高二物理（人教版）选择性必修一 课时跟踪检测（十六） 振动与波动的综合应用

课时跟踪检测（十六）振动与波动的综合应用

（网阅作业,选择题请在答题区内作答）

1.（2025•浙江宁波阶段练习）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是曰s时刻的波形图:尸是介质中位于42m处

A.波速为4m/s

B.波沿X轴负方向传播

C.x=3m处的质点在r=20s时位于波峰位置

D.质点尸在0~6s时间内运动的路程为30cm

2.（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播.图1是波传播到尸5m处的质点M时的波形图图2是质点

Mm3m）从此时刻开始计时的振动图像,°是位于户10m处的质点。下列说法正确的是（）

y/cmiv/cm

:2..6.7.8.9.10x/_m.tJh.△，J.s

图1图2

A.这列波的传播速度是1.25m/s

B.片8s时质点Q首次到达波峰位置

C.从餐0时刻到质点。第一次到达波峰时,质点P通过的路程为80cm

D.该简谐横波的起振方向为），轴正方向

3.（多选）一列简谐横波在仁0.2s时的波形如图甲所示/是介质中的质点，图乙是质点的振动图像。已

知波在介质中的波长为12m,则下列说法正确的是（）

甲乙

A.波速为10m/s

B.波速为20m/s

C.质点P的平衡位置坐标为42m

D.质点P的平衡位置坐标为尸3m

4.（2025.云南玉溪期中）（多选）如图甲所示.水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵备受人

们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波,图乙为该简谐横波在M）时刻的波形图,图

丙为图乙中质点。的振动图像.袖子足够长且忽略传播时辰幅的衰减。下列说法正确的是（）

A.该简谐横波沿x轴负方向传播

B.该简谐横波的传播速度为0.753s

C.质点。在2s内通过的路程为2m

D.质点尸在2s内在x轴方向上移动了1.5m

5.（2024.重庆高考）（多选）一列沿M日传播的简谐波.在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点

距离为3m的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示若该波的波长大于3m。则)

A.最小波长为三m

B.频率为?Hz

C.最大波速为?m/s

D.从该时刻开始2s内该质点运动的路程为（4-^）cm

6.（2025•甘肃天水期中）如图所示实线是一列简谐波在r=0时刻的波形图尸0.4s时刻的波形图如图中虚线

所示.下列说法正确的是)

A.若筒谐波沿.E轴正方向传播，则专播速度可能为12m/s

B.U）时若日m处质点向上振动厕波源的振动周期可能为1.5s

C.若简谐波的传播速度为7.5m/s,则简谐波沿x轴负方向传播

D.若筒谐波沿x轴负方向传播，则波源的振动周期可能为1.5s

7.（2025.河南南阳期末）侈选）一列沿工轴方向传播的简谐横波振幅为2cm,波速为2m/s。如图所示，在波

的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长）,当质点a在波峰位置时，质点b在X轴

下方与x轴相距1cm的位置。下列说法正确的是（）

ab

H~~dTin~~H

A.从此时刻起经过0.4s,b点可能在波谷位置

B.从此时刻起经过0.4s,b点可能在波峰位置

C.从此时刻起经过0.5s力点可能在平衡位置

D.从此时刻起经过0.5s力点可能在波谷位置

8.（12分）如图，一根张紧的水平弹性长绳上的〃、b两点相距L=12.0m,点在。点的右方。一列简谐横波

沿此长绳向右传播。在/=0时亥!]«点的位移yu=4cm（4cm为质点振动的振幅）力点的位移）%=0,且向下

运动周期T=2so

天«b

⑴求质点a的振动方程;（6分）

⑵若这一列简谐波的波长上〃求波可能的传播速度。（6分）

9.（18分）（2025.广东茂名阶段练习）一列横波在八=0时刻、/2=0.5s时刻波形分别如图中实线虚线所示，求:

⑴若这列波向右传播，波速是多少:若这列波向左传播.波速是多少;（8分）

（2）若波传播速度v=36m/s,判断波传播的方向:（4分）

（3）在n=0时刻m处的质点P与户5m处的质点。（图中未标出）在竖直方向上的距离。（6分）

课时跟踪检;则（十六）

1.选C由题图甲可知波长2=4m,由题图乙可知周期7=2s,则波速为。=彳=2m/s,A错误;

由题图乙可知f=ls时，P点沿），轴正方向振动，根据题图甲结合同侧法，可知波沿x轴正方向传播,

B错误；△/=19s=97+£r,则R=3m处的质点在z=20s时位于波峰位置，C正确；因6s=3。贝U

质点P在0―6s时间内运动的路程为s=3X4A=60cm,D错误。

2.选BC由题图1可知，这列波的波长为4m,由题图2可知，周期为4s,则这列波的传播速

度是。=^=lm/s,A错误；当x=2m处的波峰传到质点。时，质点。首次到达波峰位置，所用时间

1fX_Q

f=^=1^s=8s,B正确；从/=0时刻到质点Q笫一次到达波峰时，质点〃振动时间为2T,则

质点尸通过的路程为s=2X4A=80cm,C正确；该波沿x轴正方向传播，由题图1结合同侧法可知,

M点的起振方向为y轴负方向，可知该简谐横波的起振方向为），轴负方向，D错误。

3.选AD由题图乙可知，该波的周期为1.2s,则波速为0=5=10m/s,故A正确，B错误；由

题图乙可知，质点P的振动方程为y=4si岸£=10sin|m(cm),可知，=0.2s时，质点P的位置坐标为

yp=5\[3cm,由题图甲可知，/=0.2s时，该波的波动方程为y=lOsin(竽r+/r)cm,将)6=54cm代

入可得玛+%=§,解得x=3m,故C错误，D正确。

ZO3

4.选BC由题图丙可知，/=0时刻，质点尸沿)，轴正方向运动，根据“上下坡”法结合题图乙

可知，该简谐横波沿1轴正方向传播，故A项错误；由题图乙、丙可知，波长2=0.6m,周期7=0.8

s,所以该简谐横波的传播速度为o=彳=0.75m/s,故B项正确；由于2s=27+^。所以质点P在2s

内通过的路程为s=2X4A+2A=2m,故C项正确；质点只在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，

故D项错误。

5.选BD根据题图乙写出平衡位置与坐标原点距离为3m的质点的振动方程y=4sin(//+夕)，

代入点0,坐和(2,0),解得中=，，3=知，可得T=2.4s,/=*IIz,故B正确；

在题图甲中标出位移为坐cm的质点，如图所示，若波沿x轴正方向传播，则为。点，若波沿x

轴负方向传播，则为P点，则波长可能满足，=3m,即2=18m,或3'=3m,即X=9m,故A

错误；根据。=彳，可得。=?m/s,/=¥m/s,故C错误；根据题图乙计算该质点在2s内运动的

路程为s=1+1+1+1一坐cm=4一坐cm,故D正确。

6.选C若简谐波沿不轴正方向传播，则有1m=(〃+；).(〃=0[23,…)，波的传播速

、Ar

度。=^y=(10〃+2.5)m/s(〃=0,1,2,3,…)，当〃=0时u=2.5m/s,当〃=1时。=12.5m/s,A错误；t

=0时，若x=lm处质点向上振动，根据同侧法可知波沿工袖正方向传播，当〃=0时，波源的振动

周期为r=W=As=1.6s,当〃=1时，波源的振动周期为7=5=0.32s,B错误；若简谐波沿x轴负

方向传播，则有\:=加+3111=。+,>(〃=01,2,3,3),当〃=0时，可得At=，=3m,则波的传播

速度为。=%=言m/s=7.5m/s,C正确；若简谐波沿x轴负方向传播，则传播时间△，=(〃+')〃〃=

0,123,…)，当〃=0时，可得0.4s=，则7=强，当"=1时，可得045=(1+孤则T=^s,

D错误。

也据图像得Q+五)=0.4m,解得2=1.2m,再经0.4s,波移动的距离为Ax=W=0.8m,波向

左传播时，波形向左移动0.8m,波峰在0.4m处，此时b点在波峰处；波向右传播时，波形向右移动

0.8m,波峰在0.8m处，此时/?点在波谷与平衡位置之间；再经0.5s,波移动的距离为Ax=w=Im,

波向左传播时，波形向左移动1m,波峰在0.2m处，此时〃点在波峰与平衡位置之间；波向右传播

时，波形向右移动1m,波峰在1m处，此时〃点在波谷处。第二种情况，如图2所示,

根据图像得弓+]-y^)=0.4m,解得2=0.6m,再经04s,波移动的距离为Ax=b=0.8m=0.6

m+0.2m,波向左传播时，波形向左移动0.2m,波峰在0.4m处，此时8点在波峰处；波向右传播时,

波形向右移动0.2m,波峰在0.2m处，此时力点在波谷与平衡位置之间；再经0.5s,波移动的距离

为AA=O[=1m=0.6m+0.4m.波向左传播时，波形向左移动0.4m.波峰在0.2m处.此时Z?点在

波谷与平衡位置之间；波向右传播时，波形向右移动0.4m,波峰在0.4m处，此时人点在波峰处。故

选B、Do

8.解析：⑴设质点a的振动方程为)b=Asin序，+9)

依题意，A=4cm,T=2s,可得以=4sin("+0)cm

1=0时刻，。点的位移)%=4cm,

可知4cm=4sin”)cm

解得8=5

可得)%=4sin(7t/+5)cm=4cQS(7U)cm。

3

(2)依题意可知，。、Z?两点相距L=9+〃2(〃=l,2,3,…)

又L—12m

48

解得)=3=m(〃=1,2,3,…)

4〃十3

破据0=彳

24

解得】=4〃+3m/s(〃=l,2,3,…)。