【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2011屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 第2課時(shí) 機(jī)械波的形成和傳播 波的圖象練習(xí) 人教大綱版

1、第2課時(shí) 機(jī)械波的形成和傳播 波的圖象P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象圖72121在坐標(biāo)原點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)O做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它形成沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波長(zhǎng)為16 m，在其右側(cè)相距4 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象如圖7212所示，使用與P質(zhì)點(diǎn)相同的計(jì)時(shí)起點(diǎn)，那么當(dāng)t5 s時(shí)的波動(dòng)圖象是下圖中的()解析：由振動(dòng)圖象可知，t5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P正經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)比較波形圖中距離O點(diǎn)右側(cè)面4 m處的質(zhì)點(diǎn)，A、B波形圖中該處質(zhì)點(diǎn)并不在平衡位置上，故A、B錯(cuò)；D圖中4 m處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)答案：C2.圖7213汶川地震主要是印度洋板塊的移動(dòng)擠壓，造成板塊緩慢積累的能量突然釋放而引起的強(qiáng)烈振動(dòng)地震波中的橫波和縱波傳播速

2、率分別約為4 km/s和9 km/s.一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成(如圖7213所示)在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差5 s開始振動(dòng)，則()AP先開始振動(dòng)，震源距地震儀約36 kmBP先開始振動(dòng)，震源距地震儀約25 kmCH先開始振動(dòng)，震源距地震儀約36 kmDH先開始振動(dòng)，震源距地震儀約25 km解析：考查地震波的傳播由縱波傳播速度大于橫波可知，縱波先到達(dá)地震儀處，豎直彈簧振子P先開始振動(dòng)，水平彈簧振子H后開始振動(dòng)，設(shè)地震發(fā)生到縱波到達(dá)地震儀時(shí)間為t，震源距地震儀距離為s，則有sv縱t，sv橫(t5)，聯(lián)立解得s36 km.答案：A3一列簡(jiǎn)諧橫波以1 m

3、/s的速度沿繩子由A向B傳播，質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離x3 m，如圖7214甲所示若t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開始向上振動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖7214乙所示，則B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為()圖7214解析：振動(dòng)從A傳到B的時(shí)間為3 s，即B從t3 s開始振動(dòng)，其振動(dòng)與t0時(shí)A的振動(dòng)相同，故B正確答案：B 圖72154(2010·北京西城區(qū)抽樣)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻的波形如圖7215中的實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t0.6 s時(shí)刻的波形如圖7215中的虛線所示，該時(shí)刻波剛好傳到Q點(diǎn)，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，以下說法正確的是()A這列波的波速可能為116.7 m/sB這列波的周

4、期為0.8 sC質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程可能大于20 cmD在t0.1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同解析：0.6 s時(shí)間內(nèi)波傳播距離x30 m，波速vx/t50 m/s，A錯(cuò)誤；由波形圖可知，波長(zhǎng)40 m，周期T/v0.8 s，B正確；t0.2 s時(shí)刻波傳播到c點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)c在0.6 s時(shí)間內(nèi)只有0.4 s在振動(dòng)，通過的路程為20 cm，C錯(cuò)誤；將波形圖中的實(shí)線沿x軸正方向移動(dòng)/8(5 m)，顯然質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同，D正確答案：BD 圖72165位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v40 m/s，已知t0時(shí)刻波剛好傳播到x13 m處，如圖7216所示下列說法正確的是

5、()A波源S開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向Bt0.45 s時(shí)，x9 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為零Ct0.45 s時(shí)，波剛好傳播到x18 m處Dt0.45 s時(shí)，波剛好傳播到x31 m處解析：波剛好傳播到x13 m處時(shí)，根據(jù)波的傳播方向可知該質(zhì)點(diǎn)開始向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，波的傳播的過程是將波源的振動(dòng)形式在傳播方向上傳播，因此波源的起振方向決定了任意剛起振的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，故波源S開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向，A對(duì)；波速v40 m/s，由圖可知波長(zhǎng)8 m，則周期T0.2 s，經(jīng)過t0.45 s2T，將t0時(shí)刻的完整波形圖向右移動(dòng)0.45×40 m18 m，波傳播到x31 m處，可從波形圖中看出x9 m處的

6、質(zhì)點(diǎn)剛到達(dá)最低點(diǎn)，故A、D正確答案：AD 1.圖7217振源A帶動(dòng)細(xì)繩上下振動(dòng)，某時(shí)刻在繩上形成的橫波波形如圖7217所示，規(guī)定繩上各質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，從波傳播到繩上P點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，下圖中能表示P點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)圖象的是()解析：繩上每一點(diǎn)的起振方向都相同，由圖甲可知P點(diǎn)的起振方向向上，所以C選項(xiàng)正確答案：C2(2009·神州模擬)已知平面簡(jiǎn)諧波在x軸上傳播，原點(diǎn)O的振動(dòng)圖象如圖7218(a)所示，t時(shí)刻的波形如圖7218(b)所示，則tt0.5 s時(shí)刻的波形圖線可能是()圖7218答案：CD3.圖7219如圖7219所示，位于介質(zhì)和分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向

7、與正方向傳播的機(jī)械波若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則()Af12f2，v1v2 Bf1f2，v10.5v2Cf1f2，v12v2 Df10.5f2，v1v2解析：因在介質(zhì)中傳播的機(jī)械波其周期和頻率由波源決定，則在不同介質(zhì)中傳播的同源波頻率相同f1f2.而波速由介質(zhì)決定，又據(jù)v得.故只有C正確答案：C4如圖7220甲所示是t1.0 s時(shí)沿x軸負(fù)方向傳播的平面簡(jiǎn)諧波的圖象，已知波速v1.0 m/s.則x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象是圖7220乙中的()甲 乙圖7220A B C D解析：從題中圖甲可以看出，x1.0 m處質(zhì)點(diǎn)在t1.0 s時(shí)的位移是2 cm，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)

8、動(dòng)方向向上；由題中圖乙，只有圖象滿足1.0 s時(shí)的位移是2 cm，且運(yùn)動(dòng)方向向上答案：A圖72215一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5 m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖7221中a、b所示，則()A該波的振幅可能是20 cmB該波的波長(zhǎng)可能是8.4 mC該波的波速可能是10.5 m/sD該波由a傳播到b可能歷時(shí)7 s解析：考查波的傳播、振動(dòng)圖象、波動(dòng)的多解性等知識(shí)點(diǎn)由振動(dòng)圖象可知，該波的振幅是10 cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由相距10.5 m的ab兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象可知簡(jiǎn)諧橫波的周期是T4 s，簡(jiǎn)諧橫波由a傳播到b需時(shí)間3T/4nT，選項(xiàng)D正確；由3/4n10.5 m，解得波長(zhǎng)42/(4n3

9、)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；該波波速v/T10.5/(4n3)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案：D 圖72226 如圖7222甲所示，O點(diǎn)為振源，OPs，t0時(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波圖7222乙為從t0時(shí)刻開始描繪的P點(diǎn)的振動(dòng)圖象下列判斷中正確的是()A該波的頻率為B這列波的波長(zhǎng)為Ct0時(shí)刻，振源O振動(dòng)的方向沿y軸正方向Dtt2時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向解析：由振動(dòng)圖象知，波的周期是(t2t1)，則波的頻率為，A正確；由波速v得vT，B錯(cuò)；t0時(shí)刻，振源的振動(dòng)方向與波傳到P點(diǎn)時(shí)P的振動(dòng)方向相同，可知振源振動(dòng)的方向沿y軸正方向，C正確；當(dāng)tt2時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)方向可由t2時(shí)刻后面的圖象

10、判斷，振動(dòng)方向沿y軸正方向，D錯(cuò)答案：AC圖72237 振源以原點(diǎn)O為平衡位置，沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它激發(fā)的簡(jiǎn)諧波在x軸上沿正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，在某一時(shí)刻沿x軸正向傳播的波形如圖7223所示在原點(diǎn)的左方有一質(zhì)元P，從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過1/8周期，質(zhì)元P所在的位置以及振動(dòng)方向?yàn)?)Ax軸下方，向上運(yùn)動(dòng) Bx軸下方，向下運(yùn)動(dòng)Cx軸上方，向上運(yùn)動(dòng) Dx軸上方，向下運(yùn)動(dòng)答案：A 圖72248一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t0時(shí)刻的波形如圖7224中實(shí)線所示，t0.2 s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，下列說法中不正確的是()At0.2 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向上(即沿y軸正向)BP質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期可能是0

11、.4 sC當(dāng)x6 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，x12 m處的質(zhì)點(diǎn)恰運(yùn)動(dòng)到平衡位置且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D當(dāng)x12 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，x24 m處的質(zhì)點(diǎn)恰運(yùn)動(dòng)到波谷位置答案：B9.圖7225如圖7225所示，實(shí)線和虛線分別為某種波在t時(shí)刻和tt時(shí)刻的波形曲線B和C是橫坐標(biāo)分別為d和3d的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)下列說法中正確的是()A任一時(shí)刻，如果質(zhì)點(diǎn)B向上運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)C一定向下運(yùn)動(dòng)B任一時(shí)刻，如果質(zhì)點(diǎn)B的速度為零，則質(zhì)點(diǎn)C的速度也為零C如果波是向右傳播的，則波的周期可能為tD如果波是向左傳播的，則波的周期可能為t解析：由波動(dòng)圖象可判定B、C兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不一定同時(shí)改變故A、B錯(cuò)該波的波長(zhǎng)為3d，當(dāng)波向右

12、傳播時(shí)，有v·t3nd，其中v，所以周期T，當(dāng)n1時(shí)，Tt，C對(duì)同理，波向左傳播時(shí)，T，故D錯(cuò)答案：C10 (2009·福建，17)圖7226圖7226甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖7226乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則()At0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大Bt0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 mD從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm解析：A選項(xiàng)，由乙圖象看出，t0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于負(fù)

13、方向的最大位移處，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小與位移成正比，方向與位移方向相反，所以加速度為正向最大值；B選項(xiàng)中，由乙圖象看出，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為T0.20 s，t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向沿y軸負(fù)方向，由甲圖可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向，因甲圖是t0.10 s的波形，所以t0.15 s時(shí)，經(jīng)歷了0.05 s的時(shí)間，圖甲的波形向x軸負(fù)方向平移了2 m的距離，如圖所示，因波向x軸負(fù)方向傳播，則此時(shí)P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向；D選項(xiàng)中，由圖甲可以看出，由于t0.10 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P不處于平衡位置，故從t0.10 s到t0.25 s質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不為30 cm，本題正確選項(xiàng)為A、B.答案：A

14、B11.圖7227如圖7227所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速大小為0.6 m/s，P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為96 cm，從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，求：(1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)，振動(dòng)方向如何；(2)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰解析：(1)圖中狀態(tài)為波剛傳到24 cm處，故傳到P點(diǎn)的時(shí)間為：t s1.2 s.由于題干圖中24 cm處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)向振動(dòng)，故P點(diǎn)開始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)向(2)可用兩種方法求解質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法：周期為T s0.4 s故P點(diǎn)開始向下振動(dòng)，經(jīng) T時(shí)間第一次到達(dá)波峰，再經(jīng)2T時(shí)間第三次到達(dá)波峰，總時(shí)間是：ttT2T2.3 s.波形移動(dòng)法：題干圖狀態(tài)下，距離P點(diǎn)最近的波峰(6 cm處)傳到P點(diǎn)時(shí)，P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，再經(jīng)2T時(shí)間第三次到達(dá)波峰，得總時(shí)間為：t s2T2.3 s.答案：(1)1.2 s沿y軸負(fù)向(2)2.3 s圖722812如圖7228所示為一列簡(jiǎn)諧波在t10時(shí)刻的圖象此時(shí)波中質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，且t20.55 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大位移處試求：(1)此波沿什么方向傳播？(2)波速是多大？(3)從t10至t31.2 s，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程和相對(duì)于平衡位置的位移分別是多少？解析：(1)此