高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)波的圖像

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）． A．如果振源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)也立即停止 B．物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波 C．波的速度即振源的振動(dòng)速度 D．波在介質(zhì)中的傳播頻率與介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，僅由振源的振動(dòng)頻率決定 2．如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，P點(diǎn)是介質(zhì)中的某一點(diǎn)，則P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向（ ）． A．向上 B．向下 C．向右 D．向左 3．(2015 綿陽三診)如圖所示，一簡諧橫波在t=0

2、時(shí)的波形是圖中實(shí)線，在t1=0.2s時(shí)的波形是圖中虛線，P為介質(zhì)中x=4?m處的質(zhì)點(diǎn)，則（ ） A.?該波一定沿x軸正方向傳播 B.?該波的傳播速度可能為5?m/s C.?從t=0開始，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過0.2?s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)1?m D.?t=0.4?s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置y=4?cm? 4．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，a、b、c、d為介質(zhì)中四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)刻四個(gè)質(zhì)點(diǎn)瞬時(shí)速度大小關(guān)系是（ ）． A．va=vb=vc=vd B．va=vb＞vd＞vc C．vc＞vd＞va=vb D．va＞vb＞vc＞vd

3、 5．（2014 拱墅區(qū)校級(jí)期中）一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波，波速為4 m/s.某時(shí)刻波形如圖所示，下列說法正確的是 (　　) A．這列波的振幅為4cm B．這列波的周期為1s C．此時(shí)x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．此時(shí)x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)的加速度為0 6．一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，某時(shí)刻的圖像如圖所示，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） 7．一列簡諧橫波某時(shí)刻的波

4、形如圖所示．波源的平衡位置坐標(biāo)為x=0．當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)處于其平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中平衡位置坐標(biāo)x=3 m的質(zhì)點(diǎn)所處位置及運(yùn)動(dòng)情況是（ ）． A．在其平衡位置且向上運(yùn)動(dòng) B．在其平衡位置且向下運(yùn)動(dòng) C．在正向最大位移處，速度為零 D．在負(fù)向最大位移處，速度為零 8．一列簡諧橫波某時(shí)刻波形圖如圖所示，a為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，由圖像可知（ ）． A．質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向一定沿y軸負(fù)向 B．質(zhì)點(diǎn)a的速度方向一定沿），軸負(fù)向 C．經(jīng)半個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)a的位移一定為負(fù)值 D．經(jīng)

5、半個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)a通過的路程一定為2A 9．一列橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過0.25 s圖中P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的位置，此后再經(jīng)0.75 s，P點(diǎn)的位移和速度可能是（ ）． A．位移是2cm，速度為零 B．位移是零，速度方向沿+y的方向 C．位移是－2cm，速度為零 D．位移是零，速度方向沿－y的方向 10．（2015 淮南校級(jí)月考）圖甲表示一列簡諧橫波在t＝20 s時(shí)的波形圖，圖乙是該列波中的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，由甲、乙兩圖中所提供的信息可知這列波的傳播速度v以及傳播方向分別是(　　) A. v＝25cm/s，向

6、左傳播　 B. v＝50cm/s，向左傳播 C. v＝25cm/s，向右傳播 D. v＝50cm/s，向右傳播 二、填空題 11．一列橫波在向右傳播過程中，a和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻處于如圖所示的位置，其中b在平衡位置，a在最大位移處，在波的傳播方向上，a、b兩質(zhì)點(diǎn)相距35cm，且大于一個(gè)波長而小于兩個(gè)波長，則該波波長可能為____，畫出相應(yīng)波形圖． 12．一列波的波速為0.5m／s，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，經(jīng)過一段時(shí)間（小于一個(gè)周期）后波形如細(xì)線所示，這段時(shí)間可能是____s或____s． 三、解答題 13．如

7、圖所示為一列沿x軸正向傳播的橫波在某時(shí)刻的波形，則： （1）波形圖上a、b、c三點(diǎn)的加速度哪個(gè)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(gè)質(zhì)點(diǎn)下一小段時(shí)間做什么運(yùn)動(dòng)？ 14．如圖所示為某簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖． （1）若b點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，則該波向哪個(gè)方向傳播，f點(diǎn)向哪個(gè)方向振動(dòng)？ （2）若波向右傳播，請(qǐng)畫出c點(diǎn)的振動(dòng)圖像． （3）a、b、c、d、e、f、g、h幾點(diǎn)中，動(dòng)能最大的質(zhì)點(diǎn)是________． 15．如圖所示，甲為某一列波在t=1.0 s時(shí)

8、的圖像，乙為參與該波動(dòng)P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，波速為4 m／s． （1）說出兩圖中AA＇的意義． （2）說出圖甲中OA＇B圖線的意義． （3）在圖甲中畫出再經(jīng)3.5 s時(shí)的波形圖． （4）求再經(jīng)過3.5 s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的路程s和位移． 16．一列簡諧波在t時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，且波速為2 m／s，在圖中分別畫出（t+3）s和（t－3）s兩個(gè)時(shí)刻的波的圖像． 17．一列簡諧波在x軸上傳播，波的振動(dòng)周期為0.4 s．已知t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，圖中M處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正經(jīng)

9、過平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，畫出t=0.5 s時(shí)的波形圖． 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】D 【解析】機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波，振源停止振動(dòng)，其他振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)仍然引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，即波繼續(xù)在介質(zhì)中傳播，所以A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度，由介質(zhì)本身性質(zhì)決定，與振源振動(dòng)速度無關(guān)，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；在波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、頻率是相同的，都等于波源的周期、頻率，D項(xiàng)正確． 2．【答案】A 【解析】由于波向右傳播，因而左邊的點(diǎn)先振，右邊的點(diǎn)后振，在P點(diǎn)右側(cè)附近找一點(diǎn)N，則N點(diǎn)振動(dòng)比P要晚，即P、N均向上運(yùn)動(dòng)．若假設(shè)P、N向下運(yùn)動(dòng)，則

10、N比P先振，波向左傳播．因而A項(xiàng)正確． 3．【答案】B 【解析】當(dāng)波向左傳播時(shí)，傳播的距離，，波速， 當(dāng)波向右傳播時(shí)，傳播的距離，，波速， A、由于波傳播方向的不定性，所以據(jù)波形圖與時(shí)間無法判斷該波的傳播方向，故A錯(cuò)誤； B、據(jù)以上分析可知，當(dāng)波向右傳播時(shí)，該波的波速可能為，故B正確； C、據(jù)波傳播特點(diǎn)可知，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤； D、據(jù)波的圖象可知，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置，故D錯(cuò)誤． 故選：B 4．【答案】C 【解析】由于簡諧波中各質(zhì)點(diǎn)都在做簡諧運(yùn)動(dòng)，而且a、b均在最大位移處，因而va=vb=0，c在平衡位置，速度最大，vd≠0，則有v

11、c＞vd＞va=vb=0． 5．【答案】D 【解析】由波形圖可知：振幅A＝2 cm，λ＝8 m，，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正處于平衡位置處，加速度為零，由“上下坡法”可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 6．【答案】A 7．【答案】D 【解析】由波的圖像可知，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，即x=0處，則當(dāng)其振動(dòng)形成的機(jī)械波，沿x軸正向傳播，某時(shí)刻的波的圖像如題中所示，表示此時(shí)刻波源正在平衡位置，向上振動(dòng)，所以再經(jīng)半個(gè)周期x=0處的質(zhì)點(diǎn)再回到平衡位置向下振動(dòng)，而x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)也由正向最大位移處到達(dá)負(fù)向最大位移處，速度為零，故D項(xiàng)正確． 8．【答案】A、C

12、、D 【解析】介質(zhì)中任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做簡諧運(yùn)動(dòng)，所以a質(zhì)點(diǎn)此時(shí)位移為正值，則加速度一定沿y軸負(fù)向，經(jīng)半個(gè)周期，a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x軸下方，即位移為負(fù)值，半個(gè)周期任何做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，通過的路程為2A，故A、C、D三項(xiàng)正確． 9．【答案】B、D 【解析】此列波沒有給出傳播方向，因而可能向左也可能向右傳播，P點(diǎn)在平衡位置附近振動(dòng)，由此入手確定0.75 s后的位移和速度． 如果此波向左傳播，此時(shí)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上。經(jīng)0.25 s，P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，此時(shí)經(jīng)過，此后再經(jīng)0.75 s，即，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向上運(yùn)動(dòng)，故B正確；如果此波向右傳播，此時(shí)P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.25 s，P點(diǎn)第一次

13、到達(dá)波峰，此時(shí)經(jīng)，此后再經(jīng)0.75 s，即3個(gè)后，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向下運(yùn)動(dòng)．故D正確． 10．【答案】B 【解析】由波的圖象及P點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知：波長λ＝100 cm，周期T＝2 s，可知波速；又根據(jù)振動(dòng)圖象可知20 s時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，可判斷該簡諧橫波向左傳播． 二、填空題 11．【答案】20cm或280cm 12．【答案】1，3 三、解答題 13．【答案】見解析 【解析】（1）b點(diǎn)，無關(guān)． （2）a點(diǎn)向下做加速運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)向上做加速運(yùn)動(dòng)，c點(diǎn)向上做減速運(yùn)動(dòng)． 14．【答案】見解析 【解析】（1）由“左行波，左向上”可知波向左傳播，則可

14、知f點(diǎn)向下振動(dòng)． （2）若波向右傳播，則t=0時(shí)刻，c質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，且向下振動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示． （3）在平衡位置的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能最大，即c、g兩質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能最大． 15．【答案】見解析 【解析】（1）依題意可知，甲圖中的AA＇表示處于A處質(zhì)點(diǎn)的振幅，乙圖中的AA＇表示P質(zhì)點(diǎn)的振幅． （2）甲圖中OA＇B圖線表示0到B之間所有質(zhì)點(diǎn)在1.0 s時(shí)的位移情況． （3）傳播距離：Δx=v·Δt=4×3.5 m=14 m=(3+1／2)×4 m． 所以只需將波形向x軸負(fù)方向平移2 m即可。如圖所示．

15、 （4）求路程：因?yàn)椋? 所以路程s=2An=2×0.2×7 m=2.8 m． 求位移：由于波動(dòng)的重復(fù)性，經(jīng)歷時(shí)間為周期的整數(shù)倍時(shí)，位移不變，所以只需考查從圖示時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)T ／2時(shí)的位移即可，由題圖可知P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)T／2時(shí)的位移為零，所以經(jīng)3.5 s質(zhì)點(diǎn)P的位移仍為零． 16．【答案】如圖所示． 【解析】波形在3 s內(nèi)傳播的距離為Δx=vΔt=2×3 m=6 m，則(t+3)s時(shí)的波形圖為t時(shí)刻波形圖沿x軸正方向平移6 m，如圖中實(shí)線所示．(t－3)s時(shí)刻的波形圖為t時(shí)刻波形圖沿x軸負(fù)方向平移6 m，如圖中的虛線所示． 17．【答案】見解析，圖略． 【解析】將原波形向左平移即為所求．