2020年高考物理专题练习振动图象和波动图象

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=时，质点Q 沿y 轴负方向运动

B. 0～内，质点Q 运动的路程为

C. t=时，质点Q 的加速度小于质点P 的加速度

D. t=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=，t=0时刻质点P 向上振动，可知波沿x 轴负向传播，则t==时，质点Q 沿y 轴正方向运动，选项A 错误；

B ．=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～内，质点Q 运动的路程不等于，选项B 错误；

C ．t==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==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 =时的波形图，已知c 位置的质点比a 位置的晚起振。则图2所示振动图像对应的质点可能位于 A ．a

【解析】：由c 质点比a 质点起振晚，知道波动周期T=1s;在振动图像上确定时刻的位置，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。

4. 一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为，周期为T ，t =0时刻的波形如图1所示，a 、b 是

波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是 （ ） 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 的小 C ．图2可以表示质点a 的振动 D ．图2可以表示质点b 的振动 【答案】D

【解析】由图1得t =0时刻，a 在波峰，速度为零，b 在平衡位置，速度最大，故A 错误；由图1得t=0时刻，质点a 的回复力最大，加速度比质点b 大，故B 错误；由振动图像图2得t =0时刻，该质点位于平衡位置，且具有向下的最大速度，可表示质点b 的振动，故C 错误，D 正确。 5. 一列简谐波沿x 轴传播，t =0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振

动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是

A ．沿x 轴负方向，60m/s

B ．沿x 轴正方向，60m/s

C ．沿x 轴负方向，30 m/s

D ．沿x 轴正方向，30m/s 【答案】A

【解析】从甲图的波动图像可知，质点P 向y 轴负方向运动说明波沿x 轴负方向传播，从图中还可在波长为24m,周期为秒，可得到波速,60m/s m/s 40

.024

==

=

T

v λ

所以答案选A 。 6. 一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图（a ）是t =0时刻的波形图，图（b ）和图（c ）分别是x

O

O

O

O

轴上某两处质点的振动图像。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是 A. B. C.1m D. 【答案】BD

【解析】根据题述及波形图和两处质点的振动图像，图（b ）所示质点在t =0时在正向最大位移处，图（c ）所示质点在t =0时x =，运动方向沿y 轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图d 所示。若b 在前c 在后，则b 、c 间相差为T 3

1，则这两质点平衡位

置之间的距离可能是m 3

2

31=λ（m 2=λ），B 正确。若b 在

后c 在前，则c 、b 间相差为

T 3

2

，则这两质点平衡位置之间的距离可能是

m 3

4

32=λ（m 2=λ）

，D 正确。 7. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P 、Q 是传播方向上相距10 m 的两质点，波先传到P ，当

波传到Q 开始计时，P 、Q 两质点的振动图像如图所示。则 A.质点Q 开始振动的方向沿y 轴正方向 B.该波从P 传到Q 的时间可能为7 s C.该波的传播速度可能为2 m/s D.该波的波长可能为6 m 【答案】AD

【解析】由图线可知，质点Q 开始起振的方向为y 正方向，选项A 正确；振动由P 向Q 传播，由图线可知T =6s ，质点Q 的振动图像向左平移4 s 后与P 点的振动图像重合，意味着Q 比P 的振动滞后了4 s ，即P 传到Q 的时间Δt 可能为4 s ，同时由周期性可知，故振动从P 传到Q 的时间可能为s,)46(s )4(+=+n nT （n =1、2、3……）

，故不可能为7s ，选项B 错误；根据m 10)4(=+nT v 可得m/s 4610+=

n v （n =1、2、3……），故波速不可能为2m/s ，选项C 错误；根据m 4

660

+==n T v λ，当

n =1时，λ=6m ，选项D 正确；故选AD 。

8. 介质中坐标原点O 处的波源在t =0时刻开始振动，产生的

s

0s

m

0m

O