1、考向2振动和波的图象(2020山东等级考)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知x=处质点的振动方程为y=Acos(t),则t=T时刻的波形图正确的是()(1)审题破题眼:(2)命题陷阱点:陷阱1:认为波沿正方向传播。波的传播方向是不确定的,这也是波的多解的一个重要原因,不能想当然认为波沿正方向传播。陷阱2:认为振动方程为波的方程。能够区分波的图象和振动图象,也要正确区分和应用波的方程和振动方程。准确地从振动图象和波的图象中提取有效信息类别振动图象波的图象研究对象一个质点波传播方向上的所有质点图象正(余)弦曲线正(余)弦曲线物理意义某质点在各时刻的位移某时刻各质点的位移方程x=Asin
2、(t+)y=Acos(t-)+振动方向(看下一时刻的位移)(将波沿传播方向平移)联系(1)纵坐标均表示质点的位移(2)纵坐标的最大值均表示振幅(3)波在传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动,每一个质点都有自己的振动图象快速判断质点振动方向的两种方法(1)上下坡法:逆着波的传播方向,“下坡”时质点向下振动,“上坡”时质点向上振动。(2)同侧法:波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧。振动与波的图象解题流程1.(振动图象)(多选)一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列叙述正确的是()A.质点的振动频率为4 HzB.在10 s内质点经过的路程是20 cmC.在t=1.5 s和t=
3、4.5 s两时刻质点的位移大小相等D.在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的速度相同2.(波的图象)(多选)如图所示,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s。下列说法正确的是()A.从图示时刻开始,质点b比质点a先回到平衡位置B.从图示时刻开始,经0.01 s,x=2 m处质点通过的路程为0.4 mC.若该波波源从x=0处沿x轴正方向运动,则在x=2 000 m处接收到的波的频率将小于50 HzD.若该波传播过程中遇到宽约为3 m的障碍物,则能发生明显的衍射现象3.(振动和波的联系)(多选)图甲是一列简谐横波在t=1 s时刻的波形图,质点P、Q在该
4、时刻的位置如图所示。图乙为质点Q的振动图象。下列判断正确的是()A.该简谐横波的波速大小为2 m/sB.t=1 s时,质点P正处于加速运动状态C.质点P、Q的加速度在运动过程中不可能相等D.质点P在任意1 s内运动的路程一定是12 cmE.质点P的平衡位置对应的x坐标为 m4.(波的多解)(多选)一列横波沿直线传播,在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形,在(t+3 s)时刻A、B两点间形成如图乙所示波形,已知A、B两点间距离a=9 m,则以下说法中正确的是()A.若周期大于4 s,波可能向右传播 B.若周期为4 s,波一定向右传播C.若波速为8.5 m/s,波一
5、定向左传播 D.该波波速可能的最小值为0.5 m/s专题十四振动和波光的折射和反射考向2/研透真题破题有方/D根据题意可知,t=T时,在=+处的质点处于y=Acos(t)=Acos(T)=Acos()=0,即此时该质点位于平衡位置,A、B均错误;下一时刻,y0,即该质点处于平衡位置且向上振动,由题意知横波沿x轴负方向传播,根据同侧法原理判断波形可知C错误、D正确。故选D。/多维猜押制霸考场/1.B、C由图读出周期为T=4 s,则频率为f=0.25 Hz,故A错误;质点在一个周期内通过的路程是4个振幅,t=10 s=2.5T,则在10 s内质点经过的路程是s=2.54A=102 cm=20 cm
6、,故B正确;由图看出,在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点位移大小相等,速度大小相等、方向相反,故C正确,D错误。2.B、D根据“上坡下,下坡上”知,题图所示时刻质点b向y轴负方向振动,故质点a比质点b先回到平衡位置,选项A错误;根据题图知波长为4 m,由T=0.02 s知,f=50 Hz,经过0.01 s,x=2 m处的质点回到平衡位置,运动的路程为0.4 m,选项B正确;由于波源向观察者所在处靠近,故接收到的波的频率大于50 Hz,选项C错误;波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长,选项D正确。3.A、D、E该简谐横波的波长为=4 m,周期为T=2 s,则波速大小为v=
7、2 m/s,选项A正确;由质点Q的振动图象可知,在t=1 s时刻质点Q向下振动,可知波沿x轴负向传播,则t=1 s时,质点P正沿y轴正向运动,处于减速运动状态,选项B错误;质点P、Q在某时刻的位移可能相等,则回复力可能相等,其加速度在运动过程中可能相等,选项C错误;因为1 s=0.5T,则质点P在任意1 s内运动的路程一定是2A=12 cm,选项D正确;因为在图中P质点的纵坐标为振幅的一半,由数学知识可知,质点P的平衡位置对应的x坐标为 m,选项E正确。故选A、D、E。4.B、C、D若波向右传播,3 s=(n+)T1,解得T1= s(n=0,1,2);若波向左传播,3 s=(n+)T2解得,T2= s(n=0,1,2);由于n是整数,所以当周期大于4 s时,波向左传播,若周期为4 s,波一定向右传播,故A错误,B正确;由题图知波长=6 m,若波速为8.5 m/s,波传播的距离为x=vt=8.53 m=25.5 m=4,根据波形的平移可知,波一定向左传播,故C正确;波向左传播且n=0时,周期最大为T2=12 s,该波波速可能的最小值为v= m/s=0.5 m/s,故D正确。关闭Word文档返回原板块
