学高中物理 2.2 波的图像题组训练 教科版选修3-4VIP免费

2.2波的图像题组一质点的振动方向与波传播方向的关系1．下列图中正确的波形图是()解析根据“坡形”法，凡是在“上坡”区必向下运动，“下坡”区的必向上运动，故B、C正确．答案BC2．如图2－3－12所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是()图2－3－12A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动解析解决该题有许多方法，现用“上下波”法判断，若波向右传播，则A质点处于下坡，应向上振动．由此可知波向左传播．同理可判断C向上振动，B向上振动，故C正确．答案C3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图2－3－13所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()图2－3－13A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小解析由波的传播方向及P点位置，可知P点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．答案D4．一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播，振幅为20cm，周期为4×10－2s．现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5，它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上，大小都为10cm.则在此时刻，P1、P2、P3、P4四点可能的运动方向是()A．P1向下，P2向上，P3向下，P4向上B．P1向上，P2向下，P3向上，P4向下C．P1向下，P2向下，P3向上，P4向上D．P1向上，P2向上，P3向上，P4向上解析特别要注意，题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点，只能是如图(a)或(b)所示中的一种．在(a)中，由上、下坡法可知P1、P3、P5向下，P2、P4向上．在(b)中，由上、下坡法可知P1、P3、P5向上，P2、P4向下．答案AB题组二波的图像5．关于波的图像的物理意义，下列说法正确的是()A．表示某一时刻某一质点的位移B．表示各个时刻某一质点的位移C．表示某一时刻各个质点的位移D．表示各个时刻各个质点的位移解析波的图像表示的是介质中的各个质点在某一时刻离开各自的平衡位置的位移．答案C6．如图2－3－14所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示．则()图2－3－14A．该波向左传播B．质点B和D的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时质点F和H的加速度相同E．此时刻E点的位移为零解析由上、下坡法可知，波只有向左传播才会有此时刻质点F的运动方向向下．同理，质点D、E的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上．质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，由a＝－可知，两质点的加速度相同．因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC＝，而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB>＝tC.故正确答案为A、C、D、E.答案ACDE7．一列简谐横波某时刻的波形如图2－3－15中实线所示，经过0.50s后的波形如图中虚线所示．已知波的周期为T，而且0.25s＜T＜0.50s，则()图2－3－15A．当波向x轴的正方向传播时，波速大小为10m/sB．无论波向x轴正方向传播还是向x轴负方向传播，在这0.50s内x＝1.0m的M质点，通过的路程都相等C．当波向x轴正方向传播时，x＝1.0m的质点M和x＝2.5m的质点N在0.50s内通过的路程不相等D．当t＝0.10s时，x＝1.0m的质点M振动的位移一定是0解析由波形图可知，波长λ＝4m，当波向x轴的正方向传播时，0.50s传播5λ/4,5T/4＝0.50s，所以波速v＝λ/T＝10m/s，选项A正确；当波向x轴的正方向传播时，在这0.50s内x＝1.0m的M质点通过的路程为5/4×4A＝5A＝10cm；当波向x轴的负方向传播时，在这0.50s内x＝1.0m的M质点通过的路程为7/4×4A＝7A＝14cm，选项B错误；当波向x轴正方向传播时，x＝1.0m的质点M和x＝2.5m的质点N在0.50s内通过的路程相等，选项C错误；当波向x轴正方向传播时，当t＝0.10s＝T/4时，x＝1.0m的质点M的位移为0，当波向x轴负方向传播时，当t＝0.10s＝0.35T时，x＝1.0m的质点M的位移为负值，选项D错误．答案A8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期2s，t＝0时刻的波形如图2－3－16所示，该列波的波速是________m/s；质点a平衡位置...