2020高三物理一轮复习 7.2波的形成与传播、波的图象课时练习

1、2020高三物理一轮复习课时练习：7.2波的形成与传播、波的图象 1.(2020年北京卷)一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为.若在x0处质点的振动图象如图所示，则该波在tT/2时刻的波形曲线为()【解析】由振动图象知，在x0处的质点在t时刻，经过平衡位置向负方向运动在波动图象中符合这两点的只有A图【答案】A2一列简谐横波沿x轴负方向传播，如下图甲是t1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则乙图可能是甲图中哪个质点的振动图线()Ax0处的质点Bx1 m处的质点Cx3 m处的质点 D. x5 m处的质点【解析】图甲为t1 s时的波形图，而质点的振动情况却是从t0时刻开始的，所以应先在振动图线中看t1 s时质点的振动情况， 由图可知该时刻质点处于平衡位置且向负方向运动，再由“同侧”原理可知，图甲中的x0.1 m、3 m、5 m处的四个点中只有x0处的质点正经平衡位置向负方向运动，可知A选项正确【答案】A3在坐标原点处有一质点O做简谐振动，它形成沿x轴传播的简谐横波，波长为16 m，在其右侧相距4 m处的质点P的振动图象如图所示，使

2、用与P质点相同的计时起点，那么当t5 s时的波动图象是()【解析】由振动图象可知，t5 s时，质点P正经过平衡位置向上运动比较波形图中距离O点右侧面4 m处的质点，A、B波形图中该处质点并不在平衡位置上，故A、B错；D图中4 m处质点经过平衡位置向下运动，D项错【答案】C4(2020年福州模拟)已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图线如图a所示，t时刻的波形图线如图b所示，则tt0.5 s时刻的波形图线可能是()【答案】CD5一列简谐横波沿x轴传播，周期为T.t0时刻的波形如图所示此时平衡位置位于x3 m处的质点正在向下运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa2.5 m，xb5.5 m，则()A当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷BtT/4时，a质点正在向y轴负方向运动Ct3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【解析】a、b两质点的平衡位置间的距离为 xxbxa5.5 m2.5 m3 m，从波的图象可知：4 m，所以x.若x且n0,1,2,3时两质点的振动反向，故A项错由x3 m处的质点在t0时刻的速度方向可判断出波速方向为x方向，此

3、时质点a、b的速度方向分别为y、y方向，可知B错，C对若xn且n1,2,3时两个质点的振动同向，故D错【答案】C6如下图甲所示是t1.0 s时沿x轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速v1.0 m/s.则x1.0 m处的质点的振动图象是图乙中的()ABC D【解析】从甲图中可以看出，x1.0 m处质点在t1.0 s时的位移是2 cm，质点的运动方向向上；由图乙，只有图象满足1.0 s时的位移是2 cm，且运动方向向上【答案】A7图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则()A波的周期为2.4 sB在t0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD在t0.5 s时，Q点到达波峰位置【解析】从两时刻的波形图可以看出，在t0.6 s时间内，波传播的距离x6 m，故传播时间t0.6 s，周期T0.8 s，A项错误；同时可求波速为10 m/s；t0时刻P点向y轴负方向振动，经过t0.9 s1T，P点正向y轴负方向振动，B项错误，经过t0.4 s，即半个周期，P点经过的路程为2A0.4 m，C项

4、错误；经过t0.5 s，波向x轴负向平移xvt5 m，可知Q点处于波峰，D项正确【答案】D8如图所示，沿绳子传播的横波，在绳子上相距2 m的P，Q两点的振动图像分别如图中实、虚线所示，已知波长大于2 m，则该波的频率、波长、波速和传播方向分别是()Af2 Hz B4 mCv8 m/s D一定由PQ【解析】由图中看出质点振动的周期T0.5 s，故波的频率f2 Hz，选项A对由于P、Q两质点振动反向，故它们之间的距离为，由于波长大于它们之间的距离，即n只能取零，即2 m，故4 m，选项B正确，由vf，知v428 m/s，选项C对无法确定波的传播方向，选项D错选项A、B、C正确【答案】ABC9如下图甲所示，O点为振源，OPs，t0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波图乙为从t0时刻开始描绘的P点的振动图象下列判断中正确的是()A该波的频率为B这列波的波长为Ct0时刻，振源O振动的方向沿y轴正方向Dtt2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向【解析】由振动图象知，波的周期是(t2t1)，则波的频率为，A正确；由波速v得vT，B错；t0时刻，振源的振动方向与波传到P点时P的振动方向

5、相同，可知振源振动的方向沿y轴正方向，C正确；当tt2时刻，P点的振动方向可由t2时刻后面的图象判断，振动方向沿y轴正方向，D错【答案】AC10(2020年福建卷)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()At0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大Bt0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为 30 cm【解析】A选项，由乙图象看出，t0.15 s时，质点Q位于负方向的最大位移处，而简谐运动的加速度大小与位移成正比，方向与位移方向相反，所以加速度为正向最大值；B选项中，由乙图象看出，简谐运动的周期为T0.20 s，t0.10 s时，质点Q的速度方向沿y轴负方向，由甲图可以看出，波的传播方向应该沿x轴负方向，因甲图是t0.10 s的波形，所以t0.15 s时，经历了0.05 s的时间，图甲的波形向x轴负方向平移了2 m的距离，如上图所示，因波向x轴负方向传播，则此时P

6、点的运动方向沿y轴负方向；D选项中，由图甲可以看出，由于t0.10 s时质点P不处于平衡位置故从t0.10 s到t0.25 s质点P通过的路程不为30 cm，本题正确选项为A、B.【答案】AB11如图所示为波源O振动1.5 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图已知波源O在t0时开始沿y轴负方向振动，t1.5 s时它正好第二次到达波谷问：(1)何时x5.4 m处的质点第一次到达波峰？(2)从t0开始至x5.4 m处的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？【解析】(1)从图象可知60 cm0.6 m，t1T所以Tt1.2 s又由，得x0.75 m所以t1.5 s时波刚好传至距波源0.75 m的质点处，最前面的波峰位于x0.3 m的质点又由得t s10.2 s.(2)从t0至x5.4 m处的质点第一次到达波峰时所用总时间ttt1.5 s10.2 s11.7 s所以波源通过的总路程s路4A1.95 m.【答案】(1)11.7 s(2)1.95 m12如下图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P点的横坐标为96 cm，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间质点P开始振动，振动方向如何？(2)经过多长时间，质点P第三次到达波峰【解析】(1)图中状态为波刚传到24 cm处，故传到P点的时间为：t s1.2 s由于题图中24 cm处质点向下振动，故P点开始振动方向向下(2)可用两种方法求解质点振动法：周期为T s0.4 s故P点开始向下振动，经T时间第一次到达波峰，再经2T时间第三次到达波峰，总时间是ttT2T2.3 s波形移动法：题图状态下，距离P点最近的波峰(6 cm处)传到P点时，P点第一次到达波峰，再经2T时间第三次到达波峰，得总时间为：t s2T2.3 s.【答案】(1)1.2 s向下(2)2.3 s

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