2024-2025学年高中物理第十二章机械波2波的图象课时作业含解析新人教版选修3-4

PAGEPAGE5波的图象限时45分钟总分100分一、单选题(每小题7分，共35分)1．振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图1所示，在波传播到细绳上一点P时起先计时，则图2中能表示P点振动图象的是(C)解析：由波的传播特点，前边的质点带动后面的质点，后面的质点重复前面的质点振动，由图1可知振源A初始是从平衡位置向下振动的，所以t＝0时刻，质点P应由平衡位置起先向下运动，选项C正确．2.一列简谐横波某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播．下列说法正确的是(C)A．质点P此时刻的速度沿y轴的负方向B．质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向C．再过半个周期时，质点P的位移为负值D．经过一个周期，质点P通过的路程为2解析：简谐横波沿x轴的正方向传播，依据“上下坡”法推断可知，质点P此时刻的速度沿y轴正方向，故A错误；波沿x轴正方向传播，由图示波形图可知，质点P向上振动，加速度方向沿y轴负方向，故B错误；经过半个周期，质点位于x轴下方．质点P的位移是负的，故C正确；由图示波形图可知，质点振幅为a，经过一个周期，质点P的路程：s＝4a3．在坐标原点的波源从t＝0时刻起先向上做简谐振动，振动周期T.在t＝eq\f(3T,4)时，波源突然停止运动，则t＝T时波的图象是(B)解析：在t＝eq\f(3T,4)时，波源突然停止运动，知坐标原点处于负的最大位移处，在t＝T时，坐标原点仍旧处于负的最大位移处，波形向前传播一个周期，质点起先向上振动，依据“上下坡法”知道起振的点处于下坡，故B正确，A、C、D错误，故选B.4．一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过eq\f(1,4)个周期，某质点接着振动的图象如图乙所示，则该质点是(C)A．a处质点 B．b处质点C．c处质点 D．d处质点解析：依据图乙可推断，该质点从平衡位置起振，初始速度方向为向上．依据波传播方向在图甲中画出eq\f(T,4)后的波形图，可以看到只有a、c处在平衡位置，所以B、D错误；此时，a质点刚要向下运动，所以只有c符合图乙的状况，C正确．5．一简谐横波沿x轴正向传播，图(甲)是t＝0时刻的波形图，图(乙)是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是(C)A．0.5m B．1.5mC．2.5m D．3.5m解析：本题考查波的图象与质点振动图象的关系，要明确波的传播方向与质点振动方向的关系，顺着波的传播方向看“上坡下”“下坡上”，依据振动图象中t＝0时刻质点所处的位置和振动方向，可以推断选项C正确．二、多选题(每小题8分，共40分)6．如图所示是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是(BC)A．波肯定沿x轴正方向传播B．a、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轴的负方向解析：由单一的波形图不能推断波的传播方向，A错误；a、b两质点速度方向相反，B正确；若波沿x轴的正方向传播，a此时速度方向沿y轴向上，C正确；同理，D错误．7．一列横波沿绳子传播，某时刻绳子形成如图所示的形态，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点(ACD)A．它们的振幅相同B．若波向右传播，此时质点B、C、D向下振动，质点A、E、F向上振动C．若波向左传播，此时质点A、E、F向上振动，质点B、C、D向下振动D．若波向右传播，从今时算起，质点B比C先回到平衡位置解析：波中各质点均做受迫振动，不考虑能量损耗，各质点振幅相同，所以选项A正确；利用“上下坡法”可判选项B错误，C正确；由于此时B和C两点都向上运动，C比B后到达最大位移处，C回到平衡位置也比B迟，故选项D正确．8．一列简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形图如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，则(AB)A．此波朝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：质点F向下运动，依据“同侧法”可以推断波的传播方向向左(x轴的负方向)，故A项正确；再依据波的传播方向和“同侧法”可以确定质点D向下运动，质点B向上运动，质点C该时刻速度为零，下一时刻向下运动，故B选项正确，C错误；简谐波的传播过程中各质点的振幅不变都为最大位移，故D选项错误．9．关于波的图象，下列说法中正确的是(ABD)A．波的图象反映的是某一时刻介质中各质点的位移状况B．若已知某一质点在某时刻的振动方向，则可以由波的图象推断出波的传播方向C．从波的图象中能读出质点的振幅和周期D．在不同时刻波的图象有可能完全相同解析：波的图象反映的是介质中各质点在某一时刻的位移状况，A项正确；若已知某一质点在某时刻的振动方向，依据“同侧法”，可推断出波的传播方向，B项正确；从波的图象可以得出质点的振幅，但不能读出周期，C项错误；简谐波的波形图为正弦曲线，故波形会周期性出现，D项正确．10．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，其中a、b、c为三个质点，此时质点a在平衡位置，且向上运动，由此可知下列说法正确的是(AD)A．该波沿x轴负方向传播B．a的振幅为零C．该时刻以后，b和c始终有相同的加速度D．该时刻以后，c比b先到平衡位置解析：a正向上运动，振动比右侧波峰迟，波向左传播，则A正确；此时a的位移为0，但振幅不为0，则B错误；因向左传播，则该时刻以后b向下运动，位移变大，加速度变大，c向上运动，位移变小，加速度变小，则C错误，D正确．三、非选择题(共25分)11．(10分)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点振动方向是向上，C点振动方向是向下，D点振动方向是向下．(2)再经1min，质点A通过的路程是12m，质点C的位移是0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1minA点通过的路程为eq\f(60,0.4)×4×2cm＝1200cm＝12m．1min包含150个周期，1min时与起先时的波形图相同，故那时C点的位移为0.12．(15分)一列简谐波向右传