2020年高考物理专题练习振动图象和波动图象(含解析)

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 < x < b B．b < x < c C．c < x < d D．d < x < e
y/m
y/m
A
O a b c d e f x/m O
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
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
y/cm
y/cm
O
12 P
24 x/m
O
t/s
乙 甲
A．沿 x 轴负方向，60m/s C．沿 x 轴负方向，30 m/s 【答案】A
B．沿 x 轴正方向，60m/s D．沿 x 轴正方向，30m/s
ya
v
y
bx
O λ/2
λ
O
t T/2 T
图1
图2
【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。
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 1 T ，则这两质点平衡位
3
y/m
置之间的距离可能是 1 2 m（ 2m ），B 正确。若 b 在
33
0
后 c 在前，则 c、b 间相差为 2 T ，则这两质点平衡位置之间 3
质点△ x = 处质点的振动图像可能是：（ ）
y/m A
y/m A
O
1
2 x/m O
1
2 t/s
-A 甲
-A
乙
y/
y/
y/
y/
Am
Am
Am
Am
O
1
2 t/s O
-A
-A
A
1
2 t/sO
-A B
1
2 t/sO
-A C
1
2 t/s
D
【答案】A 【解析】从甲图可以得到波长为 2m，乙图可以得到周期为 2s，即波速为 1m/s；由乙图的振动图 像可以找到 t=1s 时，该质点位移为负，并且向下运动，再经过 T/8 就到达波谷，所以可以判断波
动图象，下列说法正确的是 （D） A、该波沿+x 方向传播，波速为 1m/s B、质点 a 经 4s 振动的路程为 4m
y/m
0
ab 2 4 6 8 10 x/m
图甲
y/m
0 2 4 6 8 10 t/s 图乙
C、此时刻质点 a 的速度沿+y 方向
D、质点 a 在 t=2s 时速度为零
解析：根据 b 点在该时刻向上运动可以确定波沿-x 方向传播，A 错；由乙图可知周期为 8s，4s
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；
-A
图1
t/s 图2
【答案】：D
【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
【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 v 24 m/s 60m/s, 所以答案选 A。 T 0.40
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 轴
是向左传播，而距该质点 Δx=处质点，就是相差 λ/4 或时间相差 T/4，但有两种可能是提前或延后。 若是延后是在 t=1s 时再经过 T/4 到达乙图的振动图像 t=1s 时的位移，所以 A 正确，若是提前是在 t=1s 时要向返回 T/4 到达乙图的振动图像 t=1s 时的位移，该质点在 t=1s 时，该质点位移为负，并 且向上运动，所以 BCD 都错误。
法可知，A、C 两图中波最前列的质点起振方向向上，所以选项 A、C 错误；由振动图像的振幅变化
知，后半个周期振幅较大，即波源的振幅在增大，根据波传播的特点知，故选项 B 错 D 正确。
11. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b 两质点的横坐标分别为 xa=2m 和 xb=6m，图
乙为质点 b 从该时刻开始计时的振
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 (nT 4) s (6n 4) s,（n=1、2、3……），故不可能为 7s，选项 B 错误；根据 v(nT 4) 10 m 可得
v 10 m/s （n=1、2、3……），故波速不可能为 2m/s，选项 C 错误；根据 v T 60 m ，当
x0 处质点没有振动，所以在 t0 时刻 x0 处质点的振动时间是 3T -5 T /4＜t0-t＜3 T -T，即 7 T /4＜t0-t＜
2T，即振动图像中 t0 时刻前有少于 2 个多于 7/4 个的完整图形，所以 C 正确。 9. 如图所示，甲为 t = 1s 时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该
质点的 x 坐标值合理的是 （ ）
A．0.5m B．1.5m C．2.5m D．3.5m
y/m
y/m
x/m O 12 3456
t/s O 12 3456
【答案】C
图1
图2
【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。
y/m P
Q
O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t/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
1 2 3 x/m （d）
的距离可能是 2 4 m （ 2m ），D 正确。
33
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
6n 4
6n 4
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
y
简谐波沿 x 轴正向传播，t0 时刻传到 L 处，波形如图所示。 O
x0
Lx
下列能描述 x0 处质点振动的图象是
A． y O
C． y O
B． y
t0
t
O
D． y
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==1 T 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==1 T 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
内 a 质点振动半个周期，质点振动的路程为 1m，选项 B 错；波沿-x 方向传播，可以判定质点 a
沿-y 方向运动，选项 C 错；经过 2s 质点振动 1/4 周期，质点 a 刚好运动到最大位移处，速度为 0，
选项 D 正确。故本题选 D。
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
y/m
y/m
y/m
0
1
2
3 x/m
（a）
t/s 12 （b）
0