2021年新课标版物理选修3-4-双基限时练7-机械波.docx

双基限时练(七)　波的图象
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．表示某一时刻各个质点的位移
C．表示各个时刻某一质点的位移
D．表示各个时刻各个质点的位移
解析　波的图象是用来描述介质中不同质点在某一时刻所在位置相对平衡位置的位移，故B选项正确．
答案　B
2．依据下图所列的两图象，分别推断它们属于何种图象(　　)

A．①是振动图象，②是波动图象
B．①是波动图象，②是振动图象
C．都是波动图象
D．都是振动图象
解析　波的图象横轴为x轴，表示传播方向及介质中各质点到坐标原点的位移，振动图象横轴为t轴，表示时间，故B选项正确．
答案　B
3.

(多选题)如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示，则(　　)
A．该波向左传播
B．质点C比质点B先回到平衡位置
C．质点C和F的振幅相同
D．质点C在此时刻的加速度为零
解析　由F点向下振动，则可推断波向左传播，故A对；由图象可知，C比B先回到平衡位置，B选项正确；此简谐波为等幅波，各质点振幅相同，故C选项正确；C质点在正向最大位移处加速度最大，D选项错误．
答案　ABC

4．如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波的图象，已知质点a在此刻的振动方向向下，则(　　)
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　由题意可知质点a向下振动，质点a位于波峰的右侧，依据“左行波，左向上，右向下”可知此列波向左传播，且质点b向上振动，质点c向上振动，故C选项正确．
答案　C

5．(多选题)如图所示为一列向右传播的简谐波在传播过程中某一时刻的图象，则(　　)
A．A和C两质点加速度相同
B．质点B沿y轴正方向振动，质点F沿y轴负方向运动
C．质点A、E的加速度相同
D．质点D沿y轴负向运动
解析　质点A、E位移相同，即回复力相同，加速度相同，质点A、C位移大小相等、方向相反，其加速度大小相等，方向相反；波向右传播，质点D向下运动，质点B、F沿y轴正向运动．
答案　CD

6. (多选题)如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．此列波的振幅是0.1 m
B．x＝15 m处质点的位移是0.1 m
C．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向
D．A的加速度沿y轴的负方向，而B、C的加速度沿y轴的正方向
解析　从波动图象上可以直接读出振幅、某质点的位移，判定运动方向．
答案　ACD

7．如图所示，实线为简谐波在时刻t的图象，虚线为简谐波又经Δt时间后的图象．则下列说法中正确的是(　　)
A．这列简谐波肯定沿x轴正向传播
B．这列简谐波肯定沿x轴负向传播
C．实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a1位置
D．实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a2位置
解析　经Δt时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移(向右传播)得到的，也可能是向左平移(向左传播)得到的，依据题意无法推断，A、B错误；波上质点在平衡位置上、下两侧振动，并不随波迁移，故C错误、D正确．
答案　D
8.

一列横波沿x轴正向传播，某时刻的图象，如图所示，坐标为(3,0)的质点，经过周期后该质点的坐标是(　　)
A．(3,2)　　　　　 B．(4,2)
C．(4，－2) D．(3,0)
解析　由题意可知，波沿x轴正向传播，则质点(3,0)的振动方向沿y轴正向，经周期后到达正向最大位移，即坐标为(3,2)．
答案　A

9．一列简谐横波某时刻的波形如图所示．波源的平衡位置坐标为x＝0.当波源质点处于其平衡位置且向下运动时，介质中平衡位置坐标x＝3 m的质点所处位置及运动状况是(　　)
A．在其平衡位置且向上运动
B．在其平衡位置且向下运动
C．在正向最大位移处，速度为零
D．在负向最大位移处，速度为零
解析　由波的图象可知，波源在坐标原点，即x＝0处，则当其振动形成的机械波，沿x轴正向传播，某时刻的波的图象如题中所示，表示此时刻波源正在平衡位置，向上振动，所以再经半个周期x＝0处的质点再回到平衡位置向下振动，而x＝3 m处的质点也由正向最大位移处到达负向最大位移处，速度为零，故D选项正确．
答案　D
10.

(多选题)简谐横波某时刻波形图如图所示，a为介质中的一个质点，由图象可知(　　)
A．质点a的加速度方向肯定沿y轴负向
B．质点a的速度方向肯定沿y轴负向
C．经半个周期质点a的位移肯定为负值
D．经半个周期质点a通过的路程肯定为2A
解析　介质中任何一个质点都在做简谐运动，所以a质点此时位移为正值，则加速度肯定沿y轴负向，经半个周期，a质点运动到x轴下方，即位移为负值，半个周期任何做简谐运动的质点，通过的路程为2 A，故A、C、D选项正确．
答案　ACD
11.

如图所示为一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形，则：
(1)波形图上a、b、c三点的加速度哪个最大？加速度的大小与波的传播方向是否有关？
(2)a、b、c三个质点下一小段时间做什么运动？
答案　(1)b点　无关
(2)a点向下做加速运动，b点向上做加速运动，c点向上做减速运动
12.

如图所示为某简谐横波在t＝0时刻的波形图．
(1)若b点向上运动，则该波向哪个方向传播，f点向哪个方向振动？
(2)若波向右传播，请画出c点的振动图象．
(3)a、b、c、d、e、f、g、h几点中，动能最大的质点是________．
解析　(1)由“左行波，左向上”可知波向左传播，则可知f点向下振动．
(2)若波向右传播，则t＝0时刻，c质点在平衡位置，且向下振动，其振动图象如图所示．

(3)在平衡位置的质点动能最大，即c、g两质点动能最大．
答案　(1)从右向左传播　向下振动
(2)见解析图
(3)c、g
13．一列简谐波在t时刻的波形图如图所示，波沿x轴方向传播，且波速为2 m/s，在图中分别画出(t＋3)s和(t－3)s两个时刻的波的图象．

解析　波形在3 s内传播的距离为Δx＝vΔt＝2×3 m＝6 m，
则(t＋3) s时的波形图为t时刻波形图沿x轴正方向平移6 m；
如图中实线所示；(t－3)s时刻的波形图为t时刻波形图沿x轴负方向平移6 m，如图中的虚线所示．

答案　见解析图