2019-2020年高中物理第十二章机械波12.2波的图象检测新人教版

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高中物理第十二章2波的图象教材梳理教案[新人教版]选修341

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波的图象疱丁巧解牛知识·巧学一、波的图象1.波的图象波传播时,各质点都在平衡位置周围振动,如图12-2-1所示为向右传播的横波中各质点在某时刻的位置.各质点的位移矢量用从平衡位置指向该时刻所在位置的有向线段表示.波的图象有时也称波形图,简称波形.图12-2-1误区警示虽然横波的图象形状与波在传播进程中介质中各质点某时刻的散布相似,波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值,波谷即为图象中位移负向的最大值,波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰益处于平衡位置.可是波的图象表示的是某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移情况,二者之间有明显的区别,要注意.2.横波的波形图象的成立用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,并规定横波中位移方向向上时为正值,位移向下时为负值.在xy平面上,画出各个质点的平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y的各点(x,y),用光滑的曲线把各点连接起来就取得了横波的波形图象(如图12-2-2).图12-2-23.纵波的图象的成立波的图象是一种数学的表示方式,只是在横波的情况下能直观地表示出波形.在纵波中,若是规定质点的位移方向向右时取正值,位移方向向左时取负值,可以一样地画出如图12-2-3所示的纵波的图象,可以看出纵波的图象与纵波的“形状”并无相同的地方.实际上,在横波中若是规定位移方向向下时取正值(一般不这样规定,但这样规定何尝不可),则作出的波的图象与横波的形状恰好相反.图12-2-3纵波的图象,图甲表示各个质点所在的平衡位置,图乙表示各个质点发生的位移,图丙表示纵波的图象,其中横坐标表示各个质点的平衡位置,纵坐标表示各个质点的位移,如x2表示质点2向右的位移,x5表示质点5向左的位移.图12-2-34.正弦波若是波的图象是正弦曲线,这样的波叫做正弦波,也叫简谐波.5.图象的特点(1)横波的图象形状与波在传播进程中介质中各质点某时刻的散布相似,波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值,波谷即为图象中位移负向的最大值,波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰益处于平衡位置.(2)波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波.简谐波是最简单的波.对于简谐波而言,各个质点振动的最大位移都相同.(3)波的图象的重复性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同.(4)波的传播方向的双向性:不指定波的传播方向时,图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播.二、由波的图象可获取的信息若是已知一列波某时刻波形如图12-2-4所示,那么咱们从波的图象中可以获取的信息有以下几点:图12-2-41.可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移.图线上各点的纵坐标表示的是各点在该时刻的位移.如图线上的M点的位移是2 cm. 2.可以直接看出在波的传播进程中介质各质点的振幅A,即波动图线上纵坐标最大值的绝对值,如图12-2-4中波的振幅为A=4 cm.3.可以由波的传播方向判断出质点的运动方向,也可以由质点的运动方向判断出波的传播方向.如图12-2-4中,由波向右传播,可知点M向上运动,反之,若是M向上运动,可知波向右传播.方式归纳按照波的传播方向肯定质点的振动方向(或由质点振动方向肯定波传播方向)(1)带动法:在质点P靠近波源一方周围图象上找另一点P′,P′若在下方,则P向下运动;若P′在上方,则P向上运动.(2)微平移法:按照波的传播方向,作出经微小时间Δt(Δt<T/4)后的波形,由此可知Δt后质点的位置,按照其位置可判断出质点的振动方向.(3)口诀法:上坡“下”,下坡“上”,即沿着波的传播方向看,向上凸起时的振动方向向下,反之向上.(4)可以画出另一时刻的波形图,波由介质中的某一点传播到另一点需要必然的时间,即机械波在介质中是以必然的速度v (通常称波速)传播.在单位时间Δt 内某一波峰或波谷(密部或疏部)沿波的传播方向移动的距离等于波速.若是已知一列简谐波在t 时刻的波形图象及波的传播方向,又知波速,就可以够画出经Δt 后的波形图象.学法一得 在已知的某一时刻的波形图象,若要画出t+Δt 时刻的波形图象,则须将波的图线沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt,即取得t+Δt 时刻的波形图象.若要画出t-Δt 时刻的波形图象,则须将波形图线逆着波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt,即取得t-Δt 时刻的波形图象,这种方式称为平移法.辨析比较 波的图象和振动图象的比较.振动图象 波的图象 研究对象一个振动质点 沿波传播方向上若干质点 坐标 横轴表示时间,纵轴表示质点的位移横轴表示波线上各质点平衡位置,纵轴表示各质点对各自平衡位置的位移 研究内容一个质点的位移随时间变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 图象物理意义图象表示一个质点在各个时刻的位移 图象表示某时刻,波线上各质点的位置 图象变化 随时间延伸,图象形状不变,只是图象沿t 轴延续 随时间推移,图象整体沿波的传播方向平移一个完整正弦(余弦)图象 表示一个周期T表示一个波长λ 典题·热题知识点一 波的图象例1如图12-2-5所示是一列横波在某一时刻的波形图,波沿x 轴正向传播.图12-2-5(1)该时刻A 质点运动的方向是向_____________,C 点的运动方向是向_____________,D 点的运动方向是向_____________.(2)再通过2T ,质点A 通过的路程是___________cm ,质点C 的位移是___________cm. 解析:(1)由于波沿x 轴正方向传播,所以A 点在“下坡区”,向上运动;C 点、D 点均在“上坡区”,C 、D 两点都向下运动.(2)再通过2T ,A 又回到平衡位置,所以A 通过的路程为4 cm ;C 点也回到平衡位置,其位移为0.答案:(1)上 下 下(2)4 0方式归纳 对于做简谐运动的质点其位移都是相对平衡位置而言.与起点在何处无关,这一点与运动学中的位移有所不同.例2一列横波在某时刻的波形图象如图12-2-6所示,此时质点F 的运动方向向下,则下列说法正确的是( )图12-2-6A.波水平向右传播B.质点H 与质点F 的运动方向相同C.质点C 比质点B 先回到平衡位置D.此时刻质点C 的加速度为零解析:由于质点F 要跟从和它临近的而且离波源稍近的质点运动,又知道质点F 的运动方向是向下的,则与它相邻的离波源稍近的质点的位置应在它的下方,对照图象可以判断出波源在质点F 的右方,故波是向左传播的,所以A 选项错误;与质点H 临近的而且离波源在质点I 的位置在质点H 的上方,则质点H 的运动方向是向上的,故B 选项错误;同理,可判断质点C 要向下直接回到平衡位置,而质点B 则先向上运动到最大位移后再返回平衡位置,这样质点C 要比质点B 先回到平衡位置,故C 选项正确;质点C 此时处于最大位移处,其加速度最大,D 选项错误.答案:C方式归纳 明确质点间的带动作用及F 点的振动方向,判断出波的传播方向,是解题的关键. 知识点二 波的图象的应用例3一列横波在某时刻的波形图如图12-2-7所示.若此时刻质点a 的振动方向向下,则波向什么方向传播?图12-2-7解析:取和a 点相邻的两个点b 、c ,若a 点此时刻向下振动,则b 点应是带动a 点振动的,c 点应是在a 点带动下振动的,所以b 点先振动,其次是a 、c 两点.因此,波是向左传播的. 答案:波向左传播.方式归纳 此题是考查波的传播方向与质点振动方向的关系.具体可以采用带动法或对波动图象形状转变的想象法得出答案.巧解提示 此类题目也可用平移法,画出下一时刻的波形,进行比较.知识点三 波的图象和振动图象例4一列简谐波在t=0时刻的波形图如图12-2-8(a )所示,图(b )表示该波传播的介质中某质点尔后一段时间内的振动图象,则( )图12-2-8A.若波沿x 轴正方向传播,(b )图应为a 点的振动图象B.若波沿x 轴正方向传播,(b )图应为b 点的振动图象C.若波沿x 轴正方向传播,(b )图应为c 点的振动图象D.若波沿x 轴正方向传播,(b )图应为d 点的振动图象解析:在图(b)的振动图象中,t=0时刻质点在平衡位置并向y 轴的正方向运动,而图(a)的波形图却表明在t=0时刻,质点b 、d 在平衡位置,而a 、c 不在平衡位置,故A 、C 选项不可能正确.若波沿x 轴正方向传播,质点b 应向上运动(逆着波的传播方向在它周围找一相邻点,此点正好在它的上方,质点b 就应跟从它向上运动),B 选项正确.若波沿x 轴正方向传播,同理可以肯定质点d 应向下运动.D 选项错.答案:B巧解提示 对振动图象中某时刻振动质点运动方向的判断也可用“上坡上,下坡下”方式判断,“上坡”与“下坡”是指沿时间看去,“上坡”区均向上振,“下坡”区均向下振. 例5图12-2-9(a )表示一列简谐波在介质中传播时,某一质点a 的振动图象,请你在(b )图中作出这列简谐波在t=0时刻的波形图(质点a 画在座标原点上).图12-2-9解析:t=0时刻质点a 正处于平衡位置且沿+y 方向运动,经4T 达正向最大位移处,设x 轴正向为波动方向,由波动与振动方向关系的判断方式,得出t=0时刻的波形如图12-2-10.图12-2-10答案:如图12-2-10所示.方式归纳 解此题关键要抓住t=0时,质点a 的振动方向,这就要求同窗们熟练掌握振动图象,知道质点a 的振动方向后,又假设波传播方向为x 轴正向,按照带动法即可取得t=0时的波的图象.知识点四 由已知波形图象画出某一时刻的波形图象例6一列沿x 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图12-2-11所示,已知波的传播速度是16 m/s.图12-2-11(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少;(2)画出再通过 s时的波形图象.解析:由图象的含义可以直接读出各质点的振幅,利用平移法可画出再通过 s时的波形图象.答案:(1)由图象可以看出,质点振动的最大位移是10 cm,因此振幅是10 cm.(2)经 s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx=vΔt=16×0.125 m=2 m,所以通过 s后的波形图象如图12-2-12中的虚线所示.图12-2-12方式归纳当波形曲线沿x轴正方向移动2 m后,要注意将0到2 m之间的曲线补齐,画好. 巧妙变式若要画出此时刻前 s时的波形图象,只需沿x轴负方向移动2 m即可.知识点五波形图的周期性和波传播方向的双向性例7如图12-2-13是一列简谐波某一时刻波的图象,下列说法正确的是( )图12-2-13A.波必然沿x轴正方向传播、b两个质点的振动速度方向相反C.若a点此时的速度方向沿y轴正向,那么波的传播方向是沿x轴的正方向D.若波沿x轴的负向传播,则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向解析:x轴是表示在波传播方向上的一系列质点的平衡位置,但x轴指向不表示波的传播方向,故A选项错.按照“坡形”法:无论波向左仍是向右传播,a、b都处于不同“坡区”,即当a处于下坡路时,b为上坡路,所以二者振动速度方向相反,故B选项正确.同理可判断C选项正确,D选项错误.答案:BC误区警示波的图象问题中,由于波传播的周期性,波形图的周期性和波传播方向的双向性,常有很多问题会出现多解,部份同窗在解答时常会出现漏解现象.问题·探讨问题如何画波的图象?探讨思路:波由介质中的某一点传播到另一点需要必然的时间,即机械波在介质中是以必然的速度v(通常称波速)传播.在单位时间Δt内某一波峰或波谷(密部或疏部)沿波的传播方向移动的距离等于波速.若是已知一列简谐波在t时刻的波形图象及波的传播方向,又知波速,就可以够画出经Δt后的波形图象.具体方式是:(1)在已知的某一时刻的波形图象上将波的图象沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt,即取得t+Δt时刻的波形图象.(2)若要画出t-Δt时刻的波形图象,则要将波形图象逆着波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt,即取得t-Δt时刻的波形图象.这种方式称为平移法.探讨结论:沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt.。

高中物理第12章机械波12.2波的图象课件新人教版选修3_4-推荐ppt版本

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【解析】选B。因波沿x轴正方向传播,由乙图可得在 t=1s时刻,质点在平衡位置,以后质点向y轴负方向运动, 由图甲波动图线向x轴正方向传播可判断x=2m处的质点 在平衡位置,正沿y轴负方向运动,故B对,A、C、D错。
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【解析】选C、D。由“上下坡法”确定,D点的速度方 向向上,E点速度方向向下,A点速度方向向下,C点速度 方向向上,故A、B错误;而质点B、C都向上振,都要先到 最大位移处再回到平衡位置,但C落后于B,则B比C先回 到平衡位置,故C项正确;质点的加速度方向与位移方向 相反,与传播方向无关,故D正确。
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4.(多选)一简谐横波在x轴上传播,在 某一时刻的波形图如图所示,已知此时 质点F的运动方向向下,则 ( ) A.此波沿x轴负方向传播 B.质点D此时向下运动 C.质点B将比质点C先回到平衡位置 D.质点E的振幅为零
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【解析】选A、B。F点向下振动,应处于上坡,故波向左 传播,得B位于下坡,D处于上坡,则B先向上运动,D先向 下运动,E点此时刻位移为零,但振幅不能为零,综合可 知A、B正确。
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【典题过关】 【典例】(2018·杭州高二检测)一列沿x轴正方向传播 的横波在某一时刻的波形图象如图所示,已知波的传播 速率是16m/s。 (1)指出这列波中质点振动的振幅是多少。 (2)画出再经过0.125s时的波形图象。
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【正确解答】(1)由图象可以看出,质点振动的最大位 移大小是10cm,因此振幅是10cm。(2)再经0.125s波形 沿x轴正方向移动的距离为Δ x=vΔ t=16×0.125m=2 m, 所以再经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示。

2019-2020学年高中物理 第12章 机械波练习新人教版选修3-4【共12套44页】

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2.(2019·山东省青州一中高二下学期月考)《枫桥夜泊》中有名句:“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。

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人教版高中物理目录高中物理新课标教材•必修1物理学与人类文明第一章运动的描述1质点参考系和坐标系2时间和位移3运动快慢的描述——速度4实验:用打点计时器测速度5速度变化快慢的描述——加速度第二章匀变速直线运动的研究1实验:探究小车速度随时间变化的规律2匀变速直线运动的速度与时间的关系3匀变速直线运动的位移与时间的关系4匀变速直线运动的速度与位移的关系5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1重力基本相互作用2弹力3摩擦力4力的合成5力的分解第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律2实验:探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿第三定律6用牛顿运动定律解决问题(一)7用牛顿运动定律解决问题(二)学生实验课题研究课外读物高中物理新课标教材•必修2第五章曲线运动1.曲线运动2.平抛运动3.实验:研究平抛运动4.圆周运动5.向心加速度6.向心力7.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1.追寻守恒量一一能量2.功3.功率4.重力势能5.探究弹性势能的表达式6.实验:探究功与速度变化的关系7.动能和动能定理8.机械能守恒定律9.实验:验证机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源高中物理新课标教材•选修1-1第一章电场电流一、电荷库仑定律二、电场三、生活中的静电现象四、电容器五、电流和电源六、电流和热效应第二章磁场一、指南针与远洋航海二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁场对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究:电在我家中第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现二、电磁波谱三、电磁波的发射和接收四、信息化社会五、课题研究:社会生活中的电磁波附录课外读物推荐高中物理新课标教材•选修1-2致同学们第一章分子动理论内能一、分子及其热运动二、物体的内能三、固体和液体四、气体第二章能量的守恒与耗散一、能量守恒定律二、热力学第一定律三、热机的工作原理四、热力学第二定律五、有序、无序和熵六、课题研究:家庭中的热机第三章核能一、放射性的发现二、原子与原子核的结构三、放射性衰变四、裂变和聚变五、核能的利用第四章能源的开发与利用一、热机的发展与应用二、电力和电信的发展与应用三、新能源的开发四、能源与可持续发展五、课题研究:太阳能综合利用的研究高中物理新课标教材•选修2-1第一章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第2章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机第1节交变电流的产生和描述第2节变压器第3节三相交变电流第5章电磁波通信技术第1节电磁场电磁波第2节无线电波的发射、接收和传播第3节电视移动电话第4节电磁波谱第6章集成电路传感器第1节晶体管第2节集成电路第3节电子计算机第4节传感器高中物理新课标教材•选修2-2第1章物体的平衡第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和转动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第3章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第4章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第5章制冷机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器高中物理新课标教材•选修2-3第一章光的折射第1节光的折射折射率第2节全反射光导纤维第3节棱镜和透镜第4节透镜成像规律第5节透镜成像公式第2章常用光学仪器第1节眼睛第2节显微镜和望远镜第3节照相机第3章光的干涉、衍射和偏振第1节机械波的衍射和干涉第2节光的干涉第3节光的衍射第4节光的偏振第4章光源与激光第1节光源第2节常用照明光源第3节激光第4节激光的应用第5章放射性与原子核第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核裂变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应高中物理新课标教材•选修3-1第一章静电场1电荷及其守恒定律2库仑定律3电场强度11电势能和电势12电势差6电势差与电场强度的关系7静电现象的应用8 电容器的电容9带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6导体的电阻7闭合电路的欧姆定律8多用电表的原理9实验:练习使用多用电表10实验:测定电池的电动势和内阻11简单的逻辑电路第三章磁场1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4通电导线和磁场中受到的力5运动电荷在磁场中受到的力6带电粒子在匀强磁场中的运动高中物理新课标教材•选修3-2第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件3楞次定律4法拉第电磁感应定律5电磁感应现象的两类情况6互感和自感7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1交变电流2描述交变电流的物理量3电感和电容对交变电流的影响4变压器5电能的输送第六章传感器1传感器及其工作原理2传感器的应用3实验:传感器的应用附录一些元器件的原理和使用要点课题研究普通高中课程标准实验教科书物理选修3-3第七章分子动理论1物体是由大量分子组成的2分子的热运动3分子间的作用力4温度和温标5内能第八章气体1气体的等温变化2气体的等容变化和等压变化3理想气体的状态方程4气体热现象的微观意义第九章固体、液体和物态变化1固体2液体3饱和汽与饱和汽压4物态变化中的能量交换第十章热力学定律1功和内能2 热和内能3热力学第一定律能量守恒定律4热力学第二定律5热力学第二定律的微观解释6能源和可持续发展课题研究普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4第十一章机械振动1简谐运动2简谐运动的描述3简谐运动的回复力和能量4单摆5外力作用下的振动第十二章机械波1波的形成和传播2波的图象3波长、频率和波速4波的衍射和干涉5多普勒效应6惠更斯原理第十三章光1光的反射和折射2全反射3光的干涉4实验:用双缝干涉测量光的波长5光的衍射6光的偏振7光的颜色色散8激光第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会5电磁波谱第十五章相对论简介1相对论的诞生2时间和空间的相对性3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介课题研究高中物理新课标教材•选修3-5第十六章动量守恒定律1实验:探究碰撞中的不变量2动量和动量定理3动量守恒定律4碰撞5反冲运动火箭第十七章波粒二象性1能量量子化2光的粒子性3粒子的波动性4概率波5不确定性关系第十八章原子结构1 电子的发现2原子的核式结构模型3氢原子光谱4玻尔的原子模型第十九章原子核1原子核的组成2放射性元素的衰变3探测射线的方法4放射性的应用与防护5核力与结合能6重核的裂变7核聚变8粒子和宇宙。

2019-2020学年物理人教版选修3-4课后检测:12.1 波的形成和传播

2019-2020学年物理人教版选修3-4课后检测:12.1 波的形成和传播

第十二章机械波1波的形成和传播记一记波的形成和传播知识体系1个条件——波的形成条件:波源和介质2种分类——横波和纵波3个实质——机械波传播的是振动形式、能量、信息辨一辨1.质点的振动位置不断转换即形成波.(×)2.在绳波的形成和传播中,所有质点同时运动,同时停止运动.(×)3.在绳波的形成和传播中,所有质点的运动是近似的匀速直线运动.(×)4.机械波传播的是能量和振动形式,机械波不能在真空中传播.(√)5.横波在固体、液体、气体中都能传播,纵波只能在气体中传播.(×)6.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这样的波一定是横波.(×)想一想1.振动和波的关系是什么?有振动是否一定有机械波?提示:波源和介质是形成机械波的必要条件,二者缺一不可,有振动不一定有机械波,有机械波一定有振动.2.机械波形成后,若波源停止振动,机械波会立即消失吗?提示:不会.波源停止振动后,机械波传递的能量并没有立即消失,因此机械波不会立即消失.3.如图是地震后场景.当地震发生时,地震波在地球内部和地表传播,有时使人感到左右摇晃,有时使人感到上下颠簸,由此可见地震波是什么波?提示:震源往往在地下某个深度的地方,地震发生时,人感到上下颠簸是因为有纵波,感到左右摇晃是因为有横波.所以,地震波既含有纵波成分又含有横波成分.4.登上月球的宇航员可以通过声音直接交流吗?提示:不可以.因为月球上是真空的,没有传声介质,所以不能通过声音直接交流.思考感悟:练一练1.(多选)关于振动和波的关系,下列说法中正确的是()A.振动是波的成因,波是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时,波立即停止传播解析:机械波的产生条件是有波源和介质.由于介质中的质点之间相互作用,一个质点的振动带动相邻质点的振动由近及远传播而形成波,A、B两项正确;波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度,而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化,C项错误;波源一旦将振动传给了介质,振动就会在介质中向远处传播;当波源停止振动时,介质仍然继续传播波源振动的运动形式,不会随波源停止振动而立即停止传播,D项错误.答案:AB2.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,分析其原因是()A.大钟的回声B.大钟在继续振动,空气中继续形成声波C.人的听觉发生“暂留”D.大钟虽停止振动,但空气仍在振动解析:停止对大钟的撞击后,大钟的振动不会立即停止,振动的能量不会立即消失,大钟做一段时间的阻尼振动,因此还会在空气中形成声波,这就是余音未绝的原因,故B项正确.答案:B3.图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,如图中箭头所示,由此可判定此横波() A.向右传播,且此时质点B正向上运动B.向右传播,且此时质点C正向下运动C.向左传播,且此时质点D正向上运动D.向左传播,且此时质点E正向下运动解析:先根据A点向上运动可判定波向左传播,后一质点总是落后于前一质点的振动,然后依同一原则可判定D点向上运动,C项正确.答案:C4.(多选)一列横波沿绳子向右传播,传播过程无能量损失,某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状.对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法正确的是()A.它们的振幅相同B.质点D和F的速度方向相同C.质点A和C的速度方向相同D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置解析:波源振动时,绳上各质点通过相互间的弹力作用跟着做受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点的振幅均相同,A项正确.波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着离波源近的质点振动.由题图可知,波源在左端,因此,质点D跟随离波源近的质点C正向上运动,质点F跟随离波源近的质点E正向下运动,两者速度方向相反,B项错误;同理,此时质点A 正向下运动,质点C 正向上运动,两者速度方向也相反,C 项错误;由于此时B 、C 两质点都向上运动,B 比C 先到最大位移处,故B 比C 先回到平衡位置,D 项正确.答案:AD要点一 机械波的形成和传播1.(多选)如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点的距离相等,其中O 为波源,设波源的振动周期为T ,从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经T 4质点1开始振动,则下列说法中正确的是( )A .介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚B .图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C .图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后T 4D .只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动解析:从题图可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与波源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A 项正确,B 项错误;质点7与质点8比较,质点7在质点8的前面,两质点的振动步调相差T 4,故C 项正确;质点9比质点1晚2T 开始起振,一旦质点9起振后,质点1、9的振动步调就完全一致,故D 项正确.答案:ACD2.(多选)关于机械波,下列说法中正确的是( )A .各质点都在各自的平衡位置附近振动B .相邻质点间必有相互作用力C .前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动,后一质点的振动必定落后于前一质点的振动D.各质点随波的传播而迁移解析:波在传播过程中,由于介质中各质点之间的相互作用,离波源较近的质点带动离波源较远的质点振动,每一质点都以它的平衡位置为中心振动,波传播的只是振动形式和振动能量,介质中的质点并不随波迁移.答案:ABC3.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图象是()解析:由“带动法”可知此时P点从平衡位置开始向下运动,B项正确.答案:B4.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块,向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,关于木块的运动情况.以下说法正确的是()A.因为“随波逐流”,木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何,所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何,它都不能被波推动,最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关解析:波传播的是振动这种形式,各质点在各自平衡位置附近运动,并不随波迁移,故A、B、D三项错误,C项正确.答案:C5.如图所示,是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t=0时,质点1开始向上运动,t=T4时,1到达最上方,5开始向上运动.问:(1)t=T2时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何?(2)t=3T4时,质点8、12、16的运动状态如何?解析:各质点在各时刻的情况,如图所示:(1)由甲图可知,t=T2时,质点8未达到波峰,正在向上振动,质点12、16未振动.(2)由乙图可知,t=3T4时,质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动.答案:见解析要点二横波和纵波6.下列关于横波的说法中,正确的是()A.横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直B.横波中,质点的振动方向也可能与波的传播方向在同一直线上C.横波中,波水平向右传播,各个质点一定上下振动D.能形成波峰、波谷的波是横波解析:横波的传播方向与质点的振动方向垂直,但水平传播的横波,质点不一定就上、下振动,A项正确,B、C两项错误;有波峰和波谷,但波的传播方向不一定与质点的振动方向垂直,即不一定就是横波,如水波,D项错误.答案:A7.下列关于纵波的说法中,正确的是()A.在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D.纵波也有波峰和波谷解析:纵波中质点的振动方向与波的传播方向虽然在一条直线上,但质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反.在波动中,横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部,故B项正确.答案:B8.有关纵波与横波,下列说法中正确的是()A.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同B.对于横波,质点振动方向与波的传播方向垂直C.纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能D.横波只能在固体中传播,纵波只能在液体、气体中传播解析:纵波质点振动方向与传播方向在一条直线上,方向并不一定相同,故A项错误;横波质点振动方向与波的传播方向垂直,B项正确;机械波的质点只是在其平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移,无论横波和纵波都是这样,故C项错误;横波只能在固体中传播,纵波可在固体、液体和气体中传播,故D项错误.答案:B基础达标1.(多选)关于机械波和机械振动,下列说法中正确的是()A.机械振动就是机械波,机械波就是机械振动B.有机械波,则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅解析:机械振动在介质中传播,形成了机械波,A项错误;波的形成有两个条件,一是要有波源,二是要有介质,所以,有机械波一定有机械振动,B项正确;在波的形成和传播过程中,各质点不随波迁移,C项错误;离波源较远的质点依靠前面质点的带动,所以频率、振幅相同,D项正确.答案:BD2.(多选)关于机械波的说法正确的是()A.相邻的质点要相互做功B.机械波在真空中也能传播C.波源开始时怎样振动,其他质点开始时就怎样振动D.除波源外,波中各质点都做受迫振动解析:机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点,使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的,前、后质点间存在相互作用力,因而相互做功,故A项正确;机械波的传播必须有介质,在真空中不能传播,故B项错误;波源依次带动后面的质点,每个质点都做受迫振动,每个质点的振动频率都与波源频率相同,并且都“仿照”波源振动,故C、D两项正确.答案:ACD3.关于横波和纵波,下列说法正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波解析:根据横波和纵波的概念,质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波,质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波,并不是上下振动与水平振动的问题,故A、B两项错误,C项正确;质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,并不能说明是沿同一直线,故D项错误.答案:C4.(多选)机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波.关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是()A.在横波中二者方向有时相同B.在横波中二者方向一定不同C.在纵波中二者方向有时相同D.在纵波中二者方向一定不同解析:在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直,所以二者方向一定不同,故A项错误、B项正确;在纵波中二者方向在同一直线上,既可以相同,也可以相反,故C项正确、D项错误.答案:BC5.(多选)把闹钟放在密闭的玻璃罩内,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声.但如果将玻璃罩内的空气用抽气机全部抽出去,就听不到闹钟的铃声.这说明()A.声波是纵波B.抽去玻璃罩内的空气后,闹钟不再响铃了C.气体和固体都能传播声音D.声波不能在真空中传播解析:根据题中叙述的现象,无法说明声波是纵波,A项错误;抽去玻璃罩内的空气,不会使闹钟停止响铃,B项错误;抽去玻璃罩内的空气前,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声,说明玻璃罩和空气都能传播声音,C项正确;抽去玻璃罩内的空气后,就听不到闹钟的铃声,说明声波不能在真空中传播,D项正确.答案:CD6.关于振动和波的关系,下列说法正确的是()A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止B.发声体在振动时,一定会产生声波C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程解析:波源停止振动,介质中的质点仍然在振动,所以波仍继续传播,A项错误;产生波的条件必须有介质,B项错误;在振动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量,C项错误,D项正确.答案:D7.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s 和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图所示).在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s开始振动,则()A.P先开始振动,震源距地震仪约36 kmB.P先开始振动,震源距地震仪约25 kmC.H先开始振动,震源距地震仪约36 kmD.H先开始振动,震源距地震仪约25 km解析:横波的传播速率小于纵波的传播速率,所以P先开始振动.由x9 km/s+5 s=x4 km/s,可得x=36 km,则A项正确,B、C、D三项错误.答案:A8.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,已知此时质点F的运动方向向y轴负方向,则()A.此波向x轴正方向传播B.质点C此时向y轴正方向运动C.质点C将比质点B先回到平衡位置D.质点E的振幅为零解析:因为机械波在传播过程中,靠近波源的质点的振动带动相邻的后边质点的振动,而后面质点要“模仿”前面质点的振动,所以本题中,已知质点F的运动方向向y轴负方向,即F质点正在“模仿”右边质点的振动,这说明波源在右边,波从右向左传播,即此波向x轴负方向传播,A项错误;质点C此时刚到达最大位移处,速度为0,此后向y轴负方向运动,B项错误;质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置,而质点C直接从波峰位置回到平衡位置,C项正确;振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离,虽然此时质点E的位移为零,但其振幅不为零,D项错误.答案:C9.一列波在介质中向某一方向传播,图为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M、N之间,已知此波的周期为T,Q质点速度方向在波形图中是向下的,下面说法中正确的是()A.波源是M,由波源起振开始计时,P质点已经振动时间TB.波源是N,由波源起振开始计时,P质点已经振动时间3T 4C.波源是N,由波源起振开始计时,P质点已经振动时间T 4D.波源是M,由波源起振开始计时,P质点已经振动时间T 4解析:由于此时Q质点向下振动,且Q质点右方邻近质点在Q质点下方,则波向左传播,N是波源.经过一个周期,振动从N点传播到M点,又因从波源N起振开始计时,需经34T,P质点才开始振动,故P质点已振动了T4,C项正确.答案:C10.(多选)一振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐运动.该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离解析:机械波将波源的振动形式和能量向外传递,对简谐波而言,介质中各振动质点的振幅和周期都与波源的相同,A、B两项正确;质点P的振动速度不是波的传播速度v,C项错误;质点P开始振动的方向与波源开始振动的方向相同,与它们之间的距离无关,D项错误.答案:AB能力达标11.在平静的湖面上漂着一块小木条,现向湖中央扔一石子,圆形波纹一圈圈的向外传播,当波传播到小木条处时,小木条将()A.随波纹漂向湖岸B.不动C.向波源处漂动D.在原来位置上下振动解析:介质中有机械波传播时,介质本身并不随波一起传播,介质质点只在自己的平衡位置附近振动,向外传播的只是振动形式和能量,生活中的水面上的一些漂浮物会沿波向外移动,是因为外界另外一些因素的干扰,如风的吹动等,故D项正确.答案:D12.(多选)一列简谐波在某时刻的波形如图所示,a、b、c、d 为介质中的四个质点,a在波峰,d在波谷,c在平衡位置,b的位移大小等于振幅的一半.四个质点的加速度大小分别为a a、a b、a c、a d,它们的速度大小分别为v a、v b、v c、v d,则()A.a c<a b<a a=a dB.a c>a b>a a=a d=0C.v a=v d>v b>v cD.v a=v d<v b<v c解析:由简谐运动规律可知,质点受到的回复力的大小与位移的大小成正比,因而加速度的大小与位移的大小成正比,所以这四个质点的加速度大小关系为a c<a b<a a=a d,A项正确;而质点越靠近平衡位置速度越大,四点的速度大小关系为v a=v d<v b<v c,D项正确.答案:AD13.AB为一弹性绳.设法在绳上传播一个脉冲波,如图所示,当波从A向B传播时,绳上质点开始起振的速度方向是________,若波从B向A传播,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是________.解析:根据波的形成过程,前质点依次带动后质点并依次落后,且都重复振源的振动,当由A向B传播,B刚开始振动时,B 左侧的相邻质点比B先振动;并且位置在B的下方,所以B应该向下振,当从B向A传播,质点刚开始振动时,速度方向向上.答案:向下向上14.已知某次地震中纵波与横波的传播速度分别为9.1 km/s和3.7 km/s.某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为7.8 s ,若机械波在地面内是匀速传播的,且传播的速度v 、传播的距离s和传播距离s 所用的时间t 满足v =s t .请你通过分析计算来完成下面问题:(1)求地震中心到此地震观测中心的距离;(2)请你分析在观测中心的工作人员当时所感觉到的地面振动方向.(设震源在地震观测中心正下方,工作人员对地面振动方向的感觉用“上下振动”“左右晃动”来说明).解析:(1)设地震中心到观测中心的距离为x ,则有x v 1-x v 2=t ,代入数据解得x ≈48.6 km.(2)由于纵波传播得快,故地震发生时纵波最先到达观测中心,因此在那里的人们先是感到地面上下振动,当横波到达后,又增加了左右晃动的感觉.答案:(1)48.6 km(2)先是上下振动,随后又增加了左右晃动。

2020年秋人教版高中物理选修3-4第十二章 机械波测试含答案

2020年秋人教版高中物理选修3-4第十二章 机械波测试含答案

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-4第十二章机械波测试本试卷共100分,考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6 s时的波形图,波的周期T>0.6 s,则 ()A.波的周期为2.4 sB.在t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动C.经过0.4 s,P点经过的路程为4 mD.在t=0.5 s时,Q点到达波峰位置2.如图所示,S1、S2是两个步调完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷.若两列波的振幅均保持5 cm不变,关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法中正确的是()A.d点始终保持静止不动B.图示时刻c点的位移为零C.b点振动始终加强,c点振动始终减弱D.图示时刻,b、c两点的竖直高度差为10 cmE.a点振动介于加强点和减弱点之间3.如图所示是一列简谐波在某时刻的波形图,若此时质点P正处于加速运动过程中,则此时()A.质点Q和质点N均处于加速运动过程中B.质点Q和质点N均处于减速运动过程中C.质点Q处于加速运动过程中,质点N处于减速运动过程中D.质点Q处于减速运动过程中,质点N处于加速运动过程中4.如图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形,则质点P刚开始振动时的方向和波性质,下列判断正确的是()A.向上、横波B.向下、横波C.向左、纵波D.向右、纵波5.周期为2.0 s 的简谐横波沿x轴传播,该波在某时刻的图象如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波()A.沿x轴正方向传播,波速v= 20 m/sB.沿x轴正方向传播,波速v=10 m/sC.沿x轴负方向传播,波速v= 20 m/sD.沿x轴负方向传播,波速v=10 m/s6.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6 s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为()A.A=1 m f=5 HzB.A=0.5 m f=5 HzC.A=0.5 m f=2.5 HzD.A=1 m f=2.5 Hz7.一列简谐横波沿x轴正方向传播,传播速度为10 m/s.当波传到x=5 m处的质点P时,波形如图所示.则以下判断正确的是()A.这列波的周期为0.5 sB.再经过0.4 s,质点P第一次回到平衡位置C.再经过0.7 s,x=9 m处的质点Q到达波峰处D.质点Q到达波峰时,质点P恰好到达波谷处8.如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷.设两列波的振幅均为5 cm,且在图示的范围内振幅不变,波速和波长分别为1 m/s和0.5 m.C点是BE连线的中点,下列说法不正确的是()A.从图示的时刻起经0.25 s后,B处质点通过的路程为20 cmB.从图示的时刻起经0.25 s后,A处质点的位移为0C.图示时刻C处质点正处在平衡位置且向波峰运动D.图示时刻A、B两处质点的竖直高度差为20 cm9.如图所示为两列不同频率的水波通过相同的小孔形成的衍射图样,由图可知,两列波的波长和频率的大小关系是()A.λ甲>λ乙,f甲>f乙B.λ甲<λ乙,f甲<f乙C.λ甲>λ乙,f甲<f乙D.λ甲<λ乙,f甲>f乙10.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振子的振动频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s,为观察到明显的衍射现象,小孔直径d应为()A. 10 cmB. 5 cmC.d≥1 cmD.d<1 cm二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)一列简谐横波在x轴上传播,某时刻其波形图如图所示,a、b、c为三个质点,a正向上运动.由此可知()A.该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达最大位移处12.(多选)如图甲为一列沿x轴传播的简谐波在t=0.1 s时刻的波形.图乙表示该波传播的介质中x =2 m处的质点a从t=0时起的振动图象.则()A.波传播的速度为20 m/sB.波沿x轴正方向传播C.t=0.25 s,质点a的位移沿y轴负方向D.t=0.25 s,x=4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向13.(多选)如图所示,甲为一列简谐波在t=3.0 s时刻波的图象,Q为x=4 m的质点,乙为甲图中P 质点的振动图象,则下列说法正确的是()A.此波沿x轴负方向传播B.t=8.0 s时,P点位移为2 cmC.若障碍物的尺寸大于12 m,则该波不能发生明显衍射现象D.该波能与另一列频率为4 Hz的简谐波发生稳定的干涉现象14.(多选)关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A.相隔一个周期的两个时刻,简谐波的图象相同B.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.一列横波沿AB方向传播,波的频率为5 Hz,振幅为2 cm,A、B两点间距离为6 m,振动方向总是相反,在某时刻两质点同处于平衡位置,它们之间还有一个波峰.试求波的可能波长.16.如图,A、B是同一介质中的两相干波源,其振幅均为A=5 cm,频率均为f=100 Hz,当A点为波峰时,B点恰好为波谷,波速v=10 m/s,判断P点为振动加强点还是振动减弱点?17.一列横波如图所示,波长λ=8 m,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.005 s时刻的波形图.求:(1)波速多大?(2)若2T>t2-t1>T,波速又为多大?(3)若T<t2-t1,并且波速为3 600 m/s,则波沿哪个方向传播?18.图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线.经0.2 s后,其波形如图中虚线所示.设该波的周期T大于0.2 s.(1)由图中读出波的振幅和波长;(2)如果波向右传播,波速是多大?波的周期是多大?答案解析1.【答案】D【解析】从两时刻的波形图可以看出,在Δt=0.6 s时间内,波传播的距离Δx==6 m,故传播时间Δt==0.6 s,周期T=0.8 s,A项错误;同时可求波速为v==10 m/s;t=0时刻P点向y轴负方向振动,经过Δt=0.9 s=1T,P点正向y轴负方向振动,B项错误;经过t=0.4 s,即半个周期,P点经过的路程为2A=0.4 m,C项错误;经过t=0.5 s,波向x轴负向平移Δx=vt =5 m,可知Q点处于波峰,D项正确.2.【答案】A【解析】d点是波峰与波谷相遇,振动减弱,振幅为零,故保持静止,故A正确;b点是波峰与波峰相遇,c点是波谷与波谷相遇,它们均属于振动加强点,由于振幅是5 cm,则b点相对平衡位置高10 cm,而c点是波谷与波谷相遇,则c点相对平衡位置低10 cm,所以b、c两点的竖直高度差为20 cm,故B、C、D错误;a点位于加强点的连线上,仍为加强点,E错误.3.【答案】D【解析】P点加速运动说明P点向平衡位置运动,此波向左传播,故Q点、N点均向上运动,Q点正远离平衡位置,处于减速运动过程,N点正向平衡位置靠近,处于加速运动过程,故D正确.4.【答案】A【解析】由于波源带动了后面的质点依次振动,且后面的质点总是重复前面质点的振动状态,所以介质中各质点开始振动时的方向都与波源开始振动时的方向相同,此时波刚传播至Q点,Q点此时前面的相邻的质点在上方,故Q点将向上运动,则P点起振方向向上.由波形图可知,该波为横波,故A正确.5.【答案】B【解析】根据机械波的速度公式v=,由图可知波长为 20 m,再结合周期为 2 s,可以得出波速为 10 m/s.应用“同侧法”等方法判断波沿x 轴正方向传播,因此答案为 B.6.【答案】C【解析】由题图可知,该波的振幅A=0.5 m,波长λ=4 m,经0.6 s,N点开始振动,该波的波速v==m/s=10 m/s,所以频率f==Hz=2.5 Hz,故A、B、D错误,C正确.7.【答案】C【解析】波的周期为T==s=0.4 s,因为此时刻P点振动方向向下,所以经过=0.2 s质点P第一次回到平衡位置;质点Q第一次到达波峰时所用的时间为t==0.7 s;因为PQ相距一个波长,所以质点Q到达波峰时,质点P恰好到达波峰处,选项C正确.8.【答案】B【解析】在图中设定点中,A、E点波峰与波峰相遇,是振动加强点.B点是波谷与波谷相遇点,是振动加强点;而D、F、P、Q是波峰与波谷相遇点,则它们是振动减弱点.波速和波长分别为1 m/s和0.5 m,则周期是0.5 s.从图示的时刻起经0.25 s,即半个周期后,B处质点为振动加强点,振幅为10 cm,通过的路程为2倍的振幅20 cm,故A正确;此刻A正处在波峰,从图示的时刻起经0.25 s后,A处质点的位移为负的最大值,故B错误;图示时刻C处质点正处在平衡位置,E 靠近波源,C重复E点的运动,所以向波峰运动,C正确;图示时刻A在波峰、B质点在波谷,竖直高度差为20 cm,D正确.故选B.9.【答案】C【解析】题图甲中衍射现象比题图乙中明显,所以甲中波长大于乙中波长,而相同的介质中,水波的传播速度相同,根据v=λf可知,波长越长,则频率越低,故C正确,A、B、D错误.10.【答案】D【解析】在水槽中激发的水波波长为λ==m=0.01 m=1 cm.若要在小孔后产生明显的衍射现象,应取小孔的尺寸小于波长或与波长相差不多.11.【答案】AC【解析】a正向上运动,a重复前一个质点的振动形式,故a左边的质点是它前面的质点,所以波应沿x轴正方向传播,选项A对;b应当向上运动,c向下运动,选项B错;由于b向上运动,c 向下运动,所以b比c先到达平衡位置,c比b先到达最大位移处,选项C对,D错.12.【答案】ACD【解析】由图象可知,波的波长为4 m,周期0.2 s,则波速v===20 m/s,选项A 正确;由于t=0.1 s时质点a向上振动,故波沿x轴负方向传播,选项B错误;t=0.1 s时刻,质点a向上振动,则t=0.25 s,即经过了0.15 s=T,质点a到达波谷位置,其位移沿y轴负方向,选项C正确;t=0.1 s时刻,质点b向下振动,则t=0.25 s,即经过了0.15 s=T,质点b到达波峰位置,其加速度沿y轴负方向,选项D正确.13.【答案】AB【解析】t=3.0 s时P质点向y轴正方向振动,由“上下坡法”知此波沿x轴负方向传播,A正确;由题图可知这列波的周期T=4 s,波长λ=12 m,得波速v==3 m/s,从t=3.0 s到t=8.0 s,Δt=5.0 s=,P振动到正向最大位移处,B正确;产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多,C错误;根据波产生干涉的条件:频率相等,该波频率为Hz,故不能发生稳定干涉现象,D错误.14.【答案】AD【解析】根据波的周期性知,A正确.对于横波,质点的振动方向和波的传播方向垂直,而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上,故B错误.质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长,而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长,故C错误.在波动中,相距半个波长的两质点位移总是大小相等、方向相反,故D正确.15.【答案】4 m或12 m【解析】波形曲线为图中1时,,AB=,得λ1=2AB=12 m.当波形曲线为图中2时,AB=,λ2=AB=4 m.16.【答案】振动减弱点【解析】A到P与B到P的波程差为Δx=m-15 m=10 m.这两列波的波长为λ==m=0.1 m.10 m恰好为0.1 m的整数倍,又因A、B步调相反,因此P点为振动减弱点.17.【答案】(1)波向x正向传播时1 600n+400 m/s;向x负向传播时v=1 600n+1 200 m/s(n= 0、1、2、……,)(2)波向x正向传播时2 000 m/s向x负向传播时2 800 m/s(3)沿x轴向右传播【解析】(1)若波沿x轴正方向传播,s=nλ+λ,可能的波速为v===1 600n+400(m/s),(n=0、1、2、……,);若波沿x轴负方向传播,s=nλ+λ,可能的波速为v===1 600n+1 200(m/s),(n= 0、1、2、……,)(2)若波沿x轴正方向传播,n=1,则波速为v=1 600n+400 m/s=2 000 ( m/s)若波沿x轴负方向传播,n=1,则波速为v=1 600n+1 200 m/s=2 800 ( m/s) (3)波是沿x轴向右传播的.18.【答案】(1)10 cm 0.24 m (2)0.9 m/s s【解析】(1)由图可知,振幅A=10 cm,波长λ=0.24 m;(2)波向右传播,传播距离为0.18 m,故波速为:v==m/s=0.9 m/s.波在一个周期内匀速平移一个波长,故T=t.故周期:T=t=×0.2 s=s.。

学年高中物理 第十二章 机械波 第节 波的图象练习含解析新人教版选修

学年高中物理 第十二章 机械波 第节 波的图象练习含解析新人教版选修

波的图象(40分钟)1.如图甲、乙所示,有关两个图象的说法正确的选项是()A.甲为振动图象B.乙为振动图象C.甲为波的图象D.乙为波的图象答案:BC2.以下列图,画出了一列向右流传的横波在某个时辰的波形,由图象可知()A.质点a此时的位移是零B.质点b此时向-y方向运动C.质点c、d的振幅相等D.质点c此时的加速度方向为正剖析:质点a此时的位移是最大值,应选项A错误;因波向右流传,b质点处在下坡路上,应向上运动,应选项B错误;同一列简谐波中的质点的振幅都是相同的,应选项C 正确;质点c此时的加速度方向为正,应选项D正确。

答案:CD3.右图为一完满的波形,以下有关说法正确的选项是()A.若P是振源,此时P向上振动B.若Q是振源,此时Q向上振动C.若P是振源,此时P向下振动D.若Q是振源,此时Q向下振动剖析:若P为振源,则该波向右流传,P处于下坡路上,所以向上振动,A正确;若Q为振源,则该波向左流传,Q处于上坡路上,所以向下振动,D正确。

答案:AD4.一列沿x轴正方向流传的横波在某时辰的波形如图甲所示,a、b、c、d为介质中沿波的流传方向上4个质点的地址,若从该时辰开始经过3个周期开始计时的振动图象如图乙所示的质点是()A.a处质点B.b处质点C.c处质点D.d处质点剖析:从振动图象乙可知,开始计时时质点从平衡地址向y轴负方向运动,再结合甲给出的四个质点和波形及流传方向可知,乙所描述的是c质点的运动,C正确。

答案:C5.图示为一列波在某一时辰的波形,波的流传方向沿x轴正方向,以下说法正确的选项是()A.质点A、D的振幅相等B.该时辰质点B、E的速度相同C.该时辰质点D、F的加速度为零D.该时辰质点C正向上运动剖析:所有质点振幅相等,应选项A正确;B、E两点速度大小相等,方向相反,应选项B错误;D、F两点偏离平衡地址的位移最大,加速度最大,应选项C错误;由于波向x 轴正方向流传,所以C质点正向上运动,应选项D正确。

2019-2020年高中物理第12章机械波单元综合测试A新人教版

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2019-2020年高中物理第12章机械波单元综合测试A新人教版一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.一列波由波源向周围扩展开去,下列说法正确的是( )A.介质中各质点由近及远地传播开去 B.介质中的振动形式由近及远传播开去C.介质中振动的能量由近及远传播开去 D.介质中质点只是振动而没有迁移2.观察者不动,波源迎面而来时,下列说法正确的是( )A.波源的波长发生了改变B.波源的频率发生了改变C.观察者收到的波的频率发生了改变D.波速发生了改变3.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图1所示,a、b、c为三个质元,a正向上运动.由此可知( )图1A.该波沿x轴负方向传播B.该时刻,c的加速度正在减小C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻,b的速率比c的速率大4.在水波的衍射实验中,若打击水面的振子振动的频率是5 Hz,水波在水槽中的传播速度是0.05 m/s,为观察到显著的衍射现象,小孔直径d应为( )A.10 cm B.5 m C.d>1 cm D.d≤1 cm5.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波.一质点由平衡位置竖直向上运动,经0.1 s第一次到达最大位移处,在这段时间内波传播了0.5 m,则这列波( )A.周期是0.2 s B.波长是0.5 m C.波速是2 m/s D.经1.6 s传播了8 m 6.如图2所示是某一时刻的波形图象,波沿x轴正方向传播,波速是18 m/s,则波长和频率分别是( )图2A.3 cm;200 Hz B.6 cm;300 Hz C.9 cm;400 Hz D.12 cm;50 Hz7.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ.若在x=0处质点的振动图象如图3所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为( )图38.如图4为同类的机械波1和机械波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,下列说法中正确的是( )A.波2速度比波1速度大B.波2速度和波1速度一样大C.波2频率比波1频率大D.这两列波不可能发生干涉现象图4 图59.如图5所示,甲、乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿y轴正方向传播,图中实线表示某一时刻的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况,正确的判断是( )A.a、b点振动加强,c、d点振动减弱B.a、c点振动加强,b、d点振动减弱C.a、d点振动加强,b、c点振动减弱D.a、b、c、d点的振动都加强10.如图6所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低图6 图7 11.一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1 cm的两点的振动图线分别如图7中实线与虚线所示,由此可以得出( )A.波长一定是4 cmB.波的周期一定是4 sC.波的振幅一定是2 cmD.波的传播速度一定是1 cm/s12.如图8所示,a、b是水平绳上的两点,相距42 cm,一列正弦波沿绳传播,方向从a到b,每当a点经过平衡位置向上运动时,b点正好到达上方最大位移处,则此波的波长可能是( ) A.168 cm B.184 cm C.56 cm D.24 cm图8 图9二、计算题(本题共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13. (8分)如图9所示,两列简谐波均沿x轴传播,传播速度的大小相等,其中一列沿正x方向传播(图中实线所示),一列沿x轴负方向传播(图中虚线所示).这两列波的频率相等,振动方向均沿y轴,则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是哪些点?振幅最小的是x为多少的哪些点?14.(8分)图10所示为t=0时刻的一列简谐横波的部分波形图象,波的传播速度是4.0 m/s,在该时刻质点a的速度方向是向下的.求:图10(1)质点a的振动周期;(2)质点a再一次回到t=0时刻所处位置所需的时间.15.(12分)如图11中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形,这列波的周期T符合:3T<t2-t1<4T.问:图11(1)若波速向右,波速多大?(2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何?16.(12分)如图12所示,甲为某一波在t=0.1 s时的图象,乙为参与该波动的P质点的振动图象.图12(1)试确定波的传播方向;(2)求该波的波速v;(3)在甲图中画出3.5 s时的波形图;(4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移.机械波单元测试A 答案一、选择题1.解析:选BCD.波在传播时,介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动,它们并没有随波的传播而发生迁移,A 错,D 对.波传播的是振动形式,而振动由能量引起,也即传播了能量,B 、C 对.2.解析:选C.由多普勒效应现象可知,观察者相对波源靠近时,他接收到的波的频率变大了,但波源发出波的性质未变,即机械波的波长、频率、波速均未变,所以A 、B 、D 错误,C 项正确.3.解析:选C.由a 向上振动可确定波沿x 正方向传播,A 错.从而可以确定b 向上、c 向下振动,所以c 的加速度正在增大,B 错.b 比c 先回到平衡位置,C 对.图象所示时刻b 距离平衡位置较远,在该时刻b 点比c 点的速率要小,D 错.4.解析:选D.本题考查波发生明显衍射的条件,一般直接比较孔的直径d 与水波波长λ的关系即可,当d <λ时肯定发生明显的衍射,由题知水波的波长λ=v f =0.055 m =0.01 m =1 cm.即孔直径d 应与1 cm 差不多或比它还小.故选项D 正确.5.解析:选D.由于在平衡位置的质点经0.1 s 第一次到达最大位移处,故周期T =0.1×4 s =0.4 s ,A 错.波的传播速度v =Δx Δt =0.50.1m/s =5 m/s ,C 错.波长λ=v·T=5×0.4 m=2 m ,B 错.经1.6 s 波传播的距离为x =v·Δt =5×1.6 m=8 m ,D 对.6.析:选B.由波形图可知该波的波长λ=6 cm.由于v =λ·f,所以f =v λ=180.06 Hz =300 Hz.故正确选项为B.7.解析:选A.根据振动图象,可知x =0处的质点,在t =T/2时刻在平衡位置,向下振动,只有选项A 中波的图象在x =0处的质点满足条件,故选A.8.解析:选BCD.机械波的传播速度由介质决定,同类机械波在同一介质中的波速相同,A 错,B 对.由图可看出λ1=2λ2,v1=v2.由f =vλ知f2=2f1,故波1与波2不能发生干涉现象,C 、D正确.9.解析:选B.当两列波出现干涉现象时,要产生干涉图样,形成一条加强线,一条减弱线……即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样,在图中设定A 、B 、C 、D 四点,实线相交点,即波峰与波峰相遇,都是振动加强点,可知B 、D 决定的直线为加强线,过A 、C 的平行BD 直线的两条直线也应是加强线,a 、c 两点在BD 直线上,故a 、c 点是振动加强点,分别过b 、d 点且平行于BD 直线的两条直线均在两加强线之间,应为减弱线,故b 、d 两点的振动是减弱的.10.解析:选AD.女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她都有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她都感到哨声音调变高;反之女同学向左运动时,她都感到音调变低,选项A 、D 正确,B 、C 错误.11解析:选BC.由振动图线可知T =4 s ,B 对;振幅A =2 cm ,C 对;由振动周期性可知,x =0和x =1 cm 的质点,当波沿x 轴正向传播时相差14λ+n λ=1,λ=44n +1(n =0,1,2,…),当波沿x 轴负向传播时则相差34λ+n λ=1(n =0,1,2…),故A 错;由波速v =λT知,D 错.12.解析:选CD.题中给出,每当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点正好到达上方最大位移处,如图所示,则ab 间距离为34λ或134λ或234λ…,写出通式xab =(k +34)λ(k =0,1,2…),由此可得到波长的可能值λ=xab/(k +34)=42/(k +34), 当k =0时,42 cm =34λ,λ=56 cm ,此为波长最大值,k =1时,λ=24 cm ,故本题正确答案选C 、D.二、计算题13.解析:由题意可知,这两列波的频率相同,在同种均匀介质中相遇会发生干涉现象,则处于1、2、3、4、5、6、7、8位置的各质点到两波源P 、Q 的距离差分别为(设波长为λ,注意对称性)质点1或7的Δx1=118λ-58λ=34λ;质点2或6的Δx2=108λ-68λ=12λ;质点3或5的Δx3=98λ-78λ=14λ;质点4的Δx4=λ-λ=0;质点8的Δx8=32λ-12λ=λ.据干涉时振动加强区域应满足的条件为Δx =n λ (n =0,1,2…),可知处于4和8位置的质点振动加强振幅最大;振动减弱区域应满足的条件为Δx =(2n +1)λ2 (n =0,1,2…),可知处于2和6位置的质点的振幅最小.答案: 4和8 2和614.(8分)解析:(1)质点振动的周期和波的传播周期相等,T =λv =1.64s =0.4 s.(2)将波的平移和质点的振动相联系,可求出质点a 再一次回到t =0时刻所处位置所需的时间 t =T 2+2×Δx v =0.2 s +2×0.8-0.64s =0.3 s. 答案:(1)0.4 s (2)0.3 s 15.(12分)解析:由图象可知:λ=8 m 由3T <t2-t1<4T 知波传播距离 3λ<Δx <4λ,即n =3 (1)当波向右传播时,波传播距离s =(3λ+3)m =(3×8+3) m =27 m , v =s t =270.5 m/s =54 m/s.(2)当波向左传播时,波传播距离s =(3λ+5) m =(3×8+5) m =29 m , v =s t =290.5m /s =58 m/s.(3)s =vt =74×0.5 m=37 m. 因为s =37 m =(4λ+5)m ,所以波向左传播. 答案:(1)54 m/s (2)58 m/s (3)向左 16.(12分)解析:(1)从题图乙中可以看出,t =1.0 s 内P 点经过平衡位置向下振动,由题图甲可以判断出此波沿-x 方向传播.(2)由题图甲知λ=4 m , 由题图乙知T =1.0 s , 所以波速v =λ/T =4.0 m/s. (3)经3.5 s ,波传播的距离Δx =v·Δt =14 m =(3+12)λ,故此波再经3.5 s 时的波形只需将波形向-x 方向平移λ2=2 m 即可.如图所示.(4)求路程:因为n =Δt T/2=3.51/2=7 所以路程s =2An =2×0.2×7 m=2.8 m求位移:由于波动的重复性,经历时间为周期的整数倍时,位移不变.所以只需考查从图示时刻P 质点经T2时的位移即可,所以经3.5 s 质点P 的位移仍为零.答案:(1)x 轴负方向 (2)4.0 m/s (3)如解析图所示 (4)2.8 m 0。

2019_2020学年高中物理第十二章机械波2波的图象课后检测含解析新人教版选修3_4

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2 波的图象记一记波的图象知识体系1个图象——波的图象1个区别——波的图象与振动图象的区别2个判断——波的传播方向与质点振动方向相互判断辨一辨1.从波的图象可以知道各质点振动的振幅.(√)2.波的图象表示质点在各个不同时刻的位移.(×)3.在不同时刻波的图象有可能完全相同.(√)4.波的图象表示波中各质点在某一时刻的位移.(√)5.机械波在传播过程中,各质点起振方向都相同.(√)6.振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状,波的图象其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状.(×)想一想1.为什么不同时刻波的图象的形状可能不同?提示:在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动,不同时刻质点的位移可能不同,故不同时刻波的图象可能不同.2.波中各质点做简谐运动,是一种变加速运动,是否说明波的传播也是变加速运动?提示:不能.虽然质点做变加速运动,但是在均匀介质中波是匀速传播的.3.怎样从图形上区分振动图象和波动图象?提示:振动图象的横坐标轴是时间,波动图象的横坐标轴是各振动质点的平衡位置.4.振动图象和波动图象的物理意义有什么不同?提示:振动图象表示一个质点在各个不同时刻的位移变化情况,波动图象表示某一时刻各个质点的位移.思考感悟:练一练1.(多选)如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图,由图象可知( )A .质点b 此时位移为零B .质点b 此时向-y 方向运动C .质点d 的振幅是2 cmD .质点a 再经过T2通过的路程是4 cm ,偏离平衡位置的位移是4 cm解析:由波形图知,质点b 在平衡位置,所以,其位移此时为零,A 项正确;因波沿x 轴正方向传播,波源在左侧,由质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b 此时向+y 方向运动,B 项错误;简谐波在传播过程中,介质中各质点的振幅相同,所以质点d 的振幅是2 cm ,C 项正确;再经过T2的时间,质点a 将运动到负向最大位移处,D 项错误.答案:AC2.一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4 m/s.某时刻波形如图所示,下列说法正确的是( )A .这列波的振幅为4 cmB .这列波的周期为1 sC .此时x =4 m 处质点沿y 轴负方向运动D .此时x =4 m 处质点的加速度为0解析:由图象可知,这列波的振幅为2 cm ,A 项错误;波长λ=8 m ,故周期T =λv =84s =2 s ,B 项错误;波向右传播,根据“上下坡”法可知,x =4 m 处质点沿y 轴正方向运动,C 项错误;此时x =4 m 处质点处于平衡位置,回复力为零,加速度为零,D 项正确.答案:D3.一列横波沿x 轴正向传播,a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过34周期开始计时,则图乙描述的是( )A .a 处质点的振动图象B .b 处质点的振动图象C .c 处质点的振动图象D .d 处质点的振动图象解析:波向右传播,可以确定经过34周期后,b 质点处于平衡位置且向下运动,从此时开始计时,b 质点的振动图象如题图乙所示,B 项正确.答案:B4.一列简谐横波沿x 轴正向传播,传到M 点时波形如图所示,再经0.6 s ,N 点开始振动,则该波的振幅A 为________,频率f 为________.解析:由图可知振幅A =0.5 m .波从M 传到N 的过程,波速v =x t =11-50.6m/s =10 m/s.由图可知λ=4 m ,所以T =λv=0.4 s ,f =1T=2.5 Hz.答案:0.5 m 2.5 Hz要点一 波的图象1.(多选)关于如图所示的波形图,下列说法中正确的是( ) A .此列波的振幅是0.1 mB .x =15 cm 处质点的位移是0.1 mC .若质点A 的速度沿y 轴正方向,则质点B 的速度亦沿y 轴正方向D .质点A 的加速度为沿y 轴负方向,而B 、C 的加速度沿y 轴正方向解析:从波的图象上可以直接读出振幅、各质点离开平衡位置的位移,A 项正确,B 项错误;各质点加速度的方向总是指向平衡位置,大小a =-kx m,D 项正确;由于A 、B 两质点在此时刻都在同一“坡”上,根据上、下坡法可以判断C 项正确.答案:ACD2.(多选)下列图中正确的波形图是( )解析:根据“上、下坡”法,凡是在“上坡”区必向下运动,“下坡”区必向上运动,故B 、C 两项正确.答案:BC要点二 质点的振动方向与波传播方向的关系3.(多选)如图所示,由此图可知( )A .若质点a 向下运动,则波是从左向右传播的B .若质点b 向上运动,则波是从左向右传播的C .若波从右向左传播,则质点c 向下运动D .若波从右向左传播,则质点d 向上运动解析:由波的形成特点可知,介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动.若质点a 向下运动,则是被a 右侧的质点带动,即波源在右侧,波是从右向左传播的,故A 项错误;同理可判断B 、D 两项正确,C 项错误.答案:BD4.(多选)根据图甲、乙所示,下列说法正确的是( )A .甲是振动图象,乙是波的图象B .甲是波的图象,乙是振动图象C .甲中A 质点向下振,乙中B 时刻质点向下振D .甲中A 质点向上振,乙中B 时刻质点向下振解析:波的图象的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置,振动图象的横坐标为时间,故A 项错误,B 项正确;甲图中A 质点被其左侧的质点带动向上振,乙图中B 时刻后位移由零变为负值,故该时刻质点向下振,故C 项错误,D 项正确.答案:BD 5.某一简谐横波在t 时刻的波形图如图所示.若波向右传播,画出T 4后和T4前两个时刻的波的图象.解析:方法一:特殊点法根据t 时刻波的图象及传播方向,可知此时刻A 、B 、C 、D 、E 、F 各质点在该时刻的振动方向,由各个质点的振动方向可确定出经T4后各个质点所在的位置,将这些点所在位置用平滑曲线连接起来,便可得经T4后的波的图象.如图中的虚线(a)所示.同样道理,根据各个质点的振动方向可确定出T 4前时刻各个质点所在位置,于是便可得到T4前时刻的波的图象.如图中虚线(b)所示.方法二:波形平移法由题图我们可以知道,在质点振动的一个周期内,波向前传播一个完整的波形的距离,即传播的距离x =12 m ,因此在T4内,波向前传播了3 m .根据波的传播过程和传播的实质,若波向右传播,把波的原有图形向右移动3 m 的距离,就得到了T4后时刻的波形图,同理可以得到T4前时刻波的图象.答案:T 4后图象如解析图中虚线(a)所示 T4前图象如解析图中虚线(b)所示要点三 振动图象与波动图象的比较6.(多选)一简谐机械横波沿x 轴正方向传播,波长为λ,周期为T .t =0时刻的波形如图甲所示,a 、b 是波上的两个质点.图乙是波上某一质点的振动图象.下列说法中正确的是( )A .t =0时质点a 的速度比质点b 的大B .t =0时质点a 的加速度比质点b 的大C .图乙可以表示质点a 的振动D .图乙可以表示质点b 的振动E .a 、b 两质点的振幅相同解析:质点在平衡位置处的振动速度是最大的,所以在零时刻a 的速度小于b 的速度,A 项错误;而质点偏离平衡位置越远加速度越大,a 的加速度大于b 的加速度,B 项正确;根据波的图象“同侧法”可以判断在零时刻,b 在平衡位置且向下振动,D 项正确,C 项错误.因是简谐波,E 项正确.答案:BDE7.(多选)图(a)为一列简谐横波在t =2 s 时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x =1.5 m 处的质点的振动图象,P 是平衡位置为x =2 m 的质点.下列说法正确的是( )A .波速为0.5 m/sB .波的传播方向向右C .0~2 s 时间内,P 运动的路程为8 cmD .0~2 s 时间内,P 向y 轴正方向运动E .当t =7 s 时,P 恰好回到平衡位置解析:由题图(a)读出波长λ=2 m ,由题图(b)读出周期T =4 s ,则v =λT=0.5 m/s ,A 项正确;题图(a)是t =2 s 时的波形图,题图(b)是x =1.5 m 处质点的振动图象,所以该质点在t =2 s 时向下振动,所以波向左传播,B 项错误;在0~2 s 内质点P 由波峰向波谷振动,通过的路程s =2A =8 cm ,C 项正确,D 项错误;当t =7 s 时,P 点振动了74个周期,所以这时P 点位置与t =34T =3 s 时位置相同,即在平衡位置,E 项正确.答案:ACE基础达标1.(多选)关于振动图象和波的图象,下列说法中正确的是( )A .振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化,而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B .振动图象的形状不随时间变化,而波的图象的形状随时间变化C .简谐运动图象和简谐波图象的形状都是正弦(或余弦)曲线D .振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状,波的图象的图线实质是某一时刻各个质点的连线形状解析:振动图象研究的是一个质点在各个时刻的位移,而波的图象研究的是介质中各个质点在某一时刻的位移,A 项正确;随时间推移,振动图象沿时间轴延续,波的图象沿传播方向平移,B 项正确;两种图象的形状都是正弦(或余弦)曲线,C 项正确;振动图象表示一个质点在各个时刻的位移,并不是质点所经过的路径形状,D 项错误.答案:ABC2.一列简谐横波沿x 轴正向传播,某时刻的图象如图所示,坐标为(3,0)的质点经过14周期后的坐标是( )A .(3,2)B .(4,2)C .(4,-2)D .(3,0)解析:简谐波沿x 轴正方向传播,坐标为(3,0)的质点振动方向沿+y 方向,经过14周期后该质点到达波峰,坐标为(3,2),A 项正确.答案:A3.(多选)如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图,传播方向向左,则此时刻有( )A .各质点的位移都为5 cmB .x =2 m 处的质点速度沿y 轴正方向C .x =4 m 处的质点加速度方向为正方向D .x =8 m 处的质点速度为正的最大值解析:从波的图象可以看出,A 项错误;根据波的传播方向和波的图象可以得出,此时刻x =2 m 处的质点速度方向沿y 轴负方向,B 项错误;x =4 m 处的质点此时处于负向最大位移处,加速度方向为正,C 项正确;x =8 m 处的质点位于平衡位置,速度方向沿y 轴正方向,所以速度为正的最大值,故D 项正确.答案:CD4.(多选)如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形图象,由图象可知( )A .质点b 此时位移为零B .质点b 此时向y 轴负方向运动C .质点d 的振幅是2 cmD .质点a 经过半个周期通过的路程是4 cm ,偏离平衡位置的位移是4 cm解析:由图象可知质点b 此时位于平衡位置,故其位移为零,A 项正确;根据带动法,在质点b 附近的靠近波源一侧,选参考质点b ′,由于质点b ′在质点b 上方,所以此刻质点b 向y 轴正方向运动,B 项错误;简谐波在介质中传播时,介质中各质点振幅都相同,故C 项正确;经过T2,质点a 运动到负向最大位移处,其路程为2A ,即4 cm ,位移为-2 cm ,故D项错误.答案:AC5.(多选)关于振动图象和波的图象,下列说法正确的是( ) A .波的图象反映的是很多质点在同一时刻的位移 B .通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移 C .它们的横坐标都表示时间D .它们的纵坐标都表示质点的位移解析:波的图象反映的是沿波的传播方向上各个质点在某一时刻的位移,A 项正确,B 项错误;波的图象的横坐标表示的是在波的传播方向上各振动质点的平衡位置,C 项错误;波的图象和振动图象的纵坐标都表示质点的位移,D 项正确.答案:AD6.(多选)取向上为质点振动的正方向,得到如图所示的两个图象,则图线上A 、B 两点的运动方向是( )A .A 点向下B .A 点向上C.B点向下 D.B点向上解析:题图甲表示的是波的图象,由于波沿x轴负方向传播,所以图中质点A的振动方向向下,A项正确,B项错误;题图乙表示的是振动图象,在图中B点所对应的时刻质点正向下运动(因为下一时刻位移为负值),C项正确,D项错误.答案:AC7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示.P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是( ) A.v变小,a变大 B.v变小,a变小C.v变大,a变大 D.v变大,a变小解析:由波的传播方向及P质点位置,可知P质点此时正向平衡位置振动,速度增大,加速度减小,D项正确.答案:D8.(多选)如图所示为某一时刻某简谐波的图象,波的传播方向沿x轴正方向,下列说法正确的是( )A.质点a、b的振幅相等B.该时刻质点b、e的速度相同C.该时刻质点c、d的加速度为零D.该时刻质点d正在向下运动解析:该时刻a、b质点位移不同,但对简谐波来说,各质点的振幅都是相等的,A项正确;该时刻质点b速度方向向上,而质点e速度方向向下,它们的速度不同,B项错误;该时刻质点c位移为负的最大值,其回复力和加速度都为正的最大值,质点d的运动方向是向下的,C项错误,D项正确.答案:AD9.某横波在介质中沿x轴传播,图甲为t=0.75 s时的波形图,图乙为P点的振动图象.那么下列说法正确的是( )A.质点L与质点N的运动方向总相同B.该波沿x轴正方向传播C.在0.5 s时间内,质点P向右运动了1 mD.t=1.0 s时,质点P处于平衡位置,并正在往y轴负方向运动解析:由波动图象可知,质点L与质点N的运动方向总是相反,故A项错误;由振动图象可知,t=0.75 s时,P点振动方向向下,所以该波沿x轴负方向传播,故B项错误;质点P在其平衡位置附近来回振动,并不随波迁移,故C项错误;由振动图象可知,t=1.0 s时,质点P处于平衡位置,并正在往y轴负方向运动,故D项正确.答案:D10.老师为演示简谐横波的形成过程,挑了30个身高差不多的同学在操场上排成一排,相邻同学间隔0.5 m,然后从排头的同学开始,周期性地做蹲下、站起的动作,后面的同学比前面的同学迟0.5 s 开始运动,并一个一个依次向后传,每位同学完成一次蹲下、站起的动作用时4 s ,则( )A .为使模拟较为成功,同学们应尽量匀速地蹲下、站起B .从第一位同学开始到“波”传到最后一位用时15 sC .第一位同学和第五位同学的动作总是相反D .第一位同学和第四位同学的动作总是相反解析:每个同学在蹲下、站起过程中应是做简谐运动,A 项错误;从第一位传到最后一位是用时29个0.5 s ,即14.5 s ,B 项错误;分析可得第一位同学和第五位同学的动作总是相反,D 项错误,C 项正确.答案:C能力达标11.(多选)一列简谐横波,在t =0时刻的波形如图所示,自右向左传播,已知在t 1=0.7 s 时P 点出现第二次波峰(0.7 s 内P 点出现两次波峰),Q 点的坐标是(-5,0),则以下判断正确的是( )A .质点A 和质点B 在t =0时刻的位移是相同的 B .在t =0时刻,质点C 向上运动 C .在0.7 s 末,Q 点第一次出现波峰D .在0.9 s 末,Q 点第一次出现波峰解析:t =0时刻,A 、B 的位移大小相等,方向相反,故A 项错误;因波向左传播,故此时质点C 正向上运动,B 项正确;设质点振动的周期为T ,则有134T =0.7 s ,故T =0.4 s ,在0.7 s 时该波传播到(-6,0)位置,而此时Q 点正好位于波峰位置,故在0.7 s 末Q 点第一次出现波峰,C 项正确,D 项错误.答案:BC12.如图所示,实线为简谐波在时刻t 的图象,虚线为简谐波经Δt 时间后的图象.则下列说法中正确的是( )A .这列简谐波一定沿x 轴正向传播B .这列简谐波一定沿x 轴负向传播C .实线上的质点a 经Δt 时间后位于虚线上a 1位置D .实线上的质点a 经Δt 时间后位于虚线上a 2位置解析:经Δt 时间后的波形可能是t 时刻的波形向右平移(向右传播)得到的,也可能是向左平移(向左传播)得到的,根据题意无法判断这列简谐波的传播方向,A 、B 两项错误;波上质点在平衡位置上下两侧振动,并不随波迁移,故C 项错误,D 项正确.答案:D13.如图所示是一列沿x轴正方向传播的横波某时刻的波形,则:(1)波形图上a、b、c三点的加速度哪个最大?加速度的大小与波的传播方向是否有关?(2)a、b、c三个质点下一时刻做什么运动?解析:(1)a、b、c三个质点都做简谐运动,加速度大小与位移成正比,方向与位移方向相反,所以b点的加速度最大.质点加速度的大小与波的传播方向无关.(2)此时刻b质点速度为零,下一时刻一定向平衡位置做加速运动;波沿x轴正方向传播,由“上下坡”法可知下一时刻a质点向下运动,c质点向上运动,而a、c质点的加速度都是沿y轴负方向,故a质点做加速运动,c质点做减速运动.答案:(1)b点无关(2)b质点向上加速,a质点向下加速,c质点向上减速.。

高中物理 第十二章 机械波 12.2 波的图象练习 新人教版选修3-4(2021年最新整理)

高中物理 第十二章 机械波 12.2 波的图象练习 新人教版选修3-4(2021年最新整理)

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第2节波的图象1.用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的________________,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的____________,选取质点振动的某一个方向为________正方向,x轴一般________为正,把某一时刻所有质点的________描在坐标系里,用一条________的曲线把坐标系中的各点连接起来就是这时的________________.2.波的图象也称____________,简称________,如果波的图象是正弦曲线,这样的波叫做____________,也叫____________.介质中有正弦波传播时,介质的质点在做________________.3.波形图表示介质中的“各个质点"在______________的位移,振动图象表示介质中“某一质点”在________________的位移.4.分别判断图1中的两图象属于何种图象( )图1A.甲是振动图象,乙是波动图象B.甲是波动图象,乙是振动图象C.都是波动图象D.都是振动图象5.关于振动图象和波的图象,下列说法中正确的是( )A.振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化,而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B.振动图象的形状不随时间变化,而波的图象的形状随时间而变化C.简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线D.振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状,波的图象其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状6.如图2所示,由此图可知()图2A.若质点a向下运动,则波是从左向右传播的B.若质点b向上运动,则波是从左向右传播的C.若波从右向左传播,则质点c向下运动D.若波从右向左传播,则质点d向上运动概念规律练知识点一对波的图象的认识1.如图3所示,图3画出了一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形,由图象可知()A.质点b此时位移为零B.质点b此时向-y方向运动C.质点d的振幅是2 cmD.质点a再经过错误!通过的路程是4 cm,偏离平衡位置的位移是4 cm图42.如图4所示,是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图,a在正向最大位移处,b恰好处在平衡位置,经过Δt=错误!的时间,关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是( )A.s=s b B.s a〈s baC.s〉s b D.以上三种情况都有可能a知识点二波动与振动图象的关系3.一列简谐波在t=0时刻的波形图如图5(a)所示,图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象,则( )图5A.若波沿x轴正方向传播,(b)图应为a点的振动图象B.若波沿x轴正方向传播,(b)图应为b点的振动图象C.若波沿x轴正方向传播,(b)图应为c点的振动图象D.若波沿x轴正方向传播,(b)图应为d点的振动图象4.一列简谐横波沿x轴负方向传播,如图6甲是t=1 s时的波形图,图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点).则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线( )图6A.x=0处的质点B.x=1 m处的质点C.x=2 m处的质点D.x=3 m处的质点方法技巧练质点振动方向与波传播方向的互判技巧5.如图7所示是一列简谐横波某时刻的波形图,下列关于所标点的振动方向的描述正确的是()图7A.质点a向上运动B.质点b向上运动C.质点c向上运动D.质点d向下运动6.如图8所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示,则以下说法中正确的是()图8A.波向左传播,质点B向下振动,质点C向上振动B.波向右传播,质点B向上振动,质点C向下振动C.波向左传播,质点B向上振动,质点C向上振动D.波向右传播,质点B向下振动,质点C向下振动1.关于波的图象的物理意义,下列说法中正确的是()A.表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移B.表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移C.表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移D.表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移2.根据图9甲、乙所示,分别判断下列说法正确的是()图9A.甲是振动图象,乙是波动图象B.甲是波动图象,乙是振动图象C.甲中A质点向下振,乙中B时刻质点向下振D.甲中A质点向上振,乙中B时刻质点向下振图103.如图10所示是一列波t时刻的图象,图象上有a、b、c三个质点,下列说法中正确的是( )A.a、b两质点此时刻速度方向相同B.a、c两质点此时刻加速度方向相同C.c质点此时速度方向沿y轴负方向D.a质点此时速度方向沿y轴正方向图114.一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图11所示的凹、凸形状.对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法中正确的是()A.它们的振幅相同B.质点D和F的速度方向相同C.质点A和C的速度方向相同D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置图125.一列横波在某时刻的波形图象如图12所示,此时质点F的运动方向向下,则下列说法正确的是()A.波水平向右传播B.质点H与质点F的运动方向相同C.质点C比质点B先回到平衡位置D.此时刻质点C的加速度为零图136.如图13所示是一列简谐波某一时刻波的图象,下列说法正确的是( )A.波一定沿x轴正方向传播B.a、b两个质点的速度方向相反C.若a点此时的速度方向沿y轴的正方向,那么波的传播方向是沿x轴的正方向D.若波沿x轴的负方向传播,则b质点的振动方向沿y轴的负方向7.下列波形图中正确的是()8。

【人教版】2020高中物理 第十二章 机械波 第2节 波的图象课堂达标 新人教版选修3-4

【人教版】2020高中物理 第十二章 机械波 第2节 波的图象课堂达标 新人教版选修3-4

第十二章 第二节 波的图象1.(多选)(西藏日喀则一中2017年高二下学期期中)简谐横波某 时刻的波形图线如图所示.由此图可知( AD )A .若质点a 向上运动,则波是从左向右传播的B .若质点b 向下运动,则波是从左向右传播的C .若波从右向左传播,则质点c 向下运动D .若波从右向左传播,则质点d 向上运动解析:由“上下坡法”可判,若波向右传播,则a 、b 向上运动,c 、d 向下运动;若波向左传播,则a 、b 向下运动,c 、d 向上运动。

故选A 、D 。

2.(北京市房山区2018届高三上学期期末)图甲为一列简谐横波在t =0时刻的波形图象,图乙为横波中x =6m 处质点P 的振动图象,则下列说法中正确的是( C )A .波的传播方向沿x 轴正方向B .在t =1s 时刻,x =2m 的质点加速度最小C .在t =3s 时刻,图甲中质点P 相对平衡位置的位移为-20cmD .从t =0时刻开始到t =6s ,P 质点的路程为20cm解析:在乙图上读出t =0时刻P 质点的振动方向沿y 轴正方向,在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向。

故A 错误。

由乙图读出周期为T =4s ,则在t =1s =14T 时刻,x =2m 的质点到达最低点,加速度最大,选项B 错误;由振动图象可知,在t =3s 时刻,图甲中质点P 相对平衡位置的位移为-20cm ,选项C 正确;从t =0时刻开始到t =6s =1.5T ,P 质点的路程为1.5×4A =120cm ,选项D 错误。

3.(多选)(浙江省台州市2018届高三上学期期末)一列波的波源S 在O 点做竖直方向、频率为10Hz 的简谐运动,t 0时刻,向右传播的波形如图所示,向左传播的波形未画出。

下列说法正确的是( AC )A .t 0时刻,x =1m 处的质点振动方向向上B .t 0时刻,x =-2m 处的质点振动方向向上C .t 0+0.175s 时刻,x =-1m 处的质点处在波谷位置D .t 0-0.125s 时刻,x =1m 处的质点处在波峰位置解析:由波的方向向右则波形向右平移,可知x =1m 处的质点向上运动,故A 正确;t 0时刻,x =-2m 处的质点与t 0时,x =2m 处的质点振动方向相同,振动方向向下,故B 错误。

高中物理第十二章机械波波的图象达标训练新人教选修

高中物理第十二章机械波波的图象达标训练新人教选修

2 波的图象更上一层楼基础·巩固1.图12-2-14所示为一横波在某一时刻的波形图,已知D质点此时的运动方向如图所示,下列说法正确的是( )图12-2-14A.波向右传播B.此时A点的运动方向向下C.质点E与D点的运动方向相同D.质点C比质点B先回到平衡位置解析:质点D的运动方向向下,根据特殊点法,振源在右,所以波应该向左传播,则A质点的运动方向向上.E质点运动方向向上,与D方向相反,质点C是直接向下运动的,而B是先向上运动到最高点再向下运动,故C比B先回到平衡位置.答案:D2.一列简谐横波向x轴正方向传播,如图12-2-15所示是某时刻波的图象,以下说法不正确的是( )图12-2-15A.各质点的振幅均为2cmB.a、c质点(水平相距半个波长)的振动方向相同C.b质点具有正向最大速度D.d质点具有正向最大加速度解析:因介质中各质点的振幅都相同,故A选项正确;由“坡形”法可判断a质点向下运动,b、c两质点向上运动.d质点速度为零,但加速度最大,故C、D选项正确.B选项错.答案:B3.如图12-2-16所示为一列简谐波在某一时刻的波形图,此时刻质点F的振动方向如图所示,则( )图12-2-16A.该波向左传播B.质点B和D的运动方向相同C.质点C比质点B先回到平衡位置D.此时质点F和H的加速度相同E.此时刻E点的位移为零解析:由平移法可知,波只有向左传播才会有此时刻质点F的运动方向向下.同理,质点D、E的运动方向也向下,而质点A、B、H的运动方向向上.质点F 、H 相对各自平衡位置的位移相同,由简谐振动的运动学特征a=-m kx 可知,两质点的加速度相同. 因质点C 直接从最大位移处回到平衡位置,即t C =4T ,而质点B 要先运动到最大位移处,再回到平衡位置,故t B >4T =t c . 答案:ACDE4.已知一列波在某介质中向某一方向传播,如图12-2-17所示,并且此时振动还只发生在MN 之间,并知此波的周期为T ,Q 质点速度方向在波形图中是向下的,下列说法中正确的是( )图12-2-17A.波源是M ,由波源起源开始计时,P 点已经振动时间TB.波源是N ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间TC.波源是N ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间4T D.波源是M ,由波源起振开始计时,P 点已经振动时间4T E.此时刻P 点的动能最大解析:因为此时Q 点向下振动,又因为此时Q 点右方邻近的点在Q 下方,说明波向左传播,所以N 是波源,振动从N 点传播到M 点,经过一个周期,又因P 、N 间水平距离为43λ,故P 点已振动了4T . 答案:C综合·应用5.图12-2-18所示为一列横波在某时刻的波形图.已知波由右向左传播,下列说法中正确的是( )图12-2-18A.质点d 的运动方向向下,质点b 的运动方向向上B.质点c 比质点b 先回到平衡位置C.此时质点c 的速度、加速度均为零D.c 与g 两质点的运动方向始终相反解析:根据波的传播方向向左可判断出b 质点的运动方向向上,d 质点的运动方向向下,因此A 选项正确;质点b 的运动方向向上,回到平衡位置的时间大于T/4,故c 质点先回到平衡位置,B 选项正确;此时C 选项错误;c 和g 两质点的平衡位置相距半个波长,振动情况始终相反,因此D 选项正确.答案:ABD6.一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x 轴正方向传播,振幅为20 cm ,周期为4×10-2 s.现沿x 轴任意取五个相邻的点P 1、P 2、P 3、P 4、P 5,它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上,大小都为10 cm.则在此时刻,P 1、P 2、P 3、P 4四点可能的运动是( )A.P 1向下,P 2向上,P 3向下,P 4向上B.P 1向上,P 2向下,P 3向上,P 4向下C.P 1向下,P 2向下,P 3向上,P 4向上D.P 1向上,P 2向上,P 3向上,P 4向上解析:特别要注意,题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点,只能是如下图中(a)或(b)所示的一种.在图(a)中,由平移法可知P1、P3、P5向下,P2、P4向上.在图(b)中,由平移法可知P1、P3、P5向上,P2、P4向下.答案:AB高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

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2019-2020年高中物理第十二章机械波12.2波的图象检测新人教版
1.判断下图所示的两图象属于何种图象( )
A.甲是振动图象,乙是波动图象
B.甲是波动图象,乙是振动图象
C.都是波动图象
D.都是振动图象
【解析】区别波动图象和振动图象是看横坐标轴是空间轴还是时间轴.
【答案】 B
2.一列简谐横波向x轴正方向传播,如图所示是某时刻波的图象,以下说法不正确的是( )
A.各质点的振幅均为2 cm
B.a、c质点的振动方向相同
C.b质点具有正向最大速度
D.d质点具有正向最大加速度
【解析】各质点振幅均相同,A对;由“上、下坡法”或“同侧法”可判断a向下,b、c向上运动,b的正向速度最大,d的速度为零,但正向加速度最大,所以C、D正确,B错.【答案】 B
3.振源A带动细绳上下振动,某时刻在绳上形成的横波波形如图所示,规定绳上各质点向上运动方向为正方向,从波传播到绳上P点开始计时,能表示P点振动图象的是下图中的( )
【解析】由波形图可知,此时波动刚传到Q点,Q点的起振方向向上,因各点的起振方
向相同,故P点应从平衡位置向上振动,故C正确,A、B、D错误.
【答案】 C
4.如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周期为0.4 s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t=0.6 s时波形的图是( )
【解析】由于波沿正、负两方向传播的波形关于y轴对称,A、B错;t=0时刻波源沿y轴正向开始振动,经过0.6 s即1.5T,波源位于平衡位置且沿y轴负向振动,据“同侧法”可知C对,D错.
【答案】 C
5.如图所示为一列沿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)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x 坐标取值范围是( )
A.2 cm≤x≤4 cm B.2 cm≤x<4 cm
C.2 cm≤x<3 cm D.2 cm<x≤3 cm
【解析】当R点在t=0时的运动状态传到S点时,其波形如图所示,由图可判断正在向y轴负方向运动的质点应在1 cm<x<3 cm和5 cm<x<7 cm,符合题意的选项应为C.
【答案】 C
6.如图所示为一沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,当Q点在t=0时的振动状态传到P点时,则( )
表示一列简谐波在介质中传播时,某一质点a
a画在坐标原点上,且波沿
正处于平衡位置且沿+
轴正向为波传播的方向,利用波形与振动方向关系的判断方法,得出
′的意义.
′B图线的意义.
在甲图中画出再经3.5 s时的波形图.
时P质点的路程s和位移.
7.
的图象,虚线为简谐波经轴正向传播
.5 cm,0 cm
.5 cm,-1 cm
波向右传播,由波形图知t0时刻x=L处的质点向下振动,则各质点开始振动错误;由波形图还知在t0时刻,x=x0处的质点向下振动,则选项
则T=0.4 s.由Q质点的振动情况知
在波峰处,其位移为2 cm.
请指出简谐波的传播方向.
0.01 s内的平均速度为多大?方向如何?
波传播的距离Δx=vΔt=1 m
轴负方向传播,波速v =4 m/s.已知坐标原点图象如右图所示.在下列四幅图中能够正确表示t =0.15 s 时波形的图是
由题图可看出,t =0.15 s 时质点的位移为正,且此时刻该质点正向正确.
一列简谐横波沿x 轴正方向传播,振幅为A .t =0时,平衡位置在轴负方向运动;此时,平衡位置在x =0.15 m 处的质元位于)
0.20 m 0.086 m
因为波沿正方向传播,且x =0处质点经平衡位置向y 轴负方向运动,由波动
的关系:x =0.15 m =⎝ ⎛⎭
⎪⎫n +14λ,当n =0时,0.12 m ,C 项正确;当n ≥3时,λ≤0.060 m,D 轴上传播,波源的振动周期T =0.1 s ,在某一时刻的波形如图所示,( )
,波向x 轴正方向传播 ,波向x 轴负方向传播
三条在同一水平面上相互平行的弹性绳,在左端同一地点同时开始振动,经过一定时间
是距起始点相同距离的一条界线,则下列说法中错误的是

n+
2.4
=10(4传播时,
=0.2 s
.该波向右传播,波速为2 m/s
的运动方向总相反(速度为零的时刻除外)
M处于正向最大位移处
质点经过的路程;
由甲、乙两图象得A=0.2 m,λ=4 m,T=1 s
点经过的路程为
=3.5×4×0.2 m=2.8 m.
时质点P向负y方向运动,结合甲图可以确定波向左传播.
(2)2.8 m (3)向左传播。

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