1、第十二章机械波波的图象1. (多选)如图为某一向右传播的横波在某时刻的波形图,则下列叙述中正确的是()A.经过半个周期,质点C将运动到E点处B.M点和P点的振动情况时刻相同C.A点比F点先到达最低位置D.B点和D点的振动步调相反E.A点和E点的振动步调相同2. (多选)如图所示,画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图,由图象可知()A.质点b此时位移为零B.质点b此时向-y方向运动C.质点d的振幅是2 cmD.质点a再经过T2通过的路程是4 cm,偏离平衡位置的位移是4 cm3.质点A做简谐运动,其振动图象和t=1.6 s时刻的波的图象如图甲、乙所示,则下列说法正确的是()A.t=1.6
2、s时质点A向上运动,波向左传播B.t=1.6 s时质点A向上运动,波向右传播C.t=1.6 s时质点A向下运动,波向左传播D.t=1.6 s时质点A向下运动,波向右传播4.图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,如图中箭头所示,由此可判断此横波()A.向右传播,且此时质点B正减速运动B.向右传播,且此时质点C位移正增大C.向左传播,且此时质点D加速度减小D.向左传播,且此时质点E动能增大5.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距1 m,A点速度沿y轴正方向;t=0.02 s时,质点A第一次到达正向最大位移处,由此可知()A.此波沿x轴正方向
3、传播B.此波沿x轴负方向传播C.从t=0时起,经过0.04 s,质点A沿波传播方向迁移了1 mD.在t=0.04 s时,质点B在平衡位置处,速度沿y轴负方向6.一列横波在介质中向右传播,如图为此波某时刻的波形,并且只有M、N间的质点在振动,下列说法正确的是()A.波源是M,且波恰好传至N质点B.波源是N,且波恰好传至M质点C.Q质点此时的振动方向向下D.从该时刻起,Q质点比P质点先回到平衡位置7.如图所示为一列简谐波在t=0时刻的图象,已知质点P将比质点Q后回到平衡位置,则下列说法中正确的是()A.波一定沿x轴正方向传播B.质点Q与质点R的运动方向相反C.质点P的速度正在增大D.质点R的加速度
4、正在减小8. (多选)如图所示是一列波t时刻的图象,图象上有a、b、c三个质点,下列说法中正确的是()A.a、b两质点此时刻速度方向相同B.a、c两质点此时刻加速度方向相同C.c质点此时刻速度方向沿y轴负方向D.a质点此时刻速度方向沿y轴正方向题组二振动图象和波的图象的比较9.一列横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过34周期开始计时,则图乙描述的是()A.平衡位置在a处的质点的振动图象B.平衡位置在b处的质点的振动图象C.平衡位置在c处的质点的振动图象 D.平衡位置在d处的质点的振动图象10.介质中坐标原点O处的波源
5、在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正向传播,t0时刻传到L处,波形如图所示。下列能描述x0处质点振动图象的是()11.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为。若在x=0处质点的振动图象如图所示,则该波在t=T2时刻的波形曲线为()12.一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=1 s时的波形,图乙是该波中某振动质点的位移随时间变化的图象(两图用同一时间起点)。(1)若该波沿x轴负方向传播,图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象;若该波沿x轴正方向传播,则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=1 m处的质点C.x=2 m处的质点D.x=3 m处的质点(2)设该波沿x轴负
6、方向传播,画出x=3 m处的质点的振动图象。13.图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,Q为平衡位置在x1=10 cm处的质点,P为平衡位置在x2=17.5 cm 处的质点。图乙为Q质点从该时刻起的振动图象。(1)判断波的传播方向。(2)从该时刻起,在哪些时刻质点Q会出现在波峰?(3)从该时刻起,质点P第二次回到平衡位置通过的路程为多少?(结果保留3位有效数字)。答案全解全析1.CDE各质点在各自的平衡位置附近振动,不随波迁移,所以经过半个周期,质点C会回到平衡位置,不会运动到E点处,A错误;M点和P点的振动相差小于1个周期,振动情况不会时刻相同,B错误;波向右传播,F点和A点都向上
7、振动,A点先到达最低位置,C正确;B点和D点的振动相差半个周期,所以振动步调相反,D正确;A点和E点的振动相差1个周期,所以振动步调相同,E正确。2.AC由图象可知质点b此时位于平衡位置,故其位移为零,A正确。根据带动法,在质点b靠近波源一侧的附近,选参考质点b,由于质点b在质点b上方,所以此刻质点b向+y方向运动,B错误。简谐波在介质中传播时,介质中各质点振幅都相同,故C正确。再经过T2,质点a运动到负向最大位移处,其路程为2A,即4 cm,位移为-2 cm,故D错误。3.B由振动图象可得质点A在t=1.6 s时正向上运动,再结合波的图象可以得出,波向右传播,故B正确。4.C由题意,此时质点
8、A正向上运动,波形将向左平移,所以此横波向左传播。此时质点B、C的振动方向向下,D、E振动方向向上,B向平衡位置运动,速度增大,C向波谷运动,位移增大,D向平衡位置运动,加速度减小,E向正向最大位移处运动,速度减小,动能减小,故C正确,A、B、D错误。5.B由A点向上振动,可判定波沿x轴负方向传播,故选项A错误,B正确;由波的图象看出,经t=0.02 s质点A第一次到达最大位移处,则t=14T,T=0.08 s,经0.04 s,质点B在平衡位置处,速度沿y轴正方向,故选项D错误;波传播过程中,质点A并不随波迁移,故选项C错误。6.A因为波向右传播,且只有M、N间的质点在振动,故M是波源且恰好传
9、到N质点,每一质点的振动追随与它相邻的左边质点的振动,因而Q点振动方向向上。从此时刻起,P点由最大位移处直接回到平衡位置,Q先向上到最大位移处再回到平衡位置。故只有A正确。7.A由质点P比质点Q后回到平衡位置,可知P向+y方向运动,Q向-y方向运动,可判断波沿+x方向传播,即P远离平衡位置,速度正在减小,Q靠近平衡位置,速度正在增大;R与Q均向-y方向运动,R正远离平衡位置,位移增大,加速度增大。故选A。8.ABa、b两质点在相邻的波峰与波谷之间,振动方向相同;a、c两质点都位于x轴下方,加速度方向均指向y轴正方向。由于波的传播方向不确定,故各质点的速度方向不确定。故选A、B。9.B因横波沿x
10、轴正向传播,经34周期振动到平衡位置的质点为平衡位置在b、d处的质点,该时刻平衡位置在b处的质点的振动方向沿y轴负方向,平衡位置在d处的质点的振动方向沿y轴正方向,故题图乙为平衡位置在b处的质点的振动图象,故选B。10.C因波沿x轴正向传播,由“上下坡”法可知t=t0时刻L处的质点振动方向向下,可知x0处的质点起振方向向下,故A、B两项均错;由波形图可判断t0时刻x0处的质点振动方向向下,故C项正确,D项错误。11.A由振动图象可知,x=0处质点在t=T2时刻处于平衡位置,且要向下振动,又由于波沿x轴正方向传播,根据同侧法可判断出选项A是正确的;选项B中x=0处的质点要向上振动,而选项C、D中
11、x=0处的质点一个在负向最大位移处,一个在正向最大位移处,故它们都是不对的。12.答案(1)AC(2)见解析图解析(1)当t=1 s时,由图乙可知,此时质点在平衡位置,正要沿y轴负方向运动。若该波沿x轴负方向传播,由图甲知此时x=0处的质点在平衡位置,且正沿y轴负方向运动,故选A。若该波沿x轴正方向传播,由图甲可知,t=1 s时x=2 m处的质点在平衡位置,且正沿y轴负方向运动,故选C。(2)在t=1 s时,x=3 m处的质点在正向最大位移处,将沿y轴负方向运动;由图乙可知振动的周期T=4 s,可得振动图象如图所示。13.答案(1)向右(2)t=(0.8n+0.6)s(n=0,1,2,3)(3)13.2 cm解析(1)由Q质点的振动图象可知,t=0时刻质点Q向下振动,由波形图可知,波的传播方向向右;(2)由题图乙可知,T=0.8 s,所以t=nT+34T=(0.8n+0.6)s(n=0,1,2,3)时刻质点Q会出现在波峰;(3)由题图甲可知,振幅A=4 cm,该时刻质点P的位移y=22A且向上振动,因此质点P第二次到达平衡位置共通过的路程s=A-22A+3A=13.2 cm。
