11-19年高考物理真题分专题汇编之专题032.振动图像与波动图像

第第 32 节节振动图象和波动图像振动图象和波动图像 1.【2019 年 4 月浙江物理选考】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=0.2s 时，质点 Q 沿 y 轴负方向运动 B. 00.3s 内，质点 Q 运动的路程为 0.3m C. t=0.5s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度 D. t=0.7s 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=0.4s， t=0 时刻质点 P 向上振动， 可知波沿 x 轴负向传播， 则 t=0.2s=0.5T 时，质点 Q 沿 y 轴正方向运动，选项 A 错误； B0.3s= 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 00.3s 内，质点 Q 运动的路程不等于，选项 B 错误； Ct=0.5s=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； Dt=0.7s=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 的距离小于质点 P 距平衡位置的距离，选项 D 正确。 2.2013 年四川卷年四川卷 5图 1 是一列简谐横波在 t=1.25s 时的波形图，已知 c 位置的质点比 a 位置的晚 0.5s 起振。则图 2 所示振动图像对应的质点可能位于 Aaxb Bbxc Ccxd Ddxe abcdef x/m y/m A O -A 图 1 t/s y/m O 图 2 【答案】：D 【解析】 ： 由 c 质点比 a 质点起振晚 0.5s， 知道波动周期 T=1s;在振动图像上确定 1.25s 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。 3.2014 年理综安徽卷年理综安徽卷 16一简谐横波沿 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（） A0.5m B1.5m C2.5m D3.5m 【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. 2014 年理综北京卷年理综北京卷 17.一简谐机械横波沿 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（） At=0 时质点 a 的速度比质点 b 的大 Bt=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。 5.2012 年理综福建卷年理综福建卷 13.一列简谐波沿 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 12 3456 0.1 0.2 -0.1 -0.2 O y/m t/s 图 2图 1 12 3456 0.1 0.2 -0.1 -0.2 O y/m x/m T/2 O t y 图 2 T O x y 图 1 /2 v a b 乙 O 0.5 t/s y/cm 0.6 0.40.20.30.1 P 甲 O x/m y/cm 2412 A沿 x 轴负方向，60m/sB沿 x 轴正方向，60m/s C沿 x 轴负方向，30 m/sD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0.4秒，可得到波速,60m/sm/s 40. 0 24 T v 所以答案选 A。 6.2012 年理综全国卷年理综全国卷 20.一列简谐横波沿 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 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. 1 m 3 B. 2 m 3 C.1mD. 4 m 3 【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=0.05m，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 3 1 （m2） ，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 3 2 （m2） ，D 正确。 7. 2016 年四川卷年四川卷 6.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 t/s y/m 12 0.1 （b） 0t/s y/m 12 0.1 -0.05 （c） 0 x/m y/m 12 0.1 （a） 3 0 x/m y/m 12 0.1 （d） 3 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t 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(nnT（n=1、2、3） ，故不可能为 7s，选项 B 错误；根据m10)4(nTv可 得 m/s 46 10 n v （n=1、2、3） ，故波速不可能为 2m/s，选项 C 错误；根据 m 46 60 n Tv ， 当 n =1 时，=6m，选项 D 正确；故选 AD。 8.2011 年理综重庆卷年理综重庆卷 17介质中坐标原点 O 处的波源在 t=0 时刻开始振动，产生的 简谐波沿 x 轴正向传播，t0时刻传到 L 处，波形如图所示。下列 能描述 x0处质点振动的图象是 y tO t0 y tO t0 y tO t0 y tO t0 BA DC 答案：C 解析：从波形图可以看出，t0时刻传到 L=3处，说明 t0=3T。简谐波沿 x 轴正向传播，则在 t0时刻 x=L 质点的运动方向和波源在 t=0 时刻的运动方向相同，是沿 y 轴的负方向的，即每一个质点的起 振方向都是沿 y 轴的负方向的，则 C D 可能正确。由于x05/4，说明在 Tt5 T /4 的时间内 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 /4t0-t3 T -T，即 7 T /4t0-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。 9.2014 年理综四川卷年理综四川卷 5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x = 0.5m 处质点的振动图像可能是： （） y x O x0 L P Q t/s y/m O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A O 21t/s y/m A -A t/s y/m A -A B 21 O C O 21t/s y/m A -A D O 21t/s y/ m A -A 【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 是向左传播，而距该质点x=0.5m 处质点，就是相差/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。 10. 2014 年理综福建卷年理综福建卷 17在均匀介质中，一列沿 x 轴正向传播的横波，其波源 O 在第 一个周期内的振动图像，如右图所示，则该波在第一个周期末的 波形图是（） 答案：D 解析：由振动图像知波源开始振动的方向为负 y 方向，故介质中各个质点的起振方向均向下，第一 个周期末开始振动的质点，其振动方向与波源开始振动的方向相同，即也是负 y 方向，由波的平移 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。 11.2015 年理综天津卷年理综天津卷 3、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 时刻开始计时的振动图象，下列说法正 2 甲 1x/m y/m O A -A O 21t/s y/m A -A 0.25 乙 x y O A x y O B x y O C x y O D t y O y/m x/m 0 a 2 4 6 8 10 b 0.5 -0.5 图甲 y/m t/s 0 2 46 8 10 0.5 -0.5 图乙 确的是（ D ） A、该波沿+x 方向传播，波速为 1m/s B、质点