2024-2025學年高中物理第十二章機械波2波的圖象課后練習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)兩個圖象的說法正確的是()A.甲為振動圖象 B.乙為振動圖象C.甲為波的圖象 D.乙為波的圖象答案BC2.(2024·北京卷)一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示,比較介質(zhì)中的三個質(zhì)點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軸正方向運動D.若波沿x軸負方向傳播,a比c先回到平衡位置解析由波形可以看出質(zhì)點a在波峰、質(zhì)點b在平衡位置,故質(zhì)點a有最大的加速度,而質(zhì)點b有最大的速度,選項A、B均錯誤;依據(jù)同側(cè)法可以推斷,若波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點b此時向y軸正方向運動,選項C正確;若波沿x軸負方向傳播,此時質(zhì)點a起先從波峰向平衡位置運動,質(zhì)點c已經(jīng)從波谷向上運動了一段時間,故質(zhì)點c先回到平衡位置,選項D錯誤。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P向上振動B.若Q是振源,此時Q向上振動C.若P是振源,此時P向下振動D.若Q是振源,此時Q向下振動解析若P為振源,則該波向右傳播,P處于下坡路上,所以向上振動,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,D正確。答案AD4.一列沿x軸正方向傳播的橫波在某時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個質(zhì)點的位置,若從該時刻起先經(jīng)過3個周期起先計時的振動圖象如圖乙所示的質(zhì)點是()A.a處質(zhì)點 B.b處質(zhì)點C.c處質(zhì)點 D.d處質(zhì)點解析從振動圖象乙可知,起先計時時質(zhì)點從平衡位置向y軸負方向運動,再結(jié)合甲給出的四個質(zhì)點和波形及傳播方向可知,乙所描述的是c質(zhì)點的運動,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,平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元向y軸正向運動D.t=0.4s時,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B正確;因t=0時刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負向振動,則t=0.3s=112T時,平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元向y軸正向運動,選項C正確;因t=0時刻平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)元沿y軸負向振動,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時間,下列關(guān)于a、b兩個質(zhì)點所通過的路程的關(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)系解析因各個質(zhì)點均做受迫振動,重復波源的振動,故振動頻率、周期、振幅相同,而a正處于正向最大位移處,速度為零,在時間Δt內(nèi),向平衡位置運動,速度由零漸漸增大,但達不到最大速度(到平衡位置時的速度);b正在從平衡位置向上運動,具有最大速度,在時間Δt內(nèi),它向正方向最大位移處運動,速度漸漸減小,但在時間Δt內(nèi)的平均速度比a質(zhì)點大。答案B7.質(zhì)點A做簡諧運動,其振動圖象和t=1.6s時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時質(zhì)點A向上運動,波向左傳播B.t=1.6s時質(zhì)點A向上運動,波向右傳播C.t=1.6s時質(zhì)點A向下運動,波向左傳播D.t=1.6s時質(zhì)點A向下運動,波向右傳播解析由振動圖象可得質(zhì)點A在t=1.6s時正向上運動,再結(jié)合波的圖象可以看出,波向右傳播,故B正確。答案B8.簡諧橫波某時刻波形如圖所示。a為介質(zhì)中的一個質(zhì)點,由圖象可知()A.此時質(zhì)點a加速度方向肯定沿y軸負方向B.此時質(zhì)點a的速度方向肯定沿y軸負方向C.經(jīng)過半個周期,質(zhì)點a的位移肯定為負值D.經(jīng)過半個周期,質(zhì)點a通過的路程肯定為2A解析質(zhì)點a做簡諧運動,其回復力指向平衡位置,故此時其加速度肯定沿y軸負方向。速度方向與波的傳播方向有關(guān),若波向右傳播,則此時質(zhì)點a向y軸正方向運動;若波向左傳播,則此時質(zhì)點a向y軸負方向運動。經(jīng)半個周期后,質(zhì)點a到了x軸下方的對稱點,通過的路程為2A。答案ACD9.一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時的波形如圖所示,質(zhì)點A與質(zhì)點B相距1m,A點速度沿y軸正方向;t=0.02s時,質(zhì)點A第一次到達正向最大位移處,由此可知()A.此波沿x軸正方向傳播B.此波沿x軸負方向傳播C.從t=0時起,經(jīng)過0.04s,質(zhì)點A沿波傳播方向遷移了1mD.在t=0.04s時,質(zhì)點B處在平衡位置,速度沿y軸負方向解析由A點向上振動,可判定波沿x軸負方向傳播,故選項B正確;由波的圖象看出,經(jīng)t=0.02s質(zhì)點A第一次到達最大位移處,則t=14T,T=0.08s,經(jīng)0.04s,質(zhì)點B處在平衡位置,速度沿y軸正方向,故選項D錯誤;波傳播過程中,質(zhì)點A答案B10.圖甲表示一列簡諧波在介質(zhì)中傳播時,某一質(zhì)點a的振動圖象,請你在圖乙中畫出這列簡諧波在t=0時刻的波形(質(zhì)點a畫在坐標原點上,波沿x軸正方向傳播)。解析t=0時刻質(zhì)點a正處于平衡位置且沿y軸正方向運動,經(jīng)T4達正向最大位移處,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時的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖(b)是質(zhì)點Q(1)波速及波的傳播方向;(2)質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標。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的下一刻向上運動,