2024-2025學(xué)年高中物理第十二章第2節(jié)波的圖象練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE6-波的圖象[隨堂檢測(cè)]1．(多選)關(guān)于振動(dòng)圖象和波的圖象，下列說(shuō)法正確的是()A．波的圖象反映的是許多質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移B．通過(guò)波的圖象可以找出任一質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的位移C．它們的橫坐標(biāo)都表示時(shí)間D．它們的縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)的位移解析：選AD.波的圖象反映的是沿波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位移，A正確，B錯(cuò)誤；波的圖象的橫坐標(biāo)表示的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)，C錯(cuò)誤；波的圖象和振動(dòng)圖象的縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)的位移，D正確．2.如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖，則()A．只有B、D有相同振幅B．只有A、F有相同振幅C．只有A、C、F有相同的振幅D．全部各質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同解析：選D.波傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)過(guò)程是對(duì)波源振動(dòng)的重復(fù)，所以振幅都相同．3.如圖所示為一波形圖，波沿x軸負(fù)方向傳播，就標(biāo)明的質(zhì)點(diǎn)而言，此時(shí)速度方向?yàn)檎?、加速度方向?yàn)樨?fù)的質(zhì)點(diǎn)是()A．P B．QC．R D．S解析：選D.各質(zhì)點(diǎn)的速度方向由帶動(dòng)法推斷，只有R、S兩質(zhì)點(diǎn)速度向上；加速度的方向由位移正負(fù)確定，P、S兩質(zhì)點(diǎn)位移為正，加速度方向?yàn)樨?fù)，只有S點(diǎn)符合以上兩個(gè)條件，D正確．4．(多選)如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波(周期為T(mén))在某個(gè)時(shí)刻的波形，由圖象可知()A．質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)位移為零B．質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向－y方向運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)d的振幅是2cmD．質(zhì)點(diǎn)a再經(jīng)過(guò)eq\f(T,2)通過(guò)的路程是4cm，偏離平衡位置的位移是4cm解析：選AC.由波形知，質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置，所以，其位移此時(shí)為零，選項(xiàng)A正確；因波向右傳播，波源在左側(cè)，由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向＋y方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，所以，質(zhì)點(diǎn)d的振幅是2cm，選項(xiàng)C正確；再經(jīng)過(guò)eq\f(T,2)的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)a將運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5．一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，圖甲是t＝0時(shí)刻的波形圖，圖乙是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是()A．0.5m B．1.5mC．2.5m D．3.5m解析：選C.由y－t圖象知，t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)值，且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由y－x圖象知，x＝0.5m和x＝3.5m處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻位移為正值，故A、D錯(cuò)誤；由傳播方向與振動(dòng)方向關(guān)系可判定，x＝1.5m的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，x＝2.5m處質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故C正確，B錯(cuò)誤．[課時(shí)作業(yè)][學(xué)生用書(shū)P99(單獨(dú)成冊(cè))]一、單項(xiàng)選擇題1.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)a、b均處于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)a正向上運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法正確的是()A．波沿x軸負(fù)方向傳播B．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b正向上運(yùn)動(dòng)C．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b的速度相同D．質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)周期相同解析：選D.由于質(zhì)點(diǎn)a向上運(yùn)動(dòng)，因此波向右傳播，A錯(cuò)誤；此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b向下運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；此時(shí)a、b兩質(zhì)點(diǎn)速度大小相等，但方向相反，因此C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)a、b的振動(dòng)周期都等于波源的振動(dòng)周期，因此振動(dòng)周期相等，D正確．2.如圖為某時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的圖象，波的傳播方向沿x軸正方向，下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)A、D的振幅不相等B．質(zhì)點(diǎn)B、E的速度大小和方向都相同C．質(zhì)點(diǎn)D正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D．質(zhì)點(diǎn)C、F的加速度為零解析：選C.振幅是質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大位移，故質(zhì)點(diǎn)A、D的振幅相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)B、E的速度大小相同，但是方向相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由“同側(cè)法”可知，質(zhì)點(diǎn)D正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)C、F離開(kāi)平衡位置的位移最大，回復(fù)力最大，故質(zhì)點(diǎn)的加速度最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．一列橫波沿x軸正向傳播，某時(shí)刻的圖象如圖所示，坐標(biāo)為(3，0)的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)eq\f(1,4)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)解析：選A.由題意可知，波沿x軸正向傳播，則坐標(biāo)為(3，0)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正向，經(jīng)eq\f(1,4)周期后到達(dá)正向最大位移處，即坐標(biāo)為(3，2)．4．平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡(jiǎn)諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100m/s.平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP＝3.5m、xQ＝－3m．當(dāng)S位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同解析：選D.由題可知，波動(dòng)周期為T(mén)＝eq\f(1,f)＝eq\f(1,50)s＝0.02s，波長(zhǎng)λ＝vT＝2m，則xSQ＝3m＝1eq\f(1,2)λ，因此Q質(zhì)點(diǎn)與S質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相反，當(dāng)S質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)，且向－y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)的位移為正，且向＋y方向運(yùn)動(dòng)，兩質(zhì)點(diǎn)位移大小相等；xSP＝3.5m＝1eq\f(3,4)λ，則P質(zhì)點(diǎn)的位移也肯定為負(fù)，但沿＋y方向運(yùn)動(dòng)，位移大小與S質(zhì)點(diǎn)的位移不肯定相等，因此P質(zhì)點(diǎn)和Q質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反，速度方向相同，D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤．5.振源A帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻繩上形成的波形如圖所示．規(guī)定繩上質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向，則P點(diǎn)的振動(dòng)圖象是下列圖象中的()解析：選B.由繩上形成的波形可知，P點(diǎn)起先由平衡位置向下振動(dòng)，故選項(xiàng)B正確． 6．一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置．某時(shí)刻的波形如圖甲所示，此后，若經(jīng)過(guò)eq\f(3,4)周期起先計(jì)時(shí)，則圖乙描述的是()A．a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B．b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象C．c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D．d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象解析：選B.由題圖甲可以推斷經(jīng)過(guò)eq\f(3,4)周期后，質(zhì)點(diǎn)a處于波谷，質(zhì)點(diǎn)b處于平衡位置且正向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)c處于波峰位置，質(zhì)點(diǎn)d處于平衡位置且正向上振動(dòng)，可以推斷圖乙表示由平衡位置向下振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)即b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，選項(xiàng)B正確．二、多項(xiàng)選擇題7．依據(jù)圖甲、乙所示，分別推斷下列說(shuō)法正確的是()A．甲是振動(dòng)圖象，乙是波動(dòng)圖象B．甲是波動(dòng)圖象，乙是振動(dòng)圖象C．甲中A質(zhì)點(diǎn)向下振，乙中B時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向上振D．甲中A質(zhì)點(diǎn)向上振，乙中B時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向下振解析：選BD.甲圖表示波動(dòng)圖象，乙圖表示振動(dòng)圖象，故A錯(cuò)，B對(duì)．對(duì)甲圖，由傳播方向與振動(dòng)圖象的關(guān)系知，A點(diǎn)向上振動(dòng)，對(duì)乙圖，B時(shí)刻向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)，D對(duì)．8．如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()A．此列波的振幅是0.1mB．x＝15cm處質(zhì)點(diǎn)的位移是0.1mC．若A的速度沿y軸正方向，則B的速度亦沿y軸正方向D．A的加速度沿y軸的負(fù)方向，而B(niǎo)、C的加速度沿y軸的正方向解析：選ACD.由圖象可知，此波振幅為0.1m，x＝15cm處質(zhì)點(diǎn)的位移為－0.1m，故A正確，B錯(cuò)誤；A的速度沿y軸正方向，則波向右傳播，B向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；各質(zhì)點(diǎn)的加速度方向均指向平衡位置，故D正確．9．如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的圖象，A、B、C是介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)．已知波是沿x軸正方向傳播的，下列說(shuō)法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)向y軸負(fù)方向振動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)A的振幅為零C．質(zhì)點(diǎn)B此時(shí)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D．質(zhì)點(diǎn)C再經(jīng)過(guò)eq\f(T,4)通過(guò)平衡位置解析：選CD.沿傳播方向介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅均為0.4cm，B錯(cuò)誤；波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)沿y軸正方向振動(dòng)，A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)B此時(shí)沿y軸正方向振動(dòng)，C正確；質(zhì)點(diǎn)C經(jīng)過(guò)t＝eq\f(T,4)時(shí)通過(guò)平衡位置，D正確．10．一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙是該波傳播時(shí)介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，則()A．若波沿x軸正方向傳播，振動(dòng)圖象為a點(diǎn)的振動(dòng)圖象B．若波沿x軸正方向傳播，振動(dòng)圖象為b點(diǎn)的振動(dòng)圖象C．若波沿x軸負(fù)方向傳播，振動(dòng)圖象為c點(diǎn)的振動(dòng)圖象D．若波沿x軸負(fù)方向傳播，振動(dòng)圖象為d點(diǎn)的振動(dòng)圖象解析：選BD.由振動(dòng)圖象可知該質(zhì)點(diǎn)在起始時(shí)刻位于平衡位置，并向上運(yùn)動(dòng)，故可知質(zhì)點(diǎn)可能為b點(diǎn)或d點(diǎn)；由“上坡下，下坡上”可知，B、D選項(xiàng)正確．三、非選擇題11.一列橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過(guò)0.25s圖中x＝15m處的P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的位置．若波向左傳播，此后再經(jīng)過(guò)0.75s，P點(diǎn)的振動(dòng)方向是________；若波向右傳播，此后再經(jīng)0.75s，P點(diǎn)的振動(dòng)方向是________．解析：若波向左傳播，此時(shí)P點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，第一次到達(dá)波峰的位置須要eq\f(1,4)個(gè)周期的時(shí)間，即0.25s＝eq\f(1,4)T，所以再經(jīng)0.75s即eq\f(3,4)個(gè)周期，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向上運(yùn)動(dòng)．若波向右傳播，此時(shí)P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，需經(jīng)eq\f(3,4)個(gè)周期第一次到達(dá)波峰，即0.25s＝eq\f(3,4)T，所以再經(jīng)0.75s即2eq\f(1,4)個(gè)周期，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向下運(yùn)動(dòng)．答案：向上向下12．一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時(shí)刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示．質(zhì)點(diǎn)N的振幅是________m，振動(dòng)周期為_(kāi)