学人教版必修34 12.2波的图像 作业（4）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 12.2波的图像 作业（4）1下列关于纵波的说法中，正确的是( )a. 在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向b. 纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上c. 纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直d. 纵波也有波峰和波谷2一列简谐横波沿x轴正方向传播，若a、b两质点的平衡位置坐标分别为xa=3m、xb=5m，当质点a的加速度最大时，质点b（ ）a. 加速度最小b. 速度最小c. 位移最小d. 振幅最小3一列简谐横波沿x轴传播，t0时的波形如图所示，质点a与质点b相距1m，a点速度沿y轴正方向；t0.02s时，质点a第一次到达正向最大位移处，由此可知（ ）a. 此波沿x轴负方向传播b. 此波的传播速度为25m/sc. 从t0时起，经过0.04s，质点a沿波传播方向迁移了1md. 在t0.04s时，质点b处在平衡位置，速度沿y轴正方向4a、b两列简谐横波均沿x轴正向传播，某时刻的他们的波形分别如图甲、丙所示，经过时间t（t小于a波的周期ta），这两列简谐横波的波形分别变为图乙、丁所示，则a、b两列波的波速va、vb之比可能的是a. 11 b. 32 c. 13 d. 315在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=10m/s，已知在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处，下列说法中正确的是( )a. 这列波的波长为4mb. 这列波的振幅为20cmc. 波源起振方向沿y轴正方向d. 再经过0.2s的时间，质点a到达质点b现在所处的位置6图a为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，p是平衡位置在x1.0 m处的质点，q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图b为质点q的振动图象。下列说法正确的是_a在t0.10 s时，质点p向y轴正方向运动b在t0.25 s时，质点q的加速度方向与y轴正方向相同c从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 md从t0.10 s到t0.25 s，质点q通过的路程为40 cme质点q简谐运动的表达式为y0.10sin10t（m）7图a为一列简谐横波在t=0时刻波形图，p是平衡位置在x=1.0m处的质点，q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图b为质点q的振动图像，下列说法正确的是_a波向左传播b波速为40m/sct=0.10s时，质点p向y轴正方向运动d从t=0到t=0.05s，质点p运动的路程为20cme从t=0到t=0.25s，质点q运动的路程为50cm8如图，是一列横波某时刻的波形图，若此时只有m、n之间的质点在振动，周期为t，其中q点向下运动，则波向_（选填：“左”或“右”）传播，p点已经振动的时间为_t。 9如图所示为一列沿x轴传播的横波在t=0时刻的波形图，此时质点a沿y轴负方向振动，则该波的传播方向为_；若波的传播速度v=20 m/s，则质点a在1 s内通过的路程为_m。10甲、乙两列简谐横波传播速率相同，分别沿x轴负方向和正方向传播，t0时刻两列波的前端刚好分别传播到a点和b点，如图所示，已知甲波的频率为5hz，求：（i）t0时刻之前，平衡位置在x轴上c处的质点已经振动的时间；（）以t0时刻为记时零点，在之后的0.9s内，x=0处的质点位移为+6cm的时刻。11一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图所示，质点p此时刻的位移为8cm，质点q位于x=4m处。从t=0时刻开始计时，当t=9s时质点q刚好第3次到达波谷，求：（i）波速和质点q在9s内的路程和位移；(ii)质点p的位移随时间变化的表达式。（已知sin530=0.8）12如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图，虚线是这列波在t2=0.5时刻的波形图。(1) 若tl =0时刻，x = 2m处的质点向y 轴正方向振动，且t0.5s，则这列波的波速多大；(2)若波速大小为58m/s，波速方向如何？试通过计算说明理由。13一列简谐横波沿工轴正方向传播，在波的传播方向上a、b、c三点的横坐标分别为xa=3m、xb=6 m、xc=9 m。在t=0时刻，a点开始振动，在t1=0.3s时刻,c点开始振动，在t2=0.35 s时刻a、c两点离开平衡位置的位移相同，在t3=0.55 s时刻a、c两点第一次速度相同。已知该波的振幅为20cm，波长12m。求该波的传播速度；在t2=0.35 s和t3=0.55 s时刻b点离开平衡位置的位移大小；该波的波长；14一列简谐横波沿x轴正方向传播，坐标原点o为波源，从t=0时刻起波源开始振动，其振动图像如图（甲）所示，在t1=1.0s时刻这列波恰好传播到x1=25m处。（1）求这列波的波速v和波长；（2）在图（乙）中画出t1=1.0s时刻这列波在025m之间的波形曲线试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】纵波中质点的振动方向与波的传播方向虽然在一条直线上，但质点的振动方向与波的传播方向可能相同，也可能相反。故选项b正确，ac错误。纵波没有波峰和波谷，只有密部和疏部，故d错误；故选b。点睛：本题考查纵波的性质，要注意明确纵波是指波的传播方向与振动方向相同的波，它分为密度和疏部，同时质点在其平衡位置附近振动，并不随波迁移2b【解析】根据“上下坡”法可知，此时a的振动方向向下，经过或，a的加速度最大，b此时向上振动，经过或时，振动到波峰或波谷，所以具有最小速度，故b正确。3abd【解析】a点速度沿y轴正方向，则波沿x轴负方向传播。故a正确。由题=2m，t=0.08s，则波速，故b正确；简谐横波沿x轴传播，质点a沿波传播方向并不迁移。故c错误。此时b向下，t=0.04s=0.5t时，质点b处在平衡位置，速度沿y轴正方向。故d正确。故选abd.4ac【解析】由图波长， ，又， ，得到，则由波速得到， 当时， 当时， 因为k为整数， ,也不可能等于3：2，故ac正确，bd错误；故选ac。【点睛】由波动图象读出两波的波长，根据题给条件，列出两波的周期与时间t的关系，确定波速的关系，列出通项，分析特殊值。5ac【解析】a. 由简谐波图象可知，波长为4m，故a正确；b. 由简谐波图象可知，振幅为10cm，故b错误；c. 每个点都重复了波源的振动，在5m位置质点向上振动，故波源起振方向沿y轴正方向，故c正确；d.质点只在自己的位置上下振动，不会沿x轴运动，故不能到达b点，故d错误。故选：ac点睛：通过简谐波图象可以判断出波长、振幅；简谐波传播过程中，介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同；质点只在自己的位置上下振动，不会沿x轴运动。6ace【解析】图（b）为质点q的振动图象，则知在t=0.10s时，质点q正从平衡位置向波谷运动，所以点q向y轴负方向运动，由波形图可知，此时p点正向上运动，故a正确；由q点的振动图像可知，在t0.25 s时，质点q在最高点，加速度方向向下，与y轴负方向相同，选项b错误； 由甲图知波长=8m，则波速为：v=t=40m/s，从t=0.10s到=0.25s经过的时间为t=0.15s，该波沿x轴负方向传播的距离为x=vt=400.15m=6m，故c正确；从t=0.10s到=0.25s经过的时间为t=0.15s=34t，所以质点q通过的路程为：3a=30cm，故d错误；质点q简谐运动的表达式为y=asin2tt=0.1sin20.2t m=y=0.10sin10t（m），故e正确。故选ace.点睛：本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系要知道质点做简谐运动时，只有在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在34个周期内振动的路程才是3a7bce【解析】a项，由q点的振动图像可知波的传播方向是先右，故a错误；b项，波的周期t=0.2s，波长=8m ，v=t=40m/s ，故b正确；c项， t=0.10s，波振动了12个周期，故p点在平衡位置的下方且向平衡位置方向运动，故c正确；d项，从t=0到t=0.05s，p振动了1/4个周期，但走过路程大于一个振幅a小于两个振幅2a，故d错误；e、从t=0到t=0.25s，质点q运动过了5/4个周期，所以运动的路程为5a，即50cm，故e正确；故选bce8 左； 1/4；【解析】根据q正在向下振动可知，波向左传播；此时p点在最高点，则p点已经振动的时间为t/4。9 -x（或向左） 1【解析】根据“上下坡”法可知，由于质点a沿y轴负方向振动，所以波向左传播，由图可知， ，根据公式，解得t=0.2s，质点a在1s即5个周期通过的路程为20a=1m。10（i）0.1s；（ii）0.2s、0.6s【解析】（i） 波速：v甲=甲f甲 ，且v甲=v乙 tc=xbcv乙得质点c已振动时间：tc=0.1s （ii）若要x0处的质点位移为+6 cm，则需两列波的波峰同时到达x0处。甲波的波峰到达x0处的时刻为：t甲=m甲v甲 (m0、1、2、3） 乙波的波峰到达x0处的时刻为：t乙=(n+12)乙v乙 (n0、1、2、3）t甲=t乙解得：m2n+1 n0时，m1，t0.2 s n1时，m3，t0.6 s n2时，m5，t1 s可知：在零时刻之后的0.9 s内，x0处的质点位移为+6 cm的时刻为0.2 s末和0.6 s末11（1）2m/s；90cm；-10cm（2） 【解析】（1）设简谐横波的波速为v，波长为，周期为t，有图象知，=8m由题意得t2t+t 联立两式，代入数据得t=4s，v=2m/s9s内质点的位移为-10cm；路程为2.254a=9a=90cm；（2）质点p的振幅为a=10cm，圆频率 质点p初始时刻在平衡位置以上8cm的位置向上振动，由数学知识可知，则质点p做简谐运动的表达式为y=10sin（0.5t+530）cm12（1）6m/s（2）该波沿x轴负方向传播【解析】（1）由于时刻， 处的质点向y轴正方向振动，故波的传播方向沿x轴正方向由于，故 故 （2）若波沿x轴正方向传播：在内，传播位移 由 解得： 若波沿x轴负方向传播： 在内，传播位移 由 解得： 当时， ，故该波沿x轴负方向传播。点睛：解决多解问题，需要根据假设波的传播方向将波平移，根据平移的情况确定波的传播速度，从而确定波的传播速度和波的传播周期。13（1）20m/s（2）t2=0.35s时位移20cm；t3=0.55s时位移0；（3）16m【解析】（1）v=x1x0t1t0=20m/s （2）在t2=0.35s时刻点b应