高中物理人教版 (新课标)选修32 波的图象课时作业

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12.2 波的图象 同步练习（人教版选修3-4）1．关于波的图象的物理意义，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答案：C2．如图12－2－14为一横波波形图象，波沿x轴负方向传播，就标明的质点而言，其速度为正且加速度为负的质点是(　　) 图12－2－14A．P　　　　　　　 B．QC．R   D．S解析：选D.因波沿x轴负方向传播，所以S、R两点均向上振动，P、Q两点均向下振动，且各质点的加速度方向均由各自所在位置指向平衡位置．3．根据图12－2－15所示的两图象，分别判断它们属于何种图象，并判定A、B两质点在t时刻的运动方向(　　)图12－2－15A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象C．A、B两质点均向上D．A、B两质点均向下解析：选BD.由两图象的横坐标可看出甲是波动图象，乙是振动图象，选项B正确，A错误．由甲图中的传播方向，可看出A质点此刻应向下运动，由乙图中也可判定B质点在t时刻向下运动．4．(2011年洛阳高二检测)简谐横波某时刻的波形如图12－2－16所示，P为介质中的一个质点．以下说法正确的是(　　) 图12－2－16A．若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻速度沿x轴正方向B．若波沿x轴正方向传播，则P质点此时刻加速度沿y轴正方向C．再过个周期时，质点P的位移为负值D．经过一个周期，质点P通过的路程为4A解析：选D.横波中，质点振动方向与波的传播方向应垂直，故A错；质点加速度的方向一定指向平衡位置，故B错；由于不知道波的传播方向，则无法判断个周期后质点P的位置，故C错；只有选项D正确．5．一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图12－2－17所示，已知波的传播速度是16 m/s. 图12－2－17 (1)指出这列波中质点振动的振幅是多少；(2)画出再经过0.125 s时的波形图象．解析：(1)由图象可以看出，质点振动的最大位移是10 cm，因此质点振动的振幅是10 cm.(2)经过0.125 s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx＝vΔt＝16×0.125 m＝2 m，所以经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示．答案：(1)10 cm　(2)见解析图一、选择题1．关于振动图象和波的图象，下列说法中不正确的是(　　)A．振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B．振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化C．简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线D．振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象的图线实质是某一时刻各个质点的连线形状答案：D2．(2010年高考安徽卷)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图12－2－18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12－2－18A．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：选D.波向右传播，所以P点该时刻振动方向向上，即正向平衡位置运动，所以速度变大，加速度变小，故D正确．3．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图12－2－19所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动，由此可知(　　)图12－2－19A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处解析：选AC.由振动方向与波动方向关系可知，A正确B错．b点此时向平衡位置运动，已向最大位移处运动，故C对D错．4．一列简谐横波向x轴正方向传播，如图12－2－20所示是某时刻波的图象，以下说法不正确的是(　　) 图12－2－20A．各质点的振幅均为2 cmB．a、c质点的振动方向相同C．b质点具有正向最大速度D．d质点具有正向最大加速度答案：B5．(2010年高考北京理综卷)一列横波沿x轴正向传播，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12－2－21甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是(　　)图12－2－21A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象解析：选B.波向右传播，可以确定经过周期后，b质点处于平衡位置且向下运动，从此时开始计时，b质点的振动图象如题图乙所示．故选B项．6．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图12－2－22甲是t＝1 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)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线(　　)图12－2－22A．x＝1 m处的质点   B．x＝2 m处的质点C．x＝3 m处的质点   D．x＝4 m处的质点解析：选D.由振动图象(图乙)可知，t＝1 s 时质点处于平衡位置向y轴的负方向振动．在波动图象(图甲)的1、2、3、4四个质点中，只有2、4两个质点在t＝1 s时处于平衡位置，其中4质点沿y轴的负方向振动．7．(2011年成都五校联考)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图12－2－23，若此波的周期为0.2 s，则下列说法中正确的是(　　)图12－2－23A．再经过Δt＝0.4 s质点P向右移动0.8 mB．再经过Δt＝0.4 s质点P仍在自己的平衡位置C．在波的传播过程中质点Q与P的振动情况总是相同的D．再经过Δt＝0.2 s后的波形与t＝0时的波形是不同的解析：选BC.质点不随波迁移，故A错；经过0.4 s，即2个周期，P点仍处于图示位置，B对；P、Q两点振动同步，故C对；经过0.2 s．即一个周期，各质点分布与原图相同，故D错．   8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图12－2－24所示，关于图中的质点a、b的速度变化情况，下列说法中正确的是(　　) 图12－2－24A．a的速率正在减小，b的速率正在增大B．a的速率正在增大，b的速率正在减小C．a和b的速率都在减小D．a和b的速率都在增大答案：D9．质点A做简谐运动，其振动图象和t＝1.6 s时刻的波动图象如图12－2－25所示，则下列说法正确的是(　　)图12－2－25A．质点A向上运动，波向左传播B．质点A向上运动，波向右传播C．质点A向下运动，波向左传播D．质点A向下运动，波向右传播解析：选B.由振动图象可得质点A正在向上运动，则结合波动图象可以看出，波正向右传播，故B正确．10．一列简谐波在t时刻的波形如图12－2－26所示，此时刻介质质点M的运动方向向上，经过时间Δt后的波形如图中虚线所示，若波源周期为T，则(　　) 图12－2－26A．Δt一定为T　　　　　　 B．Δt可能为TC．Δt一定为T   D．Δt可能为T解析：选D.由M点的运动方向向上可判定波沿x轴负向传播，可认为图中的虚线是由实线向左平移个波形得到的，故Δt可能是T，当然，也可能是nT＋T(n＝0,1,2…)．二、非选择题11．如图12－2－27所示，甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象．请你在乙图中作出这列简谐波在t＝0时刻的波形图(质点a画在坐标原点上，且波沿＋x方向传播)． 图12－2－27解析：由图甲可知，t＝0时刻质点a正处于平衡位置且沿＋y轴方向运动，x轴正方向为波传播的方向，利用波形与振动方向的关系判断，得出t＝0时刻的波形图如图所示．答案：见解析12．如图12－2－28所示，甲为某一波在t＝1.0 s时的图象，乙为参与该波动P质点的振动图象，波速为4 m/s，求：图12－2－28(1)在甲图中画出再经3.5 s时的波形图．(2)求再经过3.5 s时P质点的路程和位移．解析：(1)传播距离：Δx＝v·Δt＝4×3.5 m＝14 m＝(3＋1/2)×4 m所以只需将波形向x轴负向平移2 m即可，如图所示．(2)求路程：因为n＝＝＝7所以路程s＝2An＝2×0.2×7 m＝2.8 m求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需考查从图示时刻P质点经T/2时的位移即可，所以经3.5 s质点P的位移仍为0.答案：(1)如解析图所示(2)2.8 m　0