08学年科教版高二物理选修3-4第二章《机械波》波的图像（习题）

波的图像一、选择题1．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）．A．如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止B．物体做机械振动，一定产生机械波C．波的速度即振源的振动速度D．波在介质中的传播频率与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定2．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，P点是介质中的某一点，则P点的运动方向（）．A．向上B．向下C．向右D．向左3．如图所示，实线为某时刻一横波的图像，虚线是短暂时间间隔Δt后的波的图像，且已知波传播得很慢，则由图像可判断出（）．A．波传播速度的大小B．波的传播方向C．各质点的速度D．各质点的振动方向4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示，a、b、c、d为介质中四个质点，此时刻四个质点瞬时速度大小关系是（）．A．va=vb=vc=vdB．va=vb＞vd＞vcC．vc＞vd＞va=vbD．va＞vb＞vc＞vd5．如图所示为一列向右传播的简谐波在传播过程中某一时刻的图像，则（）．A．A和C两质点加速度相同B．质点B沿y轴正方向振动，质点F沿y轴负方向运动C．质点A、E的加速度相同D．质点D沿y轴负方向运动6．一列简谐横波沿x轴正向传播，某时刻的图像如图所示，坐标为（3，0）的质点．经过周期后该质点的坐标是（）．A．（3，2）B．（4，2）C．（4，－2）D．（3，0）7．一列简谐横波某时刻的波形如图所示．波源的平衡位置坐标为x=0．当波源质点处于其平衡位置且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=3m的质点所处位置及运动情况是（）．A．在其平衡位置且向上运动B．在其平衡位置且向下运动C．在正向最大位移处，速度为零D．在负向最大位移处，速度为零8．一列简谐横波某时刻波形图如图所示，a为介质中的一个质点，由图像可知（）．A．质点a的加速度方向一定沿y轴负向B．质点a的速度方向一定沿），轴负向C．经半个周期质点a的位移一定为负值D．经半个周期质点a通过的路程一定为2A9．一列横波某时刻的波形如图所示，经过0.25s图中P点第一次到达波峰的位置，此后再经0.75s，P点的位移和速度可能是（）．A．位移是2cm，速度为零B．位移是零，速度方向沿+y的方向C．位移是－2cm，速度为零D．位移是零，速度方向沿－y的方向10．图（a）所示为一列简谐波在某时刻的波形图．图（b）表示传播该波的介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图像．则（）．A．若波沿x轴正方向传播，则图（b）为质点a的振动图像B．若波沿x轴正方向传播，则图（b）为质点b的振动图像C．若波沿x轴负方向传播，则图（b）为质点c的振动图像D．若波沿x轴负方向传播，则图（b）为质点d的振动图像二、填空题11．一列横波在向右传播过程中，a和b两个质点在某一时刻处于如图所示的位置，其中b在平衡位置，a在最大位移处，在波的传播方向上，a、b两质点相距35cm，且大于一个波长而小于两个波长，则该波波长可能为____，画出相应波形图．12．一列波的波速为0.5m／s，某时刻的波形图如图所示，经过一段时间（小于一个周期）后波形如细线所示，这段时间可能是____s或____s．三、解答题13．如图所示为一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形，则：（1）波形图上a、b、c三点的加速度哪个最大？加速度的大小与波的传播方向是否有关？（2）a、b、c三个质点下一小段时间做什么运动？14．如图所示为某简谐横波在t=0时刻的波形图．（1）若b点向上运动，则该波向哪个方向传播，f点向哪个方向振动？（2）若波向右传播，请画出c点的振动图像．（3）a、b、c、d、e、f、g、h几点中，动能最大的质点是________．15．如图所示，甲为某一列波在t=1.0s时的图像，乙为参与该波动P质点的振动图像，波速为4m／s．（1）说出两图中AA＇的意义．（2）说出图甲中OA＇B图线的意义．（3）在图甲中画出再经3.5s时的波形图．（4）求再经过3.5s时P质点的路程s和位移．16．一列简谐波在t时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，且波速为2m／s，在图中分别画出（t+3）s和（t－3）s两个时刻的波的图像．17．一列简谐波在x轴上传播，波的振动周期为0.4s．已知t=0时刻的波形图如图所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，画出t=0.5s时的波形图．【答案与解析】一、选择题1．【答案】D【解析】机械振动在介质中的传播形成机械波，振源停止振动，其他振动的质点仍然引起相邻质点的振动，即波继续在介质中传播，所以A、B两项错误；机械波在介质中的传播速度，由介质本身性质决定，与振源振动速度无关，所以C项错误；在波动中各质点振动的周期、频率是相同的，都等于波源的周期、频率，D项正确．2．【答案】A【解析】由于波向右传播，因而左边的点先振，右边的点后振，在P点右侧附近找一点N，则N点振动比P要晚，即P、N均向上运动．若假设P、N向下运动，则N比P先振，波向左传播．因而A项正确．3．【答案】B、D4．【答案】C【解析】由于简谐波中各质点都在做简谐运动，而且a、b均在最大位移处，因而va=vb=0，c在平衡位置，速度最大，vd≠0，则有vc＞vd＞va=vb=0．5．【答案】C、D【解析】质点A、E位移相同，即回复力相同、加速度相同，质点A、C位移大小相等、方向相反，其加速度大小相等，方向相反；波向右传播，质点D沿y轴负方向运动，质点B、F沿y轴正方向运动．6．【答案】A7．【答案】D【解析】由波的图像可知，波源在坐标原点，即x=0处，则当其振动形成的机械波，沿x轴正向传播，某时刻的波的图像如题中所示，表示此时刻波源正在平衡位置，向上振动，所以再经半个周期x=0处的质点再回到平衡位置向下振动，而x=3m处的质点也由正向最大位移处到达负向最大位移处，速度为零，故D项正确．8．【答案】A、C、D【解析】介质中任何一个质点都在做简谐运动，所以a质点此时位移为正值，则加速度一定沿y轴负向，经半个周期，a质点运动到x轴下方，即位移为负值，半个周期任何做简谐运动的质点，通过的路程为2A，故A、C、D三项正确．9．【答案】B、D【解析】此列波没有给出传播方向，因而可能向左也可能向右传播，P点在平衡位置附近振动，由此入手确定0.75s后的位移和速度．如果此波向左传播，此时P点运动方向向上。经0.25s，P点第一次到达波峰，此时经过，此后再经0.75s，即，P点到达平衡位置并向上运动，故B正确；如果此波向右传播，此时P点向下运动，经0.25s，P点第一次到达波峰，此时经，此后再经0.75s，即3个后，P点到达平衡位置并向下运动．故D正确．10．【答案】B、D【解析】由题图（a）知，此时刻质点a、c处在最大位移处，因此从此时刻起质点a、c的振动图像应是余弦图像，由此排除了选项A、C．若波向x轴正方向传播，由波的微平移法可知质点b此时刻向上振动．同理，若波向x轴负方向传播，则质点d此时刻也向上振动．故选项B、D正确．二、填空题11．【答案】20cm或280cm12．【答案】1，3三、解答题13．【答案】见解析【解析】（1）b点，无关．（2）a点向下做加速运动，b点向上做加速运动，c点向上做减速运动．14．【答案】见解析【解析】（1）由“左行波，左向上”可知波向左传播，则可知f点向下振动．（2）若波向右传播，则t=0时刻，c质点在平衡位置，且向下振动，其振动图像如图所示．（3）在平衡位置的质点动能最大，即c、g两质点动能最大．15．【答案】见解析【解析】（1）依题意可知，甲图中的AA＇表示处于A处质点的振幅，乙图中的AA＇表示P质点的振幅．（2）甲图中OA＇B图线表示0到B之间所有质点在1.0s时的位移情况．（3）传播距离：Δx=v·Δt=4×3.5m=14m=(3+1／2)×4m．所以只需将波形向x轴负方向平移2m即可。如图所示．所以路程s=2An=2×0.2×7m=2.8m．求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需考查从图示时刻P