物理新导学选修3-4（人教版）课时作业（六）波的图象

课时作业(六)波的图象基础达标练1．(多选)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解析：振动图象和波的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的图象都是正弦(或余弦)曲线，C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所处的位置会有不同，故波的图象的形状会随时间而变化，故B正确．答案：ABC2．(多选)如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示．则()A．该波向右传播B．质点B和D的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时质点F和H的加速度相同解析：由上下坡法可知，波只有向左传播，此时刻质点F的运动方向才向下．同理，质点D的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上．质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，由a＝－eq\f(kx,m)可知，两质点的加速度相同．因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC＝eq\f(T,4)，而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB>eq\f(T,4)＝tC，故正确答案为CD.答案：CD3．如图所示为一沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则()A．1cm<x<3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C．Q处的质点此时正在波峰位置D．Q处的质点此时运动到P处解析：当Q点在t＝0时的振动状态传播到P点时，波形图如图中虚线所示．此时，1cm<x<3cm范围内的质点分布在波峰两侧，两侧质点振动方向相反，选项A错误；此时，Q处质点到达波谷位置，加速度方向沿y轴的正方向，选项B正确，C错误；在波的传播过程中，质点不随波迁移，选项D错误．答案：B4．一列简谐横波沿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象(两图用同一时间起点)．图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象()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：由图乙可知，当t＝1s时，质点在平衡位置，正要沿y轴负方向运动，由图甲和波向x轴负方向传播判断x＝0处质点在平衡位置，且正沿y轴负方向运动，故选A.答案：A5．(1)(多选)如图所示为一列横波在某时刻的波形图．已知波由右向左传播，下列说法中正确的是()A．质点d的运动方向向下，质点b的运动方向向上B．质点c比质点b先回到平衡位置C．此时质点c的速度、加速度均为零D．c与g两质点的运动方向始终相反E．此时质点h、i的运动方向相反(2)一列横波在某时刻的波形如图所示，质点a的振动方向向下，则波的传播方向向________，在这时刻振动方向向上的质点有________，加速度方向向下的质点有________．解析：(1)根据波的传播方向向左可判断出b质点的运动方向向上，d质点的运动方向向下，因此A选项正确；质点b的运动方向向上，回到平衡位置的时间大于eq\f(T,4)，故c质点先回到平衡位置，B选项正确；此时质点c的速度为零，加速度最大，C选项错误；c和g两质点的平衡位置相距半个周期，振动情况始终相反，D选项正确；此时质点h、i运动方向都是向下的，E错误．(2)由“特殊点法”或“微平移法”可知波沿x轴负方向传播；根据波的形成过程中质点的带动特点，即都是由靠近波源的临近的质点来带动．所以，可以判断a、b、c、d、e质点的振动方向分别是：向下、向下、向上、向上、向上．所以，向上的质点是c、d、e；位移为正时，加速度为负，即加速度向下的质点是e.答案：(1)A、B、D(2)x轴负方向c、d、ee能力提升练6．(1)(多选)简谐横波某时刻的波形如图所示．a为介质中的一个质点，由图象可知()A．质点a的加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2E．经过半个周期，质点a的速度方向一定沿y轴正方向(2)如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在某一时刻的图象，请画出再经过eq\f(1,4)T后的波的图象．(T为波源的振动周期)解析：(1)质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿y轴负方向．速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y轴正方向运动；若波向左传播，则质点a向y轴负方向运动．经过半个周期后，质点a到达x轴下方的对称点，故A、C、D项正确，B项错误；经过半个周期后，质点a到达x轴下方的对称点，速度方向可能沿y轴正方向，也可能沿y轴负方向，E错误．(2