【步步高】高中物理 12.2 波的图象每课一练 新人教版选修34.doc

12.2 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t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()asasb bsasb d以上三种情况都有可能知识点二波动与振动图象的关系3一列简谐波在t0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t1 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6ax0处的质点 bx1 m处的质点cx2 m处的质点 dx3 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()aa、b两质点此时刻速度方向相同ba、c两质点此时刻加速度方向相同cc质点此时速度方向沿y轴负方向da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ba、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.图14简谐横波某时刻的波形图线如图14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向上运动图159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ba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轴负方向图1610一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图16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()av变小，a变大bv变小，a变小cv变大，a变大dv变大，a变小题号12345678910答案11.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.图1812一列横波某时刻的波形如图18所示，经过0.25 s图中p点第一次到达波峰的位置，则再经0.5 s，p点的位移和速度分别是_，_.13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14如图20甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请你在乙图中作出这列简谐波在t0时刻向x方向传播的波形图(质点a画在坐标原点上)图20第2节波的图象课前预习练1平衡位置位移y轴向右位移平滑波的图象2波形图波形正弦波简谐波简谐运动3某一时刻各个时刻4b5abc解题的关键是理解振动图象和波的图象的意义和区别振动和波动图象都是用数学方法来描述物理现象，简谐运动图象和简谐波都是正弦(或余弦)曲线，故c项正确，d错误；但它们各自表达的物理意义又不同，振动图象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，而从波的图象(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项正确因振动图象表示一个质点在各个时刻的位移情况，故不随时间变化，而波的图象表示的是某一时刻各质点在空间的分布，不同时刻，这些质点因振动而使所处的位置会有所不同，故波动图象的形状会随时间而变化，b项正确6bd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，即波是从右向左传播的，故a错同理可判断b、d正确，c错误课堂探究练1ac由波形知，质点b在平衡位置，所以其位移此刻为0，选项a正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b的左侧选一参考点b，由图知b在b上方，所以质点b此时向y方向运动，选项b错误；简谐波传播过程中，介质各质点振幅相同，所以质点d的振幅是2 cm，选项c正确；再过的时间，质点a将运动到负向最大位移处，它偏离平衡位置的位移为2 cm，故选项d错误点评判断b点的振动(速度)方向时易与振动图象混淆，振动图象上判断某时刻质点的振动(速度)方向时，可直接从xt图象上看该质点下一时刻的位移即可，波动图象上也是看下一时刻该质点的位移，但从图象上不能直接得出，而是利用先振的带动后振的，找到此时“先振”的质点的位移即为下一时刻该质点的位移，然后就可以判断出该质点的振动(速度)方向2b在简谐波传播过程中各质点在各自的平衡位置附近做简谐运动，所以质点做的是变速运动，由题中图象知，在图示时刻，质点a位于最大位移处，则其加速度最大，速度为零，而质点b位于平衡位置，其加速度为零，速度最大，所以在t的时间内，a质点的平均速度小于b质点的平均速度，因此sasb.点评形成简谐波时，波源和介质中各质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动，即质点的运动遵循简谐运动的规律3b根据(b)图首先判定出此质点在0时刻的位置和振动方向，然后在波形图中寻找符合条件的点在(b)的振动图象中，t0时质点在平衡位置且向y轴正方向运动，在平衡位置的点只有b、d，故选项a、c错误；因题干中未给出波的传播方向，此时还不知b、d的运动方向若波沿x正向传播，波源在左侧，b、d两点都是在其左侧点的带动下振动的，b左侧的点在其上方，因此b质点正向上运动，符合要求，选项b正确；d左侧的点在其下方，d质点正向下运动，不合要求，选项d错误点评由振动图象可以知道质点的运动规律，再由波动图象中波的传播方向和质点振动方向的关系确定出振动图象所描述的点4a由振动图线知该质点在t1 s时处于平衡位置且向y轴负方向运动，在波形图中，在t1 s时处于平衡位置且沿y轴负方向运动的是x0和x4 m处两质点点评解决此类问题时，要注意波动图象所对应的时刻，切不可认为都是描述零时刻的波形图5c由传播方向知，波源在左侧，找a左侧邻近的a点，由图可知a在a的下方，则a向下运动，同理得b点的运动方向向下，c点、d点都向上，故c正确6c解决该题有多种方法，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正确方法总结质点振动方向与波传播方向的关系大体可由下列几种方法确定(1)带动法带动法是利用波的形成机理来判断的方法，它是最根本的方法原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点方法：在质点p靠近波源一侧邻近的图象上另找一点p，若p在p上方，则p向上运动，若p在p下方，则p向下运动如图所示(2)微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移方法：作出经微小时间t后的波形，就知道了各质点经过t时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了(3)上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”如图所示(4)同侧法质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧如图所示若波向右传播，则p向下运动课后巩固练1c由波的图象的物理意义知c正确2bd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3aba、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4ad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5c6bc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7bc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8bd根据“上下坡”法或“平移法”都可以判断9acd10d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11(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0.122 cm0解析因为波的传播方