高考物理一轮专项基础训练：第69练《波动图像的应用》.pdf
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基础过关 一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1．题图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.当R点在t=0时的振动状态传到S点时，PR范围内（含P、 R）有一些质点向y轴负方向运动，这些质点的x坐取值范围是（ ） A．2cm≤x≤4cm B．2cm＜x＜4cm C．2cm≤x＜3cm D．2cm＜x≤3cm 2．如下图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图.已知 该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（ ） A．这列波的波长是14cm B．这列波的周期是0.125s C．这列波可能是沿x轴正方向传播的 D．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴负方向 3．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t=1s时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线 （两图用同一时间起点），则图乙可能是图1中哪个质元的振动图线？（ ） A．x=0处的质元B．x=1m处的质点 C．x=2m处的质点D．x=3m处的质点 4．如图，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距为14.0cm，b点在a点的右方.当一列简谐横波沿此长绳向右 传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移为零，且向下运动，经过1.00s后，a点的位移第一次为零，且向下运动 ，而b点的位移达到负极大，则这列简谐波的波速可能等于（ ） A．4.67m/s B．6m/s C．10m/s D．14m/s 5．如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+△t时刻的波形曲线.B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点 ，下列说法中正确的是（ ） A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动 B．任一时刻，如果质点B速度为零，则质点C的速度也为零 C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为△t D．如果波是向左传播的，则波的周期可能为△t 二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意） 6．一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是（ ） A．由波形图可知该波的波长 B．由波形图可知该波的周期 C．经周期后质元P运动到Q点 D．经周期后质元R的速度变为零 7．一列简谐横波沿x轴传播.T=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；t=0.02s时，质 点A第一次到达正向最大位移处.由此可知（ ） A．此波的传播速度为25?m/s B．此波沿x轴负方向传播 C．从t=0时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1m D．在t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向 8．A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=TA时间（TA时间（TA为波A的周期），两波再次出现如图波形，则 两波的波速之比vA∶vB可能是（ ） A．1∶3 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1
9．如图所示，在平面xOy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0m/s，频率为2.5Hz，振幅为 8.0×102m.已知t=0时刻P点质元的位移为y=4.0×10-2m，速度沿y轴正向.Q点在P点右方9.0×10-1m处，对于Q点的质元 来说（ ） A．在t=0时，位移为y=－4.0×10-2m B．在t=0时，速度沿y轴负方向 C．在t=0.1s时，位移为y=－4.0×10-2m D．在t=0.1s时，速度沿y轴正方向 三、计算或论述题 10． 11．一列横波在x轴线上传播，在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示. （1）由图中读出波的振幅和波长. （2）设周期大于0.005s，如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播，波速又是多大？ （3）设周期小于0.005s，并且波速为600m/s，求波的传播方向？ 12．一列简谐横波在传播方向上相距为3m的两个质点P和Q的振动图像分别用图中的实线和虚线表示，若P点离振源 较O点近，则该波的波长值可能为多少？若Q点离振源较P点近，则该波的波长值又可能为多少？ 能力提升 1．A．此波的波长可能是2.4m B．此波的频率一定为150Hz C．Q点右侧距Q点水平距离小于λ的R点，此后第一次到达最低点经过的路程一定小于15cm D．经过时间△t=0.015s，P点可能到达最大正位移处 15．一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在 绳上形成一刻简谐波.求： （1）若从波传到平衡位置在x=1处的M质点时开始计时，那么经过的时间△t等于多少时，平衡位置在x=4.5处的N质 点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形； （2）从绳在左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？ 第69练 波动图像的应用 1．C 解析 首先画出振动传到S点时的波形图，根据波形图可得PR范围内（含P、R）正在向y轴方向运动质点在 2cm≤x＜3cm的范围内.故选C. 2．D 3.A 4．A 解析 由于a点的位移第一次为零，所以考虑波传播空间上的周期性有 5．C 6.AD 7.AB 8．ABC 解析 根据图像可以求出波长之比为2：1，周期之比为n:1，由公式求得速度比. 9．BC 解析 由波速公式可得出简谐横波的波长为P、Q质元间的距离为，由题意可画出在t=0时，P、Q间的波形图 ，如图所示，由波的传播方向可判断Q点的质元在t=0时，速度沿y轴负方向，位移为y=1.0×10-2m，故B对，A错，因为 波的频率等于振源的频率，各质点的频率等于振源的频率，由可得：T=0.4s，在t=0.1s时Q点的质元位移为y=-4.0×102m，速度沿y轴负方向，故C对. 10．因波在传播过程中空间的周期性，所以波的传播距离应写成：.若波向右传播因为（n=0,1,2,3）， 所以：（n=0,1,2,3）. （2）当周期大于0.005s时，波的传播距离小于一个波长.如果波向右传播，则传播距离由图上可以看出为2m，得 ，如果波向左传播，传播距离由图上可以看出为6m，得 （3）当波速v=6000m/s，在0.005s时间里波的传播距离为△s=v·△t=30m，在周期小于0.005s时，波的传播距离大 于一个波长，比三个波长多出6m，即波峰应前进6m，所以波应向左传播. 12．由图可知，T=4s，P近，波由P向Q传，P先振动，Q后振动，，若Q近，波由Q向P传，Q先振动，P后振动，， 所以， 13．BC 14.ACB 15．（1）2.25s, (2)16cm b a
9．如图所示，在平面xOy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0m/s，频率为2.5Hz，振幅为 8.0×102m.已知t=0时刻P点质元的位移为y=4.0×10-2m，速度沿y轴正向.Q点在P点右方9.0×10-1m处，对于Q点的质元 来说（ ） A．在t=0时，位移为y=－4.0×10-2m B．在t=0时，速度沿y轴负方向 C．在t=0.1s时，位移为y=－4.0×10-2m D．在t=0.1s时，速度沿y轴正方向 三、计算或论述题 10． 11．一列横波在x轴线上传播，在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示. （1）由图中读出波的振幅和波长. （2）设周期大于0.005s，如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播，波速又是多大？ （3）设周期小于0.005s，并且波速为600m/s，求波的传播方向？ 12．一列简谐横波在传播方向上相距为3m的两个质点P和Q的振动图像分别用图中的实线和虚线表示，若P点离振源 较O点近，则该波的波长值可能为多少？若Q点离振源较P点近，则该波的波长值又可能为多少？ 能力提升 1．A．此波的波长可能是2.4m B．此波的频率一定为150Hz C．Q点右侧距Q点水平距离小于λ的R点，此后第一次到达最低点经过的路程一定小于15cm D．经过时间△t=0.015s，P点可能到达最大正位移处 15．一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在 绳上形成一刻简谐波.求： （1）若从波传到平衡位置在x=1处的M质点时开始计时，那么经过的时间△t等于多少时，平衡位置在x=4.5处的N质 点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形； （2）从绳在左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？ 第69练 波动图像的应用 1．C 解析 首先画出振动传到S点时的波形图，根据波形图可得PR范围内（含P、R）正在向y轴方向运动质点在 2cm≤x＜3cm的范围内.故选C. 2．D 3.A 4．A 解析 由于a点的位移第一次为零，所以考虑波传播空间上的周期性有 5．C 6.AD 7.AB 8．ABC 解析 根据图像可以求出波长之比为2：1，周期之比为n:1，由公式求得速度比. 9．BC 解析 由波速公式可得出简谐横波的波长为P、Q质元间的距离为，由题意可画出在t=0时，P、Q间的波形图 ，如图所示，由波的传播方向可判断Q点的质元在t=0时，速度沿y轴负方向，位移为y=1.0×10-2m，故B对，A错，因为 波的频率等于振源的频率，各质点的频率等于振源的频率，由可得：T=0.4s，在t=0.1s时Q点的质元位移为y=-4.0×102m，速度沿y轴负方向，故C对. 10．因波在传播过程中空间的周期性，所以波的传播距离应写成：.若波向右传播因为（n=0,1,2,3）， 所以：（n=0,1,2,3）. （2）当周期大于0.005s时，波的传播距离小于一个波长.如果波向右传播，则传播距离由图上可以看出为2m，得 ，如果波向左传播，传播距离由图上可以看出为6m，得 （3）当波速v=6000m/s，在0.005s时间里波的传播距离为△s=v·△t=30m，在周期小于0.005s时，波的传播距离大 于一个波长，比三个波长多出6m，即波峰应前进6m，所以波应向左传播. 12．由图可知，T=4s，P近，波由P向Q传，P先振动，Q后振动，，若Q近，波由Q向P传，Q先振动，P后振动，， 所以， 13．BC 14.ACB 15．（1）2.25s, (2)16cm b a