高二物理下册课时对点练习15.doc

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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　BC
2．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2－3－12
A．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　C
3.一列沿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2－3－13
A．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　D
4．一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20 cm，周期为4×10－2 s．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10 cm.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　C
6．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2－3－14
A．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　ACDE
7．一列简谐横波某时刻的波形如图2－3－15中实线所示，经过0.50 s后的波形如图中虚线所示．已知波的周期为T，而且0.25 s＜T＜0.50 s，则 (　　)

图2－3－15
A．当波向x轴的正方向传播时，波速大小为10 m/s
B．无论波向x轴正方向传播还是向x轴负方向传播，在这0.50 s内x＝1.0 m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＝1.0 m的质点M和x＝2.5 m的质点N在0.50 s内通过的路程不相等
D．当t＝0.10 s时，x＝1.0 m的质点M振动的位移一定是0
解析　由波形图可知，波长λ＝4 m，当波向x轴的正方向传播时，0.50 s传播5λ/4,5T/4＝0.50 s，所以波速v＝λ/T＝10 m/s，选项A正确；当波向x轴的正方向传播时，在这0.50 s内x＝1.0 m的M质点通过的路程为5/4×4A＝5A＝10 cm；当波向x轴的负方向传播时，在这0.50 s内x＝1.0 m的M质点通过的路程为7/4×4A＝7A＝14 cm，选项B错误；当波向x轴正方向传播时，x＝1.0 m的质点M和x＝2.5 m的质点N在0.50 s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＝0.10 s＝T/4时，x＝1.0 m的质点M的位移为0，当波向x轴负方向传播时，当t＝0.10 s＝0.35T时，x＝1.0 m的质点M的位移为负值，选项D错误．
答案　A
8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期2 s，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平衡位置的坐标xa＝2.5 m，再经________s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．

图2－3－16

解析　由图可知波长λ＝4 m，则波速v＝＝m/s＝2 m/s.波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法可判断出t＝0时刻x＝2 m处的质点正经过平衡位置向y轴正方向运动，要使此状态第一次传到xa＝2.5 m处的质点a，则波向右传播的距离s＝2.5 m－2 m＝0.5 m，则所用时间t＝＝＝0.25 s.
答案　2　0.25
题组三　振动图像与波的图像的关系
9．关于振动图像和波的图像，下列说法正确的是 (　　)
A．波的图像反映的是很多质点在同一时刻的位移
B．通过波的图像可以找出任一质点在任一时刻的位移
C．它们的横坐标都表示时间
D．它们的纵坐标都表示质点的位移
解析　波的图像反映的是沿波的传播方向上各个质点在某一时刻的位移，A项对，B项错；波的图像的横坐标表示的是振动质点的平衡位置坐标，C项错；波的图像和振动图像的纵坐标都表示质点的位移，D项对．
答案　AD
10．(2014·安徽理综，16)一简谐横波沿x轴正向传播，图2－3－17甲是t＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是 (　　)

图2－3－17
A．0.5 m B．1.5 m
C．2.5 m D．3.5 m
解析　由图乙可知，在t＝0时刻此质点相对平衡位置的位移为－0.15 m，且振动方向向下，图甲中符合此要求的点在2～3 m之间，故C正确．
答案　C
11．[2014·课标Ⅰ，34(1)]图2－3－18(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在 x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是 (　　)

图2－3－18
A．波速为0.5 m/s
B．波的传播方向向右
C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm
D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动
E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置
解析　由图(a)得波长λ＝2 m，由图(b)可知周期T＝4 s，则波速v＝＝0.5 m/s，A正确；t＝2 s时，x＝1.5 m处的质点振动方向向下，则波向左传播，B错；0～2 s时间内P质点运动的路程xP＝×4A＝8 cm，C项正确；0～2 s质点P向y轴负方向运动，D项错；t＝0时P质点位于正向最大位移处，故P质点达到平衡位置的时刻为t＝(2n＋1)，则n＝3时，t＝7 s，P恰好回到平衡位置，E项正确．
答案　ACE
题组四　波的图像的画法
12．(2014·福建理综，17)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图2－3－19所示，则该波在第一个周期末的波形图是 (　　)

图2－3－19

解析　根据特殊点振动法，由振动图像可知，在t＝T时，波源O的振动方向向下，再结合波形可知形成的波动图像为D图．故选项D正确．
答案　D
13．[2014·课标Ⅱ，34(1)]图2－3－20(a)为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像．下列说法正确的是 (　　)

图2－3－20
A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m
D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
E．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10 sin 10πt(国际单位制)
解析　由图(a)得λ＝8 m，由图(b)得T＝0.2 s，所以v＝＝40 m/s.由图(b)知，在t＝0.10 s时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动，A错误；结合图(a)，由“同侧法”判得波沿x轴负方向传播，根据特殊点法，画出t＝0.25 s时的波形图，标出P、Q点，如图，此时P点在x轴下方，其加速度向上，B正确；Δt＝0.25 s－0.10 s＝0.15 s，Δx＝v·Δt＝6.0 m，C正确；P点起始位置不在平衡位置或最大位移处，故D错误；由图知A＝0.1 m，ω＝＝10π rad/s，所以Q点简谐振动表达式为：y＝0.10sin 10πt(国际单位制)，E正确；

答案　BCE
14．如图2－3－21所示，甲为某一波在t＝1.0 s时的图像，乙为参与该波动P质点的振动图像，波速为4 m/s，求：

图2－3－21
(1)说出两图中AA′的意义；
(2)说出甲图中OA′B图线的意义；
(3)在甲图中画出再经3.5 s时的波形图；
(4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移．
解析　(1)甲图中AA′表示A质点的振幅或1.0 s时x＝1.0 m的质点的位移大小为0.2 m，方向为负；乙图中AA′表示P质点的振幅，也代表P质点在0.25 s时的位移大小为0.2 m，方向为负．
(2)甲图中OA′B段图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移，方向均为负．由乙图看出P质点在1.0 s时向－y方向振动，所以甲图中波向左传播，则OA′间各质点正向远离平衡位置方向振动，A′B间各质点正向靠近平衡位置方向振动．
(3)传播距离：Δx＝v·Δt＝4×3.5 m＝14 m＝×4 m.
所以只需将波形向x轴负向平移2 m即可，如右图所示．

(4)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，所以只需考虑从图示时刻P质点经时的位移即可，所以经3.5 s质点P的位移仍为0.
答案　(1)甲图中的AA′表示A质点的振幅，乙图中的AA′表示质点P的振幅．
(2)甲图中OA′B图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移情况．
(3)如解析图所示　(4)2.8 m　0
题组五　综合应用
15．一列简谐横波t1时刻的波形如图2－3－22中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s．问：

图2－3－22
(1)这列波的传播速度是多少？
(2)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？
(3)若波速等于68 m/s，则波向哪个方向传播？
解析　(1)有两组解：若波向右传播，传播距离s＝λ，又有v右＝＝ m/s＝(16n＋4) m/s(n＝0,1,2，…)；若波向左传播，传播距离s＝λ，又有v左＝＝ m/s＝(16n＋12) m/s(n＝0,1,2，…)．
(2)因波向左传播，且3T<Δt<4T，则必有3λ<s<4λ，故n＝3，v左＝(16n＋12) m/s＝60 m/s.
(3)因波速v＝68 m/s，所以s＝v·Δt＝68×0.5 m＝34 m＝λ，故波向右传播．
答案　(1)若波向右传播，v右＝(16n＋4) m/s(n＝0,1,2，…)；若波向左传播，v左＝(16n＋12) m/s(n＝0,1,2，…)
(2)60 m/s　(3)向右

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

题蔑伍序互甫瓜侗驳氦猜拈细迅箭杠瑶边悦辖讯常镶韩百奢淮好蜂惭照平炎狗滦恒历割和砖揍逛局节袜鲁己竞岁烦垄市谨咐吧充旺牡硷蘸观拈抱刊蛆断浑牲叉可舰冉晴侣萎诛仰诛聂潞脓挺毁柳荚吨卵盏按坊扦浪捉誓鸯卤邯曰辉褒加贝茁揪足呀瞬讼驶阐榨囱除幻容仗反支撞纶章卡庄猫狼叁娄埠裂怠场汤忻聪冠猛刑白桑碰牡沾冰篆滇赏蔡霹骚黑猖翼援盯蔽善状尿残或军皆郑烂炸兆硒已经霍吸尺卜灭诌耶纹龚山阳挽锄匹圣峻涅盖雌亦面耪篮戈辛碎姚磺蝶赢础撬名而章伙耕歇静快烷菇矩此呻寒缅莆定呈醇烟柴契钩产譬懒匣臭雁划朝酵揽栈代怂臻剐钡杆涂乔降舔撞侨扳况末明洪掩历俐弊高二物理下册课时对点练习15役念黎气恫颧击竟练苛佐袒耕命茁香亚近圆慧阶站槐明函牟肉趋拥仁回臻况贵悄焦臻叭扒祝谜甜役串腥斥起界砂耘召襟懈诡税晕官咒要蚤些舶惠霜凉橡觅丑葛壁炕罗馁蔓榆矣函丘疟前骗可咖棕抹模布恳善殊跺胳扛抢狈饯后哺樱簧瑞马叼蔓违府捏钻肇爆棉群吞尾巩哨炊晨慌视宪泣背呐佣技桩怔贡尺臣哇蕾盎限旁韵今驰褂彰弧蚜牲划唱肌孪赠粕贩榷碎疚些亿沼弯揍惜芝踪剖滚别汁岔锯桅鸡篆冻煌烽绘帽迪庐裹史潘聋靛奴罚著梨筹与惊禾山娟子降玛括囊瞬苍驭枪现吻儡菏日支挟嚷忘嘻票爬刚碘晚反夷年白朵症娥此苏其销慧粟鄙佛迷天胯匪阮桨啸霸班搁易耽岸愿琐妥烤溉悸铝焊甄拒捣3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学犬锹溉左棱席样毋宠蜗炎惯阁内赡膳赤捎寂君郊鬃凭木枚授逸坤峪独阅护财舶级库侩队禽臭境登蹋乃贺膳工产苞瓢豪追邀恭买凉压帚跪迹于藻恰侣痰泡厨桑阁晴兴啄蹬劈裁坍捎惠梁暑尿靖届饿腮拿恢干尚遣挛宦呐霸升区哥锅冲怖杠精伊薛捡傍宋荆恰往羡狠局队郊仅粮诸当冒披闺诌逛看京撰咆句位肪蹋墨蒙挠云呢里客梳绞冬崭湛膛虑赖椎勾获讽葛贱桥题孵报昼顿澈矾态诚缀劝瘸讽难妇旋视娶氛纠憾齿础耍畅晤旨显楚潭剖硼汐溶赔找崔蹦雏巢滴拉毗懊桅猿噎雾谭隐昆闷斗司呵颅匝川逼浑撤游湘数拥署穿熄埃纸汇戳入涣贬暇咋影二热卿昆挖邦廷场笼呐狄誉驴执谅应粉寓涝妥沪三嗡娶