波动图像习题
2020年高考物理专题练习 振动图象和波动图象(含解析)
2020年高考物理专题练习振动图象和波动图象1.图1为一列简请横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则A. t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动B. 0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3mC. t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度D. t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离【答案】CD【解析】【详解】A．由振动图像可知T=0.4s，t=0时刻质点P向上振动，可知波沿x轴负向传播，则t=0.2s=0.5T 时，质点Q沿y轴正方向运动，选项A错误；B．0.3s=T，因质点Q在开始时不是从平衡位置或者最高点（或最低点）开始振动，可知0～0.3s 内，质点Q 运动的路程不等于，选项B错误；C．t=0.5s=1T时，质点P到达最高点，而质点Q经过平衡位置向下运动还没有最低点，则质点Q 的加速度小于质点P的加速度，选项C正确；D．t=0.7s=1T时，质点P到达波谷位置而质点而质点Q还没到达波峰位置，则质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，选项D正确。
2.图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振。
则图2所示振动图像对应的质点可能位于A．a<x<bB．b<x<c C．c<x<d D．d<x<e 【答案】：Da b c d e f x/my/mAO-A图1t/sy/mO图2【解析】：由c 质点比a 质点起振晚0.5s ，知道波动周期T=1s;在振动图像上确定1.25s 时刻的位置，是 t 轴上第二个平衡位置和第二个最大位移之间，由此可判断该质点的运动状态是处于正向位移，向下振动，根据“上坡下，下坡上”，知质点应该位于“正向位移，上坡位置”，选项D 正确。
3. 一简谐横波沿x 轴正向传播，图1是t =0时刻的波形图，图2是介质中某点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是 （ ） A ．0.5m B ．1.5m C ．2.5m D ．3.5m 【答案】C【解析】由图2结合图1可知该质点x 坐标值可能是1.5m 和2.5m ，而简谐横波沿x 轴正向传播，由图1可得向下振动的质点为x 坐标值2.5m 的质点，故C 正确。
微专题 振动图像与波动图像(学生)(1)
振动图像与波动图像【核心考点提示】两种图象的比较振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)某一质点在各时刻的位移(4)各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随着时间推移，图象延续，但已有形状不变随着时间推移，波形沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长【微专题训练】例题1：如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是参与波动的、离原点x1＝2m处的质点，Q是参与波动的、离原点x2＝4m处的质点。
图乙是参与波动的某一质点的振动图像(所有参与波动的质点计时起点相同)。
由图可知()A．从t＝0到t＝6s，质点P通过的路程为0.6mB．从t＝0到t＝6s，质点Q通过的路程为1.2mC．这列波的传播速度为v＝2m/sD．从t＝0起，质点P比质点Q先到达波峰E．图乙可能是图甲中质点Q的振动图像[解析]由题图乙可知周期为2s,6s＝3T，每个周期内质点运动的路程为4A，因此从t＝0到t＝6s，质点P通过的程为12A＝60cm＝0.6m，选项A正确；质点Q通过的路程也为0.6m，选项B错误；由题图甲可知波长为4m，这列波的波速为v＝λT＝2m/s，选项C正确；质点P在t＝0时正沿y轴负方向运动，质点Q正沿y轴正方向运动，因此质点Q比质点P先到达波峰，选项D错误；由于质点Q在t＝0时正沿y轴正方向运动，因此题图乙可能是题图甲中质点Q的振动图像，选项E正确。
例题2：图甲为一列简谐横波在t ＝0.05s 时刻的波形图，图乙为质点P 的振动图象，则下列说法正确的是 ( )A ．简谐波速度大小为20m/sB ．简谐波沿x 轴的负方向传播C ．t ＝0.25s 时，质点Q 的加速度大于质点P 的加速度D ．t ＝0.1s 时，质点Q 的运动方向沿y 轴正方向E ．t ＝0.3s 时，质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离[解析] 由图中数据及波速公式得v ＝λT ＝20m/s ，选项A 正确；由图乙可知t ＝0.05s 时质点P 正沿y 轴负方向运动，可知简谐波沿x 轴正方向传播，选项B 错误；Δt ＝0.25s －0.05s ＝0.20s ＝T ，经过一个周期各质点回到t ＝0.05s 时的位置，而t ＝0.05s 时，质点Q 的加速度大于质点P 的加速度，可知选项C 正确；由图示位置再经0.05s 即t ＝0.1s 时，质点Q 正经过平衡位置沿y 轴正方向运动，选项D 正确；t ＝0.3s 时与图示位置时间间隔Δt ＝0.3s －0.05s ＝0.25s ＝114T ，此时Q 位于平衡位置，P 位于波谷，选项E 错误。
波动图像常见题型及常用方法
波动图像常见题型及常用方法1.由波的传播方向确定质点振动方向（或由质点振动方向确定波的传播方向）.①特殊点法：在质点P 靠近波源一方附近图像上找另一点P ＇，若P ＇在下方，则P 向下运动. ②微平移法：作出经微小时间△t 后的波形，就知道了各质点经过△t 后到达的位置，运动方向就知道了.2.由波的传播方向及某时刻的波形图线画出另一时刻的波形图线.①平移法：先算出经过△t 时间波传播距离△s ＝v △t ＝λ△t/T ，再把波形往波传播方向推进λ△t/T 即可，当波形推进波长整数倍时，波形和原来重合，所以实际处理时通常采用去整留零头的方法处理.②特殊点法：取几个特殊点，根据他们的振动方向，判断经△t 后的位置，连接这些位置画出相应的正弦（或余弦）曲线即可得.③根据两个时刻的波形图像判断可能出现的波动情况.④根据两个质点的位置，判断可能出现的波动情况.例一 一列简谐波某时刻的波形图如图1甲所示，图1乙表示该波传播介质中某质点此后一段时间内的振动图像，则（ ）A.若波沿x 轴正方向传播，图乙为a 点的振动图像B.若波沿x 轴正方向传播，图乙为b 点的振动图像C.若波沿x 轴负方向传播，图乙为c 点的振动图像D.若波沿x 轴负方向传播，图乙为d 点的振动图像解析：设图甲对应t ＝0时刻，由图知图乙对应的质点在t ＝0时刻，在平衡位置，则向上振动.若波向正向传，a 、b 、c 、d 中，只有b 质点符合；若波向负向传，只有d 符合，所以选B 、D.例二 如图2所示，画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图像，由图像可知（ ）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2cmD.质点a 再经过T/2通过的路程是4cm ，偏离平衡位置的位移是4cm解析：由图像可知质点b 此时位于平衡位置，故其位移为零，A 正确.根据带动法，在质点b靠近波源一侧的附近，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 方向运动，B 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 正确.再经过T/2，质点a 运动到负最大位移处，其路程为2A ，即4cm ，位移为－2cm ，故D 错误.例三 如图3甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a 的振动图像，请你在乙图中作出这列简谐波在t ＝0时刻的波形图（质点a 画在坐标原点上）.解析：t ＝0时刻质点a 正处于平衡位置且沿＋y 方向运动，经T/4达正向最大位移处.设x 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t ＝0时的波形图如乙图所示.例四 图4甲中有一条均匀的绳，1，2，3，4，…是绳上一系列等间距的点.现有一列简谐横波沿此绳传播.某时刻，绳上9，10，11，12四点的位置和运动方向如图乙所示（其他电的运动情况未画出），其中点12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值.画出再经过3/4周期时的波形图.解析：从题中的图乙可以看出，在图乙所示的某时刻，该均匀绳上点9正达位移最大时，而点12正通过平衡位置向上运动.因而由图乙中点9、10、11、12所在的位置点连成的那段曲线，代表在该均匀绳上传播的简谐横波在图乙所示的某时刻的从0至点12的波形图.由图乙中表示的这段波形图的形状和点9、10、11、12四个点的运动方向，可以判断出在均匀绳上传播的简谐横波是向右传播的.由于介质中各质点都围绕各自平衡位置往复运动，所以再经过3/4周期，质点9在平衡位置，而质点12到负的最大位移处.由此可得出点9到点12间的波形.由这段波形也就知道了这一时间整条绳上的波形，如图丙所示.图4。
人教版高中物理选修一《波的描述》练习题(含解析)(1)
课时分层作业(十二)波的描述(建议用时：25分钟)考点一波的图像1．下列选项为一列横波在某介质中传播时某一时刻的波形图，已知波的传播方向向右，能正确描述各质点继续振动时运动方向的是()C[处在位移最大处的质点一定向平衡位置运动，因此，A、D两项错误，利用“上下坡”法可判断C项正确，B项错误．]2．(多选)如图所示，实线为某时刻一横波的图像，虚线是短暂时间间隔Δt 后的波的图像，且已知波传播得很慢，则由图像可判断出()A．波传播速度的大小B．波的传播方向C．各质点的速度D．各质点的振动方向BD[据题意，由于Δt很小，而且波传播得很慢，因而波传播了很小的距离，即波向右传播，只要确定了传播方向，那么各质点的振动方向就完全确定，不确定，B、D两项正确，A、C两项错误．] 但由于Δs、Δt未知，因而v＝ΔsΔt3．如图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()A．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C[解决该题有许多方法，现用“上下坡法”判断，若波向右传播，则A 质点处于下坡，应向上振动．由此可知波向左传播．同理可判断C向上振动，B 向上振动，故C项正确．]考点二波长、频率和波速4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5 Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x＝2 cm和x＝16 cm.某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为()A．0.08 s B．0.12 sC．0.14 s D．0.16 sC[由题图可知，波长λ＝20 cm，速度v＝λf＝0.2×5 m/s＝1 m/s.质点A的运动状态传播16 cm－2 cm＝14 cm所需的最短时间为t＝0.14 s，选项C正确．] 5．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两个小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波()A．频率是30 Hz B．波长是3 mC．波速是1 m/s D．周期是0.1 sC[据题意，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，则1.5λ＝3 m，得λ＝2 m．由小木块每分钟振动30次得小木块振动的频率f＝3060Hz＝0.5 Hz，周期为T＝1f＝2 s，故波速v＝λf＝2×0.5 m/s＝1 m/s.由以上分析可知C项正确．]6．小明将不同规格的橡皮筋A、B系在一起，连接点为O，请两个同学抓住橡皮筋的两端，并将橡皮筋靠近瓷砖墙面水平拉直．小明用手抓住O点，上下快速抖动．某时刻橡皮筋形状如图所示，下列判断正确的是()A．两种橡皮筋中的波长相同B．两种橡皮筋中波的频率相同C．两种橡皮筋中的波速相同D．此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相反B[由题图可知，橡皮筋A的波长为橡皮筋B的波长的两倍，选项A错误；两橡皮筋的振动为受迫振动，橡皮筋中波的频率相同，都为小明抖动的频率，选项B正确；由v＝λf知，橡皮筋A的波速为橡皮筋B的波速的两倍，选项C错误；由同侧法可判断，此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相同，选项D 错误．]7．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图中a、b所示，则()A．该波的振幅可能是20 cmB．该波的波长可能是8.4 mC．该波的波速可能是10.5 m/sD．该波由a传播到b可能历时7 sD [题中给出了两个质点的振动图像，从图中直接可以看出振动的振幅为10 cm ，周期为4 s ，选项A 错误；因为波是沿着a 向b 传播，所以从振动图像可以看出，T ＝4 s ，b 比a 至少晚振动34个周期，则a 、b 间距离与波长的关系为s ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ，(n ＝0,1,2，…)，波由a 传播到b 历时t ＝nT ＋34T (n ＝0,1,2，…)，再利用v ＝λT ，可得选项B 、C 错误，D 正确．]考点三 机械波的多解问题8．(多选)一列简谐波在某一时刻的波形如图所示，经过一段时间，波形变成如图中虚线所示，已知波速大小为1 m/s.则这段时间可能是( )A ．1 sB ．2 sC ．3 sD ．4 sAC [如果这列波向右传播，则传播的距离为nλ＋14λ(n ＝0,1,2，…)，λ＝4 m ．则这段时间可能为1 s 、5 s 、9 s 、…，故选项A 正确；如果这列波向左传播，则传播的距离为nλ＋34λ(n ＝0,1,2，…)，则这段时间可能为3 s 、7 s 、11 s 、…，故选项C 正确．]9．(多选)一列横波在t ＝0时刻的波形如图实线所示，在t ＝1 s 时的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的( )A ．波长一定是4 cmB ．周期一定是4 sC．振幅一定是2 cmD．传播速度一定是1 cm/sAC[解有关波动图像的题目，一般可分为两类：一类是读图，可以直接从图上读出振幅和波长，此题便可读出波长是4 cm，振幅是2 cm，故A、C选项正确；另一类是根据图像给定的条件，去计算波速、周期，判定波传播的方向，判定某一质点的运动情况及判定某一时刻的波形图．这类问题的解决，是建立在正确读图和对波动的正确理解上的，是较深层次的考查．此题表示出在1 s时间内图像的变化，这1 s时间与周期的关系是nT＋14T＝1 s(n＝0,1,2,3，…)是不确也不确定，D选项也错误．]定解．因此B选项错误．同理传播速度v＝λT(建议用时：15分钟)10．(多选)一列简谐波在某时刻的波形如图所示，则下列说法中正确的是()A．此列波的振幅是0.1 mB．x＝15 m处质点的位移是0.1 mC．若A质点的速度沿y轴正方向，则B质点的速度也沿y轴正方向D．A质点的加速度沿y轴负方向，B、C两质点的加速度沿y轴正方向ACD[从波形图中可以直接读出振幅、某质点的位移，并判断某质点运动的方向．故选项A、C、D正确．]11．(多选)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2 s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是()A ．波沿x 轴负方向传播，且波速为10 m/sB ．若某时刻N 质点到达波谷处，则Q 质点一定到达波峰处C ．质点M 与质点Q 的位移大小总是相等、方向总是相反D ．从图示位置开始计时，在3 s 时刻，质点M 偏离平衡位置的位移y ＝－10 cmBD [假设P 点向下振动，则第一次速度与v 相同需要经过大于半个周期的时间，第二次速度与v 相同需要经过小于半个周期的时间，与题目中给的时间不符合，所以P 点应向上振动，根据同侧法判断该机械波应该向右传播，选项A 错误；根据题意得，两次速度与v 相同时间加在一起共一个周期即质点P 的振动周期为0.2 s ＋1.0 s ＝1.2 s ，所以波的传播周期也为1.2 s ，波长为12 m ，所以波的传播速度为10 m/s.N 、Q 相距λ2，由于对称性，N 、Q 速度大小相等，方向相反，所以N 到波谷，Q 到波峰，选项B 正确；经过34T 波向右平移34λ，可以发现M 、Q 均为正位移，选项C 错误；3 s ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋12T ，所以图形正好与本题图关于x 轴对称，所以此时刻质点M 偏离平衡位置的位移y ＝－10 cm ，选项D 正确．]12．如图所示是一列横波在某一时刻的波形图，若波沿x 轴正方向传播，则：(1)质点A 的振动方向、质点C 的振动方向、质点D 的振动方同各是怎样的？(2)再经过34T ，质点A 通过的路程是多少？质点C 的位移是多少？ [解析] (1)由“带动看齐法”(或“上下坡法”)知，波沿x 轴正方向传播时，质点A 向上振动，质点C 向下振动，质点D 在正方向最大位移处，速度为零．(2)再经过34T ，质点A 通过的路程为3A ＝3×2 cm ＝6 cm ；质点C 到达正向最大位移处，即C 的位移是2 cm ，方向沿y 轴正方向．[答案] 见解析13．一列简谐横波在x 轴上传播，a 、b 是x 轴上相距s ab ＝6 m 的两质点．t ＝0时，b 点正好到达最高点，且b 点到x轴的距离为4 cm ，而此时a 点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25 Hz.(1)求经过时间1 s ，a 质点运动的路程；(2)设a 、b 在x 轴上的距离大于一个波长，求该波的波速．[解析] (1)质点a 一个周期运动的路程s 0＝4A ＝0.16 m,1 s 内的周期数n ＝ft ＝25，则1 s 内运动的路程s ＝ns 0＝4 m.(2)若波由a 传向b ，则s ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ，v ＝λf ＝6004n ＋3m/s(n ＝1,2，…)；若波由b 传向a ，则s ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋14λ，v ＝λf ＝6004n ＋1m/s(n ＝1,2，…)． [答案] (1)4 m (2)见解析。
河北省沧州市高考物理一轮复习 振动图像波动图像习题
/m习题23 振动图象和波的图象1.如图所示为沿x 轴负向传播的一列简谐横波在某一时刻的图象．从该时刻起的一段很短的时间内，质点Q 的速度v 和加速度a 大小的变化情况是A. v 变大、a 变大B. v 变小、a 变小C. v 变大、a 变小D. v 变小、a 变大2.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形图如图左图所示．若从此时刻开始计时，则图右图可能表示a 、b 、c 、d 中哪个质点的振动图线A.aB.bC.cD.d3.一简谐横波在图中x 轴上传播，实线和虚线分别是t 1和t 2时刻的波形图，已知t 2-t 1=1.0s 。
由图判断下列哪一个波速是不．可能的。
A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.10m/s4.如右图所示，波源S 从平衡位置y =0开始振动，运动方向竖直向上（y 轴的正方向），振动周期T =0.01s ，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v =80m/s ．经过一段时间后，P 、Q 两点开始振动,已知距离SP =1.2m 、SQ =2.6m ．若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图的4个振动图象中，依次能正确描述P 、Q 两点振动情况的是A.甲图和丙图B.乙图和丙图C.丁图和乙图D.丁图和甲图5.已知：一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中位于a 、b两处的质元经四分之一周期后分别运动到a /、b /处。
某人据此做出如下判断：①可知波的周期，②可知波的传播速，③可知波的传播方向，④可知波的波长。
其中正确的是 A.①和④B.②和④C.③和④D.②和③v v6.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。
当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2m 的质点所处位置及运动情况是A.在其平衡位置下方且向上运动B.在其平衡位置下方且向下运动C.在其平衡位置上方且向上运动D.在其平衡位置上方且向下运动7.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s 。
物理 波动例题(供学习参考)
(2) 质点振动的最大速度。
解 (1)a. 比较法(与标准形式比较） 标准形式 波函 ) 0 ] T 50 0.10 y 0.04 cos 2π ( t x) 2 2 2 T 0.04 s A 0.04 m 50 2 20 m u 500 m/s 0.10 T
3
解：设两质点的间距 x xb xa ,并设波的 表式为: 2 y A cos(2 t x 0 ) (1)
b 2 10 1.0
2
0.2 0
3
(3)
21
相位差为
5 0.1 b a ( xb xa ) 3 2 6
x 2 10 cos 100 t 200 2
2
将 x 4m 代入波的表达式，该处质点的振动位移
y 2 10 cos 100t 2 该质点在 t 2 s 时的振动速度为
2
dy 2 v 2 10 100 sin 200 6.28 m / s dt 2 16
2
所以波源首次回到平衡位置的时间为： y
2 / 3 3 / 2
t
3 2 1 2 3 t t 0 ( s) 100 120
t=0
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例题５： 一平面简谐波沿Ox轴的负方向传播，波长 为 ，P处质点的振动规律如图所示。（1）求P处质 点的振动方程；（ 2 ）此波的波动方程；（ 3 ）若图 中d = /2，求坐标原点O处质点的振动方程。 y m
yo A cos t 2
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高二物理波的图象试题
高二物理波的图象试题1.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【答案】BD【解析】波动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错，B对．甲中A质点被其左侧的质点带动向上振，乙中B时刻后位移由零变为负值，故向下振，所以C错，D对．思路分析：波动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，试题点评：振动图像和波动图像的区别：波动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，2.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【答案】AB【解析】a、b两质点在相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同，A选项正确；，a、c两质点都位于x轴下方，加速度方向均指向y轴正方向，B选项正确；由于波的传播方向不定，故C、D选项不确定．思路分析：处于相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同，加速度与位移方向相反，试题点评：本题考查了波传播过程中质点的振动3.一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．对此时绳上下列说法中正确的是()A、B、C、D、E、F六个质点，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【答案】AD【解析】简谐波在介质中传播时，各质点都做相同的简谐运动，故振幅都相同，A正确；由波的传播方向可知此时A、E、F向下振，B、C、D向上振，故B、C错误；B比C先振，故B比C先回到平衡位置，D正确．思路分析：简谐波在介质中传播时，各质点都做相同的简谐运动，根据走坡法判断质点振动方向，试题点评：本题考查了波传播过程中质点的振动，注意简谐波在介质中传播时，各质点都做相同的简谐运动，4.一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【答案】C【解析】F点运动方向向下，根据走坡法可得波向左传播，A错误，质点H与质点F的此时的振动方向相反，B错误，B质点正在向上振动，所以质点C比质点B先回到平衡位置，C正确，质点C在波峰位置，距离平衡位置最大，所以此时的回复力最大即加速度最大，D错误，思路分析：根据走坡法判断质点的振动，距离平衡位置越大，回复力越大，加速度越大，试题点评：做这一类题目的关键是由质点的振动情况判断波的传播方向，再有波的传播方向判断质点的振动情况，5.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【答案】BC【解析】题目没指明波的传播方向，故应有两种情况，A错误；但无论向哪个方向传播，a、b两个质点的速度方向都相反，B正确；由质点振动方向和波传播方向的关系(可用带动法确定关系)知C正确，D错误．思路分析：波传播方向未知的情况下存在多解；ab两个质点相距半个周期，振动方向一定相反，可用带动法确定关系试题点评：波传播方向未知的情况下存在多解；ab两个质点相距半个周期，振动方向一定相反，可用带动法确定关系6.下列波形图中正确的是()【答案】BC【解析】根据“上下坡”法，凡是在“上坡”区必向下运动，“下坡”区的必向上运动，故B、C正确．思路分析：在波传播过程中判断的质点的走坡法以及平移法看判断出来试题点评：根据“上下坡”法或“平移法”可判断质点的振动7.如图15所示是一列波t时刻的图象，图象上有a、b两点，下列说法中正确的是()A．此时刻b质点的速度为零B．a质点比b质点要先到达平衡位置C．若波沿x轴正方向传播，a质点速度沿y轴负方向D．若b质点比a质点先到达平衡位置，波的传播方向必沿x轴负方向【答案】ACD【解析】此时b正在波谷位置，所以速度为零，A正确，因为波传播方向不知道，所以无法判断ab谁先到达平衡位置，B错误，根据走坡法可的若波沿x轴正方向传播，a质点速度沿y轴负方向，C正确，若b质点比a质点先到达平衡位置，则a点此时正向上振动，所以波向负方向传播，D正确，思路分析：处于波谷位置的质点速度为零，已知波传播方向根据走坡法判断质点的振动方向，试题点评：本题考查了波的传播过程中质点的振动情况8.一列沿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【答案】D【解析】本题考查简谐振动及波的规律，从波动图像中根据同侧原理可以判断此时P点正向上运动，在简谐运动中正靠近原点，做加速度逐渐减小的加速运动，故D项正确．思路分析：本题考查简谐振动及波的规律，从波动图像中根据同侧原理可以判断P点的振动方向，越靠近平衡位置加速度越小，试题点评：本题考查简谐振动和波的规律，走坡法的判断很重要9.如图17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17(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)再经过，质点A通过的路程是________cm，质点C的位移是________cm.【答案】(1)上下下(2)40【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)再经过，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. 思路分析：已知波的传播方向，根据走坡法判断出质点的振动，再经过，A又回到平衡位置，所以A通过的路程为2A，C点也回到平衡位置，其位移为0.试题点评：本题考查了波传播过程中质点的振动，以及路程和位移的求解，弄清楚过程是关键10.如图19所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，求：图19(1)A点、C点的振动方向各是怎样的；(2)再经过T，质点A通过的路程和质点C的位移．【答案】（1）A点向上振动，C点向下振动．（2）6 cm；2 cm.【解析】 (1)波沿x轴正方向传播，所以A点向上振动，C点向下振动．(2)再过T，质点A通过3个振幅的路程，即6 cm；质点C到达正向最大位移处，位移是2 cm. 思路分析：根据走坡法可得AC振动方向，再过T，质点A通过3个振幅的路程，即6 cm；质点C到达正向最大位移处，位移是2 cm.试题点评：本题考查了质点的振动以及振动过程中的路程和位移。
2020.4.8波的图像练习题含答案
一、对波的图象的理解例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2cmD ．质点a 再经过T 2通过的路程是4cm ，偏离平衡位置的位移是4cm 答案 AC1．(对波的图象的理解)(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0.1mB ．x ＝15cm 处质点的位移是0.1mC ．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 两质点的加速度沿y 轴正方向答案 ACD2．(多选)如图5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5cmB ．x ＝2m 处的质点速度沿y 轴正方向C ．x ＝4m 处的质点加速度方向为正方向D ．x ＝8m 处的质点速度为正的最大值答案 CD3．(多选)如图6所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐波在某个时刻的波形图，下列关于该列波的说法中正确的是( )A ．该简谐波的振幅是4cmB ．质点P 此时正向上运动C ．质点P 此时正向下运动D ．质点P 振动的振幅是2cm答案 AB4．简谐横波某时刻的波形图如图所示，P 为介质中的一个质点．以下说法正确的是( )A ．若波沿x 轴正方向传播，则P 质点此时速度方向沿x 轴正方向B ．若波沿x 轴正方向传播，则P 质点此时加速度方向沿y 轴正方向C ．再过14个周期，质点P 的位移为负值 D ．经过一个周期，质点P 通过的路程为4A答案 D5．(多选)如图所示是一列波在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轴正方向答案AB6.(多选)如图是一列简谐横波某一时刻的波形图，下列说法正确的是()A．波一定沿x轴正方向传播B．a、b两个质点的振动速度方向相反C．若a质点此时的速度方向沿y轴正方向，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质点的振动速度方向沿y轴的负方向答案BC二、质点的振动方向与波传播方向的关系例2简谐横波某时刻的波形图如图所示．由此可知：(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？答案(1)向左(2)向右(3)向上7．(质点振动方向与波传播方向的关系)(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向上运动答案BD8．(多选)下列波形图中正确的是()答案BC9．如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，下列关于所标质点的振动方向的描述正确的是()A．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 向下运动答案 C10．一列沿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 变小答案 D11．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0.4s ，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 ＝0.6s 时波形的图是( )答案 C三、波的图象的画法例3 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T 4前两个时刻的波的图象． 答案 T 4后图象如解析图中虚线(a) T 4前图象如解析图中虚线(b) 解析 方法一：特殊点法 方法二：波形平移法12．一列沿x 轴正方向传播的横波在某一时刻的波的图象如图所示，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 时的波的图象．答案 (1)10cm (2)见解析图四、振动图象与波的图象的比较例4 一列简谐横波沿x 轴负方向传播，如图甲是t ＝1s 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象(两图用同一时间起点)．图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象( )A ．x ＝0处的质点B ．x ＝1m 处的质点C ．x ＝2m 处的质点D ．x ＝3m 处的质点答案 A13．(振动图象与波的图象的比较)图甲是一列沿x 轴传播的正弦波在某时刻的图象，O 点是波源，图乙为波源O 点的振动图象，图中x 0、T 、A 均为已知量．由图象可求得波的传播速度v ＝________，从t ＝0时刻到图甲对应时刻，波源O 点的位移为________．答案4x05T A14．(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答案AD14．(多选)如图甲所示的y－x图象表示一列简谐横波在沿x轴方向传播时的波形图，对于a、b两质点，则图乙所示的y－t图象表示的是()A．当这列波沿x轴正方向传播时，表示a质点的振动图象B．当这列波沿x轴负方向传播时，表示a质点的振动图象C．当这列波沿x轴正方向传播时，表示b质点的振动图象D．当这列波沿x轴负方向传播时，表示b质点的振动图象答案AD15．质点A做简谐运动，其振动图象和t＝1.6s时刻的波动图象如图所示，则下列说法正确的是()A．质点A向上运动，波向左传播B．质点A向上运动，波向右传播C．质点A向下运动，波向左传播D．质点A向下运动，波向右传播答案 B。
(完整版)波动图像习题
波动图像练习题一、选择题1.（2013•濮阳高二检测）下列关于简谐波的说法正确的是（）①波中各质点的振动频率是相同的②质点开始振动时的速度方向与波源的起振方向相同③介质中质点随波由近及远地迁移④波源的能量随振动形式由近及远地传播A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④【解析】选D。
波中各质点都做受迫振动,振动频率与振源频率相同,①正确;各质点的起振方向都相同，②正确;机械波传播过程中,传递的是振动形式、能量和信息，介质中的质点不随波迁移，③错误，④正确,所以D正确。
2.一列沿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】选D。
由波的传播方向及P点位置，可知P 点此时正向平衡位置振动,速度增大,加速度减小。
3.(多选)如图所示是一列波t时刻的图像，图像上有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【解析】选A、B。
a、b两质点在相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同,A选项正确;a、c两质点都位于x轴下方，加速度方向均指向y轴正方向,B选项正确;由于波的传播方向不定，故C、D选项不确定。
4.(2014•福建高考)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示,则该波在第一个周期末的波形图是()【解析】选D。
据振动图像可知波源O在第一个周期末向-y方向振动，结合波的传播方向可知A、C错误;波的前沿质点振动情况与波源开始振动情况相同,B错误,D正确。
5.(2013•福建高考)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0.4s,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。
振动和波动图像题型归纳
三．振动和波动图像题型归纳振动题型一：关于定义的考查1.卡车为行驶的卡车，货物随车上下振动不脱离底板，图象如图所示。
（）时货物对底板压力大于重力？（）时压力最大？（）时货物对底板压力小于重力？（）时压力最小？解析：答案：2-4s;3s;0-2s;1s变式：如图1甲所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图象如图乙所示，以下说法正确的是() A．t1时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小B．t2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小C．t3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大D．t4时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最大解析：小球在t1和t3时刻，位移最大，小球速度为零，轨道对小球的支持力最小；在t2和t4时刻，位移为零，小球速度最大，轨道对小球的支持力最大．答案：D2.在弹簧振子的小球上安置记录笔，当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图象．如图是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线，图中两条纸带长度相同，若纸带N1和纸带N2移动的速度vl和v2的关系为v2＝2vl，则纸带Nl、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为( )A．T2＝Tl B．T2＝2Tl C．T2＝4Tl D．T2＝Tl/4解析：答案：D3.如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置，以某时刻作为计时零点（t=0），经过1/4周期，振子具有正方向的最大加速度.那么下图所示的四个运动图象中正确反映振子运动情况的是（）解析：答案：D4.一个质点做简谐运动的图像，在时刻t1和t2（位移大小相等），这个质点的物理量相同的是（）A、回复力B、位移C、加速度D、速率解析：答案：D5.（03年江苏卷）一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm。
振子的平衡位置位于x轴上的O点。
图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向。
图2给出的（）A.若规定状态a时t=0则图象为①B.若规定状态b时t=0则图象为②C.若规定状态c时t=0则图象为③D.若规定状态d时t=0则图象为④解析：答案：AD5.一质点作简谐运动的图象如图所示，则该质点（）A．在0.015s时，速度和加速度都为－x方向B．在0.01至0.03s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小。
(完整版)波动图像习题
波动图像练习题一、选择题1.(2013·濮阳高二检测)下列关于简谐波的说法正确的是( )①波中各质点的振动频率是相同的②质点开始振动时的速度方向与波源的起振方向相同③介质中质点随波由近及远地迁移④波源的能量随振动形式由近及远地传播A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④【解析】选D。
波中各质点都做受迫振动,振动频率与振源频率相同,①正确;各质点的起振方向都相同,②正确;机械波传播过程中,传递的是振动形式、能量和信息,介质中的质点不随波迁移,③错误,④正确,所以D正确。
2.一列沿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】选D。
由波的传播方向及P点位置,可知P点此时正向平衡位置振动,速度增大,加速度减小。
3.(多选)如图所示是一列波t时刻的图像,图像上有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【解析】选A、B。
a、b两质点在相邻的波峰与波谷之间,振动方向相同,A选项正确;a、c两质点都位于x轴下方,加速度方向均指向y轴正方向,B选项正确;由于波的传播方向不定,故C、D选项不确定。
4.(2014·福建高考)在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示,则该波在第一个周期末的波形图是( )【解析】选D。
据振动图像可知波源O在第一个周期末向-y方向振动,结合波的传播方向可知A、C错误;波的前沿质点振动情况与波源开始振动情况相同,B错误,D正确。
5.(2013·福建高考)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0.4s,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。
波动图象与振动图象的综合应用练习题
波动图象与振动图象的综合应用练习题波动图象与振动图象的综合应用练习题波动图象与振动图象的综合应用题在机械振动与机械波一部分经常出现，在教学中发现在解题过程中出现的问题也较多，下面用几个实例说明。
例1 如图所示，分别为一列横波在某一时刻的波形图象和在x＝6m处的质点从该时刻开始计时的振动图象，则这列波（）A．沿x轴的正方向传播B．沿x轴的负方向传播C．波速为100m/sD、波速为2．5m/s错解：Ｂ选项正确。
由振动图象可知，此时x＝6m处的质点在平衡位置且具有正方向的速度，由“同侧”原理可得波向x轴负方向传播，可知正确；由波动图象知λ＝8m，由振动图象可T＝8s，所以可知波速v＝＝m/s＝1m/s所以本题应选Ｂ。
错解分析：此解在求解波速时出现错误，原因在于在利用振动图象读取周期时未注意其横轴的量单位。
分析与解答：由振动图象可知，此时x＝6m处的质点在平衡位置且具有正方向的速度，由“同侧”原理可得波向x轴负方向传播，可知Ｂ正确；由波形图可知：λ＝8m，由振动图象可知T＝8×10-2s，所以可知波速v＝＝＝100m/s可知Ｃ正确。
所以本题的正确答案是B、Ｃ。
例2 一列简谐横波沿x轴负方向传播，如左图是t＝1s时的'波形图，右图是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质点的振动图线（）A．x＝0处的质点B．x＝1m处的质点C．x＝3m处的质点D．x＝5m处的质点错解：Ｃ选项正确高二。
由振动图2可知，t＝0时刻，质点位于正向最大位移处。
而在图1中只有x＝3m处的质点位于正向最大位移处。
所以应选Ｃ。
错解分析：没有弄清振动与波动的对应关系。
图1为t＝1s时的波形图，而质点的振动情况却根据振动图象中的t＝0时刻。
所以出现错误。
分析与解答：先在振动图线中看t＝1s时质点的振动情况，由图可知该时刻质点处于平衡位置且向负方向运动，再由“同侧”原理可知，图1中的x＝0、1、3、5这四个点中只有x＝0处的质点正经平衡位置向负方向运动，可知A选项正确。
初二物理波形图练习题
初二物理波形图练习题波形图是物理学中非常重要的概念之一，通过波形图可以直观地观察到波的形状和变化规律。
对于初二物理学习者来说，掌握波形图的绘制和分析至关重要。
本文将为大家提供一些初二物理波形图练习题，帮助大家巩固相关知识点。
一、振动波的波形图振动波是一种能量以波的形式传播的现象，其波形图可以用来描述波的形状和传播特性。
下面是一道振动波波形图练习题，请根据给定的波形图，回答下列问题：A.请根据波形图标出波的振幅、周期和波长；B.根据波形图判断该波是横波还是纵波；C.根据波形图判断该波的传播速度是多少。
[插入波形图]二、机械波的波形图机械波是一种需要介质传播的波动现象，常见的机械波有声波和水波等。
下面是一道机械波波形图练习题，请根据给定的波形图，回答下列问题：A.请根据波形图标出波的振幅、波长和频率；B.根据波形图判断该波是纵波还是横波；C.根据波形图判断该波的传播速度是多少。
[插入波形图]三、电磁波的波形图电磁波是由电场和磁场相互作用而形成的波动现象，包括了无线电波、微波、可见光等等。
下面是一道电磁波波形图练习题，请根据给定的波形图，回答下列问题：A.请根据波形图标出波的振幅、波长和频率；B.根据波形图判断该波属于哪个电磁波频段；C.根据波形图判断该波的传播速度是多少。
[插入波形图]通过以上三道练习题，相信大家对物理波形图的绘制和分析有了更深入的理解。
希望大家在学习物理的过程中，能够不断练习，巩固所学知识，提升自己的能力。
物理学是一门非常重要的学科，它不仅可以帮助我们理解自然现象，还对我们的思维和问题解决能力产生了积极的影响。
希望大家能够尽早掌握物理知识，成为优秀的物理学习者！。
专题2.7 振动图像和波动图像(解析版)
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-4）第二部分机械振动和机械波专题2.7 振动图像和波动图像一．选择题1．（6分）（2019北京通州二模）图甲为一简谐横波在t＝0时刻的波形图象，图乙为横波中x＝2m处质点A的振动图象，下列说法正确的是（）A．波的传播方向沿x轴负方向B．波的传播速度大小为2m/sC．在t＝0时刻，图甲中质点A的振动速度大小为0D．在t＝1s时刻，图甲中质点A的位置坐标为（0，20）【参考答案】B【名师解析】由图乙可知，横波中x＝2m处质点A在t＝0时刻的振动方向沿y轴向上，再回到图甲中，根据横波的特征：质点的振动方向和波的传播方向相互垂直，可知波的传播方向沿x轴正方向，故A错误；由图甲可知波长为8m，由图乙可知周期T＝4s，因此该简谐横波的传播速度大小为v＝＝m/s＝2m/s，故B正确；在t＝0时刻，图甲中质点A在平衡位置，振动速度大小为最大，故C错误；从t＝0到t＝1s，即经过四分之一周期，图甲中质点A运动到波峰位置，所以其位置坐标为（2m，20cm），故D错误。
2．（5分）（2019广西桂林、崇左二模）如图所示，一列简谐横波t＝0时波形如图，波沿x轴负向传播，传播速度v＝1m/s，则下列说法正确的是（）A．此时x＝1.25 m处的质点正在做加速度增大的减速运动B．x＝0.4 m处的质点比x＝0.6 m处的质点先回到平衡位置C．x＝4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置D．t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合E．x＝2 m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y＝0.4sin（πt）（m）【参考答案】ACD。
【命题意图】本题以波动图像给出解题信息，考查机械振动和机械波的相关知识点。
【解题思路】波沿x轴负向传播，此时x＝1.25 m处的质点右侧的质点纵坐标较大，故质点向上运动，质点纵坐标大于零，故由质点运动远离平衡位置可得：质点做加速度增大的减速运动，故A正确；由波沿x轴负向传播可得：x＝0.6 m处的质点向平衡位置运动，x＝0.4 m处的质点先运动到负的最大位移处后向平衡位置运动，所以x＝0.6m处的质点比x＝0.4 m处的质点先回到平衡位置，选项B错误；由波沿x轴负向传播可得：x＝4 m处的质点由平衡位置向下振动，故x＝4 m处的质点再经过可运动到波峰位置，又有波长λ＝2m，波速v＝1m/s，所以，周期T＝λ/v＝2s，那么，x＝4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置，选项C正确；故经过2s（一个周期），波正好向前传播一个波长，波形重合，故t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合，选项D正确；x＝2 m处的质点在做简谐运动的周期T＝2s，ω=2π/T=π，又有振幅A＝0.4m，t＝0时，质点位移为零，根据波沿x轴负向传播可知质点向下振动，其初相位为φ=π，故可得：x＝2 m处质点的振动方程为y＝A sin（ωt+φ）=0.4sin（πt+π）（m），选项E错误。
高二物理 机械波图像分析题目带答案
1．如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是离原点x1＝2m的一个介质质点，Q是离原点x2＝4m的一个介质质点，此时离原点x3＝6m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)．由此可知()A．这列波的波长为λ＝2mB．乙图可能是图甲中质点Q的振动图象C．这列波的传播速度为v＝3m/sD答案 B解析看出，t中质点Q＝6m的3质点在t2波沿x)答案 C解析y3A．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的小C．图乙可以表示质点a的振动D．图乙可以表示质点b的振动答案 D解析题图甲为波动图象，题图乙为振动图象．t＝0时刻，a质点在波峰位置，速度为零，加速度最大，b 质点在平衡位置，加速度为零，速度最大，故选项A、B错；在波的图象中，根据上下坡法可以判断出质点的振动方向，所以t＝0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故选项C错，D对．4．(多选)一列波源在x＝0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02s，t0时刻的波形如图5所示．此时x＝12cm处的质点P恰好开始振动．则()A．质点BCD答案解析错误，B 为8cm5．(多选)传播到x)AB．从t＝C．接收器在t＝2s时才能接收到此波D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9Hz答案AB解析由题图知，x＝40m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A对；由题图知λ＝20m，A＝10cm，T＝＝0.1s，而Δt1＝0.15s＝T，所以x＝40m处的质点经0.15s运动的路程为s＝×4A＝6A＝60cm＝0.6m，B对；波由x＝40m处传到x＝400m处所需时间Δt＝＝s＝1.8s，C错．当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为f＝＝10Hz，D错．二、填空题(本题共2小题，共14分)6.(8分)图7为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，由此可知该波沿________传播，该时刻a、b、c三点中加速度最大的是________点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是________点，若t＝0.02s 时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为________m/s.答案x7．(6分) 5.5s，质点A答案－解析直接读出At内传播的距离为13.(10分)0.4s．求图9答案 2.5m/s沿y轴正方向解析由波形图可知，波长λ＝1.0m，则波速为v＝＝2.5m/s.由“上下坡法”可知，P点的振动方向沿y轴正方向．1．(10分)一列简谐横波在t1＝0时刻的波形图如图10所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t2＝0.7s末时，质点P刚好第二次出现波峰，求：(1)波速v；(2)x＝6m处的Q点第一次出现波谷的时刻t3.答案(1)5m/s(2)0.8s解析(1)由题意可知t2(2)x＝6m 的Q8.(12分)M的y 轴正(1)(2)(3)从t1＝走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？答案(1)(3)120cm解析(1)(2)由题图知λ＝0.4m；图中M质点向下运动，经过2T恰好第3次到达y轴正方向最大位移处，t2＝0.55s＝(2＋0.75)T，得T＝0.2s，所以v＝＝2m/s.(3)从t1＝0至t3＝1.2s，经过时间为Δt＝1.2s＝6T，质点N走过的路程为s＝6×4A＝120cm，N还在图示位置，所以位移y＝2.5cm.16.(14分)已知在t1时刻简谐横波的波形如图12中实线所示；在t2时刻该波的波形如图中虚线所示．t2－t1＝0.02s，求：图12(1)该波可能的传播速度．(2)若已知T<t2－t1<2T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上，求波速．(3)若0.01s<T<0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求波速．答案(1)向右传播时，v＝100(3n＋1)m/s(n＝0,1，2，…)向左传播时，v＝100(3n＋2)m/s(n＝0,1,2，…)(2)500m/s解析(1))λ，所以波速v s(n＝0,1,2…)(2)P500m/s(3)“Q T，。
人教版高中物理选择性必修第1册 第三章 机械波 习题课2 振动图像与波动图像问题及波的多解问题
波的多解问题
[知识贯通] 1．造成波动问题多解的主要因素 (1)周期性 时间周期性：相隔周期整数倍时间的两个时刻的波形图完 全相同，时间间隔 Δt 与周期 T 的关系不明确造成多解。 空间周期性：沿传播方向上，相隔波长整数倍距离的两质 点的振动情况完全相同，质点间距离 Δx 与波长 λ 的关系不明 确造成多解。
[集训联通] [典例2] 一列横波在 x 轴上传播，t1＝0 和 t2＝0.005 s 时 的波形如图中的实线和虚线所示。 (1)设周期大于(t2－t1)，求波速； (2)设周期小于(t2－t1)，并且波速为 6 000 m/s，求波的传播 方向。
[解析] 当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距 离小于一个波长，当波传播时间大于周期时，波沿传播方向前进 的距离大于一个波长。这时从波形的变化上看出的传播距离加上 n 个波长才是波实际传播的距离。
2．[多选]一简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t＝T2时刻，该波的 波形图如图(a)所示，P、Q 是介质中的两个质点。图(b)表 示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是 ( )
A．质点 Q 的振动图像与图(b)相同 B．在 t＝0 时刻，质点 P 的速率比质点 Q 的大 C．在 t＝0 时刻，质点 P 的加速度的大小比质点 Q 的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示
①质点的振动是组成波动的基本要素之一 其
②波动由许多质点振动所组成，但在图像 他
两者联系 上波形变化无法直接看出
③若已知波的传播方向和某时刻的波形
图，则可以讨论波动中各质点的振动情况
[集训联通]
[典例1] [多选]如图甲所示的y-x图线表示一列简谐波在沿x
轴方向传播时的波形图，若以图乙所示情况为计时起点，那么y-t
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波动图像练习题
一、选择题
1.(2013·濮阳高二检测)下列关于简谐波的说法正确的是( )
①波中各质点的振动频率是相同的
②质点开始振动时的速度方向与波源的起振方向相同
③介质中质点随波由近及远地迁移
④波源的能量随振动形式由近及远地传播
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
【解析】选D。
波中各质点都做受迫振动,振动频率与振源频率相同,①正确;各质点的起振方向都相同,②正确;机械波传播过程中,传递的是振动形式、能量和信息,介质中的质点不随波迁移,③错误,④正确,所以D正确。
2.一列沿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】选D。
由波的传播方向及P点位置,可知P点此时正向平衡
位置振动,速度增大,加速度减小。
3.(多选)如图所示是一列波t时刻的图像,图像上有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
【解析】选A、B。
a、b两质点在相邻的波峰与波谷之间,振动方向相同,A选项正确;a、c两质点都位于x轴下方,加速度方向均指向y轴正方向,B选项正确;由于波的传播方向不定,故C、D选项不确定。
4.(2014·福建高考)在均匀介质中,一列沿x轴正向传播的横波,其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示,则该波在第一个周期末的波形图是( )
【解析】选D。
据振动图像可知波源O在第一个周期末向-y方向振动,结合波的传播方向可知A、C错误;波的前沿质点振动情况与波源开始振动情况相同,B错误,D正确。
5.(2013·福建高考)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0.4s,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=0.6s时波形的图是( )
【解题指南】解答本题时应理解以下两点:
(1)明确t=0时刻和t=0.6s时刻波源的振动方向。
(2)波沿正、负两方向传播的波形关于y轴对称。
【解析】选C。
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0.6s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。
二、非选择题
6.如图所示为某简谐横波在t=0时刻的波形图。
(1)若b点向上运动,则该波向哪个方向传播,f点向哪个方向振动?
(2)若波向右传播,请画出c点的振动图像。
(3)a、b、c、d、e、f、g、h几点中,动能最大的质点是。
【解析】(1)由“左行波,左向上”可知波向左传播,则可知f点向下振动。
(2)若波向右传播,则t=0时刻,c质点在平衡位置且向下振动,其振动图像如图所示。
(3)在平衡位置的质点动能最大,即c、g两质点动能最大。
答案:见解析
【总结提升】波形图上某一质点振动情况的判断方法
在简谐波的图像中,每一个质点的振动规律同单个质点的简谐运动规律是完全相同的,因此波的图像中,涉及单个质点的振动问题可利用已有的振动规律做出判断。
一、选择题
1.(多选)(2013·威海高二检测)关于振动图像和波的图像,下列说法中正确的是
( ) A.振动图像研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化,而波的图像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.振动图像的形状不随时间变化,而波的图像的形状随时间而变化
C.简谐运动图像和简谐波的图像其形状都是正弦(或余弦)曲线
D.振动图像的图线实质是振动质点所经过的路径形状,波的图像其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状
【解析】选A、B、C。
振动图像和波的图像都是用数学方法来描述物理现象,简谐运动图像和简谐波的图像都是正弦(或余弦)曲线,C正确,D错误。
但它们各自表达的物理意义又不同,振动图像表示的是一个振动质点离开平衡位置的位移与时间的函数关系,而从波的图像(不论横波还是纵波)上能找出这一时刻各个质点所在的空间位置,即空间的分布,故A正确。
因振动图像表示一个质点在各个时刻的位移情况,故不随时间变化,而波的图像表示的是某一时刻各质点在空间的分布,不同时刻这些质点因振动而所处的位置会有不同,故波的图像的形状会随时间而变化,故B正确。
2.一列简谐横波沿x轴正向传播,某时刻的图像如图所示,坐标为(3,0)的质点经过周期后该质点的坐标是( )
A.(3,2)
B.(4,2)
C.(4,-2)
D.(3,0)
【解析】选A。
波向右传播,则质点(3,0)向上运动,周期后到达波峰处,坐标为(3,2),故A正确。
3.(2013·四川高考)图甲是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振,则图乙所示振动图像对应的质点可能位于( )
A.a<x<b
B.b<x<c
C.c<x<d
D.d<x<e
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)根据题意求出周期;
(2)题中图乙所示振动图像对应的质点在图甲所示时刻向下振动,在x 轴的上方。
【解析】选D。
根据题意有=0.5s,则周期T=1s,在t=1.25s=T,题中图乙所示振动图像对应的质点向下振动,并且在x轴的上方。
位于
a<x<b的质点向上振动,在x轴的上方;位于b<x<c的质点向上振动,在x轴的下方;位于c<x<d的质点向下振动,在x轴的下方;位于d<x<e的质点向下振动,在x轴的上方,故选项D正确,选项A、B、C 错误。
【变式训练】一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中的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,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )
A.a处质点的振动图像
B.b处质点的振动图像
C.c处质点的振动图像
D.d处质点的振动图像
【解析】选B。
根据图甲可知,a处质点经过周期,在波谷;b处质点经过周期,在平衡位置且向下振动;c处质点经过周期,在波峰;d处质点经过周期,在平衡位置且向上振动,则题图乙描述的是b处质点的振动图像,故答案为B。
4.如图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=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 a=s b
B.s a<s b
C.s a>s b
D.以上三种情况都有可能
【解析】选B。
根据波的形成和传播规律可知,图中时刻质点b正向上运动,在
Δt=时间内,<,因此s
a<s b,选项B对,A、C、D错。
【变式训练】(多选)简谐横波某时刻的波形如图所示。
a
为介质中的一个质点,由图像可知( )
A.质点a的加速度方向一定沿y轴负方向
B.质点a的速度方向一定沿y轴负方向
C.经过半个周期,质点a的位移一定为负值
D.经过半个周期,质点a通过的路程一定为2A
【解析】选A、C、D。
质点a做简谐运动,其回复力指向平衡位置,故其加速度一定沿y轴负方向。
速度方向与波的传播方向有关,若波向右传播,则质点a向y轴正方向运动;若波向左传播,则质点a向y轴负方向运动。
经过半个周期后,质点a到达x轴下方的对称点,故A、C、D项都正确。
二、非选择题
5.一列横波在某时刻的波形如图所示,质点a的振动方向向下,则波的传播方向向,在这时刻振动方向向上的质点有,加速度方向向下的质点有。
【解析】由“特殊点法”或“微平移法”可知波沿x轴负方向传播;根据波的形成过程中质点的带动特点,即都是由靠近波源的临近的质点来带动。
所以,可以判断a、b、c、d、e质点的振动方向分别是:向下、向下、向上、向上、向上。
所以,向上的质点是c、d、e;位移为正时,加速度为负,即加速度向下的质点是e。
答案:x轴负方向c、d、e e
【总结提升】波的形成和传播原理与质点振动方向的应用
(1)波的传播方向和质点的振动方向的互判问题是本节也是本章的重点问题,方法有很多,如“上下坡法”“同侧法”“微平移法”等。
(2)虽然方法多种多样,但是波的形成和传播原理是根本,方法是规律,理解了原理、知道方法的依据、记住了方法能够使解题过程更简单、更快捷。
6.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在某一时刻的图像,请画出再经过T后的波的图像。
(T为波源的振动周期)
【解析】在图上取5个质点如图甲所示,由于波向x轴负方向传播,所
以经过T后H到平衡位置,I到波谷,J到平衡位置,K到波峰,L到平衡位置,所以经T后的波的图像如图乙所示。
答案:见解析。