2019-2020学年高中物理第12章机械波课时作业7波的图象含解析新人教版选修3-

2019-2020学年高中物理第12章机械波课时作业7波的图象含解析新人教版选修3-

课时作业(七)‎ ‎1．关于振动图像和波的图像，以下说法正确的是(　　)‎ A．波的图像反映出很多质点在不同时刻的位移 B．通过波的图像可以找出任一质点在任一时刻的位移 C．从振动图像可以找出很多质点在任一时刻的位移 D．两种图像的纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移 解析　波的图像表示的是连续介质中的各个质点在某一时刻的位移，振动图像表示的是某一质点在各个时刻的位移．‎ 答案　D ‎2．下列图中标出了传播方向和某质点的振动方向，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项正确．‎ 答案　BC ‎3.‎ 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示．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(　　)‎ 6‎ 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．如图所示是一列波的波形图，波沿x轴正向传播，就a、b、c、d四个质点而言，速度为正，加速度为负的点是(　　)‎ A．b B．a C．d D．c 解析　波向右传播，则左侧质点的振动形式会传给右侧相邻的点，b点左侧的点在b的下方，故b速度为负，加速度为负；a点位于平衡位置，a点左侧的点在a的下方，故a速度为负，加速度为零；d点位于平衡位置，d点左侧的点在d的上方，故d速度为正，加速度为零；c点左侧的点在c的上方，故c速度为正，加速度为负；综上所述D项正确．‎ 答案　D ‎5.‎ 简谐横波某时刻波形图如图所示．a为介质中的一个质点，由图像可知(　　)‎ A．质点a加速度方向一定沿y轴负方向 B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向 C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值 D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A 解析　质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿y轴负方向．速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y 6‎ 轴正方向运动；若波向左传播，则质点a向y轴负方向运动．经半个周期后，质点a到了x轴下方对称点，故A、C、D项都正确．‎ 答案　ACD ‎6．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图像，下列说法中正确的是(　　)‎ A．该时刻a点和d点处的质点位移相同，加速度方向相反 B．该时刻b点和c点处的质点位移相同，速度方向也相同 C．质点b比质点c先回到平衡位置 D．质点a比质点d先回到平衡位置 解析　题图时刻a、d两点位移相同，加速度相同，A项错．据“上坡下、下坡上”可以判断a、b两点向上运动，c、d两点向下运动，所以c比b先回到平衡位置，a比d先回到平衡位置，C项错，D项对．‎ 答案　D ‎7．取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的两个图像，其中图甲是一列波的图像，A是介质中的一个质点，图乙是介质中另一个质点的振动图像，B为振动中的某一个时刻，关于图甲中A质点在该时刻的运动方向和图乙中B时刻质点的运动方向，下列说法正确的是(　　)‎ A．A质点向下 D．A质点向上 C．B时刻向下 D．B时刻向上 解析　图甲表示的是波的图像，由于波沿x轴负方向传播．所以，图中质点A的振动方向向下，选项A正确，B项错误；图乙表示的是振动图像，在图中B 6‎ 所对应的时刻质点应当向下运动(因为下一时刻位移为负值)，选项C正确．D项错误．‎ 答案　AC ‎8．介质中坐标原点O处的波源在t＝0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正方向传播，t0时刻传到L处，波形如图所示．下列能描述x0处质点振动的图像是(　　)‎ 解析　波向右传播，由波形图知t0时刻x＝L处的质点向下振动，则各质点开始振动的方向向下，选项A、B错误；由波形图还知在t0时刻，x＝x0处的质点向下振动，则选项C正确，选项D错误．‎ 答案　C ‎9.‎ 如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法正确的是(　　)‎ A．若M质点为波源，则M质点开始振动时方向向下 B．若M质点为波源，则P质点已经振动了T C．若N质点为波源，则P质点已经振动了T D．若N质点为波源，则该时刻P质点动能最大 解析　若M质点为波源，又因为是经过一个周期的波形，此时M 6‎ 质点的振动方向向上，即为开始振动的方向，A项错．振动刚刚传到N点，P点已振动了T，B项错．若N为波源，P点振动落后N点T，P点已振动了T，C项对．又因为P点离平衡位置最远，此时速度为零，动能最小，故选C项．‎ 答案　C ‎10．一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，由平移法可知P1、P3、P5向下，P2、P4向上．‎ 在(b)中，由平移法可知P1、P3、P5向上，P2、P4向下．‎ 答案　AB ‎11．如图甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图像，请你在图乙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，且设波沿x轴正向传播)．‎ 解析　‎ 6‎ t＝0时刻质点a正处于平衡位置且沿＋y方向运动，经达正向最大位移处．又波沿x轴正方向传播，利用波形与振动方向关系的判断方法，得出t＝0时的波形图如图．‎ ‎12．沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5 m和x＝6.5 m处．在t1＝0.5 s时，质点P恰好此时第二次处于波峰位置；则t2＝________ s时，质点Q恰好此时第二次在平衡位置且向上运动；当t＝0.9 s时，质点P的位移为________ cm.‎ 解析　由题知t1＝T，则T＝0.4 s．由Q质点的振动情况知t2＝T＝0.6 s．由振动情况知t＝0.9 s时，质点P在波峰处，其位移为2 cm.‎ 答案　0.6　2‎ 6‎