2018_2019高中物理第12章机械波12.2波的图象课后提升作业新人教版.docx

12.2 波的图象课后提升作业 【基础达标练】1.(多选)下列说法正确的是()A.横波中波的图象与波的形状相同B.纵波中波的图象与波的形状相同C.波动图象表示某一时刻质点相对于各自平衡位置的位移D.波动图象表示各个时刻各个质点的位移【解析】选A、C。横波中波的图象与波的形状相同,纵波中波的图象与波的形状不同,B错误,A正确;波的图象反映了某一时刻介质中各个质点相对于各自平衡位置的位移,C正确,D错误。2.(2016黄冈高二检测)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。由题图可得,波沿x轴正方向传播,P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向,向平衡位置靠近,做加速度减小的加速运动,v变大,a变小,选项D正确。3.(多选)一列横波沿绳子向右传播,某时刻形成如图所示的凸凹形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()A.它们的振幅相同B.其中D、E速度方向相同C.其中A、C速度方向相同D.从此时算起,B比C先回到平衡位置【解析】选A、D。波源振动,绳上各质点都做受迫振动,不计传播中的能量损耗,各质点的振幅相同,则A正确;波向右传播,则波源在左侧,离波源远的质点落后并重复离波源近的质点的振动,由此可知此时质点A正向下振动,C随质点B向上振,D随C向上振,F随E向下振,则A与C,D与F的振动方向均相反,则B、C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D正确。【补偿训练】(多选)一列横波沿水平方向传播,某一时刻的波形如图所示,则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是()A.a和cB.a和dC.b和cD.b和d【解析】选B、C。若波沿x轴正向传播,a、d都位于下坡中,都向上振动,b、c位于上坡中,都向下振动;若波沿x轴负向传播,a、d都位于上坡中,都向下振动,b、c位于下坡中,都向上振动;故B、C正确,A、D错误。4.(多选)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的运动方向沿y轴负方向,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【解析】选A、B。F向下振动,应处于上坡,故波向左传播,故B位于下坡,D处于上坡,则B向上运动,D向下运动,C比B先回到平衡位置,E点此时刻位移为零,但振幅不为零,综上可知A、B正确。5.(多选)(2016合肥高二检测)根据图甲、乙所示,分别判断下列说法正确的是()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.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】选B、D。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。6.(多选)(2016德州高二检测)如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,此时P点沿y轴的负方向运动,已知波的传播速度为2m/s。下列说法正确的是()A.波沿x轴正方向传播B.P、Q两点的振幅均为5cmC.再过0.1s的时间P点将运动到波峰位置D.平衡位置在x=-0.4m处的质点振动后,其振动步调与P点始终相反【解析】选B、D。此时P点沿y轴的负方向运动,根据上下坡法判断知这列波沿x轴负方向传播,故A错误;简谐横波中各个质点的振幅相同,则P、Q两点的振幅均为5cm,故B正确;由v=得T=s=0.2 s,t=0.1s=,则知再过0.1s的时间P点仍处于平衡位置,故C错误;平衡位置在x=-0.4m处的质点与P点相距1.5,振动情况总是相反,其振动步调与P点始终相反,故D正确。7.(2016厦门高二检测)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图,波沿x轴正向传播,各质点的振动周期为0.4s,则:(1)A点振动方向是,C点振动方向是,D点振动方向是。(2)再经1min,质点A通过的路程是m,质点C的位移是cm。【解析】(1)据“上下坡”法可以确定A点向上振动,C点向下振动,D点向下振动。(2)介质中各质点的振幅都为2cm,经过1 minA点通过的路程为15042cm=1 200 cm=12 m,1min包含150个周期,1 min时与开始时的波形图相同,故那时C点的位移为0。答案:(1)向上向下向下(2)1208.如图所示,图甲为一列沿x轴正方向传播的波在t=0.1s时刻的图象,图乙为参与波动的某一质点的振动图象。(1)两图中AA各表示什么物理量?其值各是多少?(2)设波速为0.04m/s,画出再经过0.25 s后的波形图和振动图象。【解析】(1)图甲中AA表示沿波的传播方向,距波源1cm处,质点在t=0.1s离开平衡位置的位移值为-0.2m。图乙中AA表示振动质点在t=0.25s时位移值为-0.2m。(2)在t=0.25s时间内波沿波的传播方向平移的距离x=vt=0.040.25m=0.01 m,故再过0.25 s波形图象如图丙所示,再过0.25 s后振动图象如图丁所示。答案:见解析【总结提升】“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象综合类问题(1)分清振动图象与波动图象。只要看清横坐标即可,横坐标为x则为波动图象,横坐标为t则为振动图象。(2)看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。(3)找准波动图象对应的时刻。(4)找准振动图象对应的质点。(5)通过波动图象可以得到波长,而通过振动图象可以得到振动周期。【能力提升练】1.(多选)(2016哈尔滨高二检测)如图所示,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A的速度沿y轴正方向,则B的速度亦沿y轴正方向D.A的加速度沿y轴的负方向,而B、C的加速度沿y轴的正方向【解析】选A、C、D。由图象可知,此波振幅为0.1 m,x=15cm处质点的位移为-0.1 m,故A正确,B错误;A的速度沿y轴正方向,则波向右传播,B向上运动,故C正确;各质点的加速度方向均指向平衡位置,故D正确。2.(2016余姚高二检测)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻波恰传到x=6m处的P质点,此时波的图象如图所示,之后在t=1s时刻,x=10m处的质点Q第一次经平衡位置向上运动,则()A.t=0时刻,P质点振动方向沿+y方向B.t=1s时刻,P质点的加速度最大C.该波的波速为8m/sD.从t=0到t=0.25s,质点E沿x方向传播的位移为1m【解析】选C。简谐横波沿x轴正方向传播,波形向右平移,则知t=0时刻,P质点振动方向沿-y方向,故A错误;由图知:P、Q相距半个波长,振动情况总是相反,所以t=1s时刻,质点Q第一次经平衡位置向上运动时,质点P经过平衡位置向下,加速度为零,故B错误;根据波形平移法可知质点Q开始振动方向向下,由于在t=1s时刻,x=10m处的质点Q第一次经平衡位置向上运动,质点Q振动的时间为T,则波从P传到Q的时间为t=,故t=1s=0.5 s,传播的距离为x=4m,则波速为v=m/s=8 m/s,故C正确;简谐横波沿x轴正方向传播,质点E只上下振动,不沿x方向运动,故D错误。【补偿训练】如图为一列沿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 cmx4cmB.2 cmx4cmC.2 cmx3cmD.2 cmx3cm【解析】选C。当R点在t=0时的运动状态传到S点时,其波形图如图所示。由图可判断正在向y轴负方向运动的质点应在1cmx3cm和5 cmx7cm,符合题意的选项应为C。3.(2016成都高二检测)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()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【解析】选A。由振动图线知该质点在t=1s时处于平衡位置且向y轴负方向运动,在波形图中,在t=1s时处于平衡位置且沿y轴负方向运动的是x=0和x=4m处两质点。4.某一简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示,若波向右传播,画出后和前两个时刻的波形图。【解析】根据t=0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,便可得经后波的图象,如图中的虚线(a)所示。同样的道理,据各个质点的振动方向可确定出前时刻各个质点所在的位置,于是便可以得到前时刻的波的图象。如图中虚线(b)所示。答案:见解析【总结提升】已知一个时刻的波形图画另一个时刻波形图的方法(1)描点法:先利用波的传播方向判断出各质点的振动方向,再描出各质点经时