 質(zhì)點比 a 質(zhì)點起振晚0.5s ,知道波動周期T=1s; 在振動圖像上確定1.25s時刻的位置,是 t 軸上第二個平衡位置和第二個最大位移之間,由此可判斷該質(zhì)點的運動狀態(tài)是處于正向位移,向下振動, 根據(jù)“上坡下, 下坡上”,知質(zhì)點應(yīng)該位于“正向位移,上坡位置”,選項 D 正確。3. 一簡諧橫波沿x 軸正向傳播,圖1 是 t =0 時刻的波形圖,圖2 是介質(zhì)中某點的振動圖象,則該質(zhì)點的 x 坐標(biāo)值合理的是()A 0.5my/my/mB 1.5m0.20.20.10.1C 2.5mx/mt/sO123456O123456
4、D 3.5m-0.1-0.1-0.2-0.2【答案】 C圖 1圖 2【解析】由圖 2 結(jié)合圖1 可知該質(zhì)點 x 坐標(biāo)值可能是1.5m 和 2.5m,而簡諧橫波沿x 軸正向傳播,由圖 1 可得向下振動的質(zhì)點為x 坐標(biāo)值 2.5m 的質(zhì)點,故 C 正確。4. 一簡諧機械橫波沿x 軸正方向傳播,波長為,周期為 T,t =0 時刻的波形如圖1 所示, a、b是波上的兩個質(zhì)點。圖2 是波上某一質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是()A t =0 時質(zhì)點 a 的速度比質(zhì)點b 的大y avyB t =0 時質(zhì)點 a 的加速度比質(zhì)點 b 的小xtbOC圖 2 可以表示質(zhì)點a 的振動/2OT/2 TD圖 2 可以表
5、示質(zhì)點b 的振動圖 1圖 2【答案】 D【解析】由圖 1 得 t =0 時刻, a 在波峰,速度為零,b 在平衡位置,速度最大,故A 錯誤;由圖 1得 t= 0 時刻,質(zhì)點 a 的回復(fù)力最大,加速度比質(zhì)點b 大,故 B錯誤;由振動圖像圖2 得 t =0 時刻,該質(zhì)點位于平衡位置,且具有向下的最大速度,可表示質(zhì)點b 的振動,故 C 錯誤, D 正確。5. 一列簡諧波沿x 軸傳播, t =0 時刻的波形如圖甲所示,此時質(zhì)點P 正沿 y 軸負(fù)方向運動,其振動圖像如圖乙所示,則該波的傳播方向和波速分別是y/cmy/cmOO0.5 0.6t/s12P24 x/m0.10.2 0.30.4甲乙A沿 x 軸
6、負(fù)方向, 60m/sB沿 x 軸正方向, 60m/sC沿 x 軸負(fù)方向, 30 m/sD沿 x 軸正方向, 30m/s【答案】 A【解析】從甲圖的波動圖像可知,質(zhì)點P 向 y 軸負(fù)方向運動說明波沿x 軸負(fù)方向傳播,從圖中還可在波長為 24m,周期為 0.4 秒,可得到波速vT24m/s60m/s, 所以答案選 A。0.406.一列簡諧橫波沿x 軸正方向傳播,圖(a)是 t =0 時刻的波形圖,圖(b)和圖( c)分別是 x軸上某兩處質(zhì)點的振動圖像。由此可知,這兩質(zhì)點平衡位置之間的距離可能是y/my/my/m0.10.10.10123x/m12t/s012t/s-0.05(a)( b)( c)A
7、.1 mB.2 mC.1mD.4 m333【答案】 BD【解析】根據(jù)題述及波形圖和兩處質(zhì)點的振動圖像,圖(b)所示質(zhì)點在 t =0 時在正向最大位移處,圖( c)所示質(zhì)點在t =0 時 x=0.05m,運動方向沿y 軸負(fù)方向,結(jié)合波形圖找到對應(yīng)的點,如圖d所示。若 b 在前 c 在后,則 b、 c 間相差為1 T ,則這兩質(zhì)點3y/m平衡位置之間的距離可能是12 m (2m0.1),B 正確。330123x/m2 T ,則這兩質(zhì)點平衡位若 b 在后 c 在前,則 c、b 間相差為( d)3置之間的距離可能是24 m (2m ), D正確。337.簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,P、 Q是傳播方
8、向上相距 10 m 的兩質(zhì)點,波先傳到P,當(dāng)波傳到 Q開始計時, P、 Q兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示。則A. 質(zhì)點 Q開始振動的方向沿 y 軸正方向y/mPQB. 該波從 P 傳到 Q的時間可能為 7 sOC. 該波的傳播速度可能為2 m/s1234 56789t/sD. 該波的波長可能為 6 m【答案】 AD【解析】由圖線可知,質(zhì)點Q開始起振的方向為 y 正方向,選項A 正確;振動由P 向 Q傳播,由圖線可知 T=6s,質(zhì)點 Q的振動圖像向左平移4 s 后與 P 點的振動圖像重合,意味著Q比 P 的振動滯后了 4 s ,即 P 傳到 Q的時間 t可能為 4 s ,同時由周期性可知,故振動從P
9、傳到 Q的時間可能為(nT 4) s ( 6n 4) s,( n=1 2、3),故不可能為7s,選項B錯誤;根據(jù)v(nT4)10 m可得、v10m/s( n=1、2、3),故波速不可能為2m/s,選項 C錯誤;根據(jù)v T60m,當(dāng)6n6n44n =1 時, =6m,選項 D 正確;故選 AD。8.介質(zhì)中坐標(biāo)原點 O處的波源在 t =0 時刻開始振動,產(chǎn)生的y簡諧波沿 x 軸正向傳播, t 0 時刻傳到 L 處,波形如圖所示。Ox0Lx下列能描述x0 處質(zhì)點振動的圖象是A yB yOt0tOt0tC yD yOt0tOt0t答案: C解析:從波形圖可以看出,t0 時刻傳到L=3 處,說明t0=3
10、 。簡諧波沿x軸正向傳播,則在t0 時T刻= 質(zhì)點的運動方向和波源在t=0 時刻的運動方向相同,是沿y軸的負(fù)方向的,即每一個質(zhì)點的x L起振方向都是沿y 軸的負(fù)方向的,則C D 可能正確。由于 x 5/4 ,說明在 T t 5 T /4的0時間內(nèi) x0 處質(zhì)點沒有振動,所以在t 0 時刻 x0 處質(zhì)點的振動時間是3T -5T /4 t 0- t 3 T - T,即 7T /4 t 0- t 2T,即振動圖像中t 0 時刻前有少于2 個多于 7/4 個的完整圖形,所以C正確。9. 如圖所示,甲為 t = 1s 時某橫波的波形圖像,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點的振動圖像,距該質(zhì)點 x = 0.5m處
11、質(zhì)點的振動圖像可能是: ()y/my/mAAO12x/m O 0.25 12t/s-A-A甲乙y/my/my/my/AAAmAO12t/s O12O12 t/sO12 t/st/s-A-A-A-AABCD【答案】 A【解析】從甲圖可以得到波長為2m,乙圖可以得到周期為2s ,即波速為 1m/s;由乙圖的振動圖像可以找到 t =1s 時,該質(zhì)點位移為負(fù),并且向下運動,再經(jīng)過T/8 就到達(dá)波谷,所以可以判斷波是向左傳播, 而距該質(zhì)點x=0.5m 處質(zhì)點, 就是相差 /4 或時間相差 T/4 ,但有兩種可能是提前或延后。若是延后是在t=1s 時再經(jīng)過 /4 到達(dá)乙圖的振動圖像t=1s 時的位移,所以
12、A 正確,若是T提前是在 t =1s 時要向返回 T/4 到達(dá)乙圖的振動圖像 t =1s 時的位移,該質(zhì)點在t =1s 時,該質(zhì)點位移為負(fù),并且向上運動,所以BCD都錯誤。10.在均勻介質(zhì)中, 一列沿x 軸正向傳播的橫波,其波源 O在第y一個周期內(nèi)的振動圖像,如右圖所示, 則該波在第一個周期末的波形圖是()OtyyyyOAxOxOxOxBCD答案: D解析:由振動圖像知波源開始振動的方向為負(fù)y 方向,故介質(zhì)中各個質(zhì)點的起振方向均向下,第一個周期末開始振動的質(zhì)點,其振動方向與波源開始振動的方向相同,即也是負(fù)y 方向,由波的平移法可知, A、 C兩圖中波最前列的質(zhì)點起振方向向上,所以選項A、 C 錯誤;由振動圖像的振幅變化知,后半個周期振幅較大,即波源的振幅在增大,根據(jù)波傳播的特點知,故選項B 錯 D 正確。11. 圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,a、b 兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為xa=2m和 xb=6m,圖乙為質(zhì)點 b 從該時刻開始計時的振動圖象,下列說法正確的是( D )0.5y/my/m0.5A、該波沿 +x 方向傳播,波速為1m/sab0100246810 t/s2468B、質(zhì)點 a 經(jīng) 4s 振動的路程為 4m-0.5x/m -0.5圖乙C、此時刻質(zhì) 點 a 的速度
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