专题27振动图像和波动图像解析版Word下载.docx
《专题27振动图像和波动图像解析版Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题27振动图像和波动图像解析版Word下载.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
负向传播可得：
x=0.6m处的质点向平衡位置运动，x=0.4m处的质点先运动到负的最大位移处后向平衡
位置运动，所以x=0.6m处的质点比x=0.4m处的质点先回到平衡位置，选项B错误；
由波沿x轴负向传
3
播可得：
x=4m处的质点由平衡位置向下振动，故x=4m处的质点再经过@T可运动到波峰位置，又有波
长入=2m,波速v=1m/s,所以，周期T=入/v=2s,那么，x=4m处的质点再经过1.5s可运动到波峰位置，选项C正确；
故经过2s（一个周期），波正好向前传播一个波长，波形重合，故t=2s的波形图与t=0时的
波形图重合，选项D正确；
x=2m处的质点在做简谐运动的周期T=2s,④=2兀/T=,兀又有振幅A=0.4m,
t=0时，质点位移为零，根据波沿x轴负向传播可知质点向下振动，其初相位为忸兀，故可得：
x=2m处
质点的振动方程为y=Asin（d+4）=0.4sin（兀t+尢（m）,选项E错误。
3.（2019湖南衡阳三模）图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。
探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图象。
图乙为血管探头沿x轴
正方向发送的简滔超声波图象，t=0时刻波恰好传到质点M.已知此超声波的频率为1X107HZ,下列说法
正确的是（）
A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4103m/s
B.质点M开始振动的方向沿y轴正方向
C.0〜1.2510-7s内质点M的路程为2mm
D.t=1.2510-7s时质点M运动到横坐标x=35M0「2mm处
E.t=1.5107s时质点N恰好处于波谷
【参考答案】ACE
【名师解析】根据图象读出波长为：
入=14X102mm=1.4104m,由v=入得波速为：
v=入上1.4104X1M07=1.4M03m/s,故A正确；
由图可知，波的最前沿传播的是波谷，所以M点开始振动的方向向下，故B错误；
质点振动的周期为：
T="
=1M0「7s,质点只会上下振动，因为t=1.25107s=^j-T,所以质点A运动的路程为：
S=1—X4A=1.25>
4X0.0004m=0.002m=2mm,故C正确；
在波的传播过程中各质点只在平衡
4
位置附近振动，不沿波的方向传播，故D错误；
由图可知，MN之间的距离为：
MN=（35-17.5）X10「2mm
=17.5M0-2mm=1.7510「4m,波的前沿传播到达N的时间为：
1=旭=175久10=1.25107s,在
vL4X10J
1.510「7s时质点N的振动时间为：
0.25107s=1波刚传到N点时N从平衡位置开始向下振动，经过乎
到达波谷，故E正确。
4.（5分）（2019江西南昌三模）如图甲所示，为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。
图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象。
则下列说法正确的是（）
A.波传播的速度为20m/s
B.波沿x轴负方向传播
C.t=0.25s时，质点a的位移沿y轴负方向
D.t=0.25s时，x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向
E.从t=0开始，经0.3s,质点b通过的路程是6m
【命题意图】本题考查波动传播、振动图像和波动图像及其相关知识点。
【解题思路】由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s,由甲图知，波长上4m,则波速为：
v=T=20m/s,
选项A正确；
由乙图知，t=0时刻，质点a向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，选项B错误；
由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s,所以质点A在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时亥ij的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以a的位移沿y轴负方向，选项C正确；
由图甲可知，a质点和b
质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点
故选项E错误。
【参考答案】BCE
【名师解析】由波沿x轴正方向传播，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A,则此时A质点恰好向
,”，，-24
下振动,
故波源的起振方向是向下，故A错误；
在t=0时刻起到质点B第一次出现波峰的时间为t=j£
s
间距18m相当于
6.（2019成都摸底）（4分）如图甲，介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m。
个得3分，选对3个得4分。
每选错1个扣2分，最低得分为0分）
A.A质点的起振方向向上
B.该列机械波的波速为0.2m/s
C.该列机械波的波长为2m
D.t=11.5s时刻，B质点的速度方向沿y轴正方向
E.若将波源移至x=3m处，则A、B两质点同时开始振动，且振动情况完全相同
【命题意图】此题考查振动图像、波动传播及其相关知识点。
【解题思路】由振动图像可知，A质点的起振方向向上（沿y轴正方向），选项A正确；
由振动图像可知，
振动周期T=4s,根据题述，t=5s时刻，A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处可知，振动从坐标原点传播到质点A需要2s（半周期），即入/2=1m波长入=2m选项C正确；
该列机械波的波速为v=X/T=0.5m/s,选项B错误；
波传播到质点B需要时间t1=x/v=10s,t=11.5s时刻，B质点的速度方向沿y轴负方向，选项D错误；
若将波源移至x=3m处，A、B两质点分布在波源两侧，且距离相同，所以A、B两质点同时开始振动，且振动情况完全相同，选项E正确。
7.（2018武汉4月调研）一列简谐横波某时刻的波形图如图（a）所示，从该时刻开始计时，质点A的振动图像如图（b）所示。
下列说法正确的是（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A.t=0.6s时，质点P的位移为2m
8.0~0.6s内，质点P运动的路程为6m
9.t=0.6s时，波传播的距离为6m
D.若t=0时，振动刚刚传到A点，则t=1.6s时，x=50m的质点第二次位于波峰
E.若t=0时，振动刚刚传到A点，则t=2.4s时，x=50m的质点第二次位于波峰jl17iny/m
【参考答案】
（1）（5分）ABE
【命题意图】本题考查振动图像、波动图像和波动传播及其相关的知识点。
【解题思路】根据图（a）所示的波动图像和图（b）所示的质点A的振动图像可知波沿x轴正方向传播。
根据图乙所示的振动图像，周期T=0.8s,t=0.6s时，质点P运动到波峰，位移为2m,选项A正确；
在0〜0.6s
时间内，质点P运动的路程是3个振幅，为6m,选项B正确；
根据图（a）所示的波动图像可知波长入=20m
波速v=X/T=25m/s,t=0.6s时，波动传播距离x=vt=25X0.6m=15m,选项C错误；
若t=0时，振动刚传播到坐标x1=25m的A点，振动传播到X2=50m处需要时间t=x-x1=1s,则t=1.6s时，X2=50m处的质点第一v
次位于波峰，选项D错误；
若t=0时，振动刚传播到坐标x1=25m的A点，则t=2.4s时，X2=50m处的质点第二次位于波峰，选项E正确。
8.（2017江西南昌二模）一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图所示。
对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是。
A.两列波将同时到达中点M
8.两列波波速之比为1：
2
C.中点M的振动总是加强的
D.M点的位移大小在某时刻可能为零
E.绳的两端点P、Q开始振动的方向相同
【参考答案】ADE
【名师解析】由题意可知，波在同种介质传播，所以波速相同，由于距离相同，所以两波同时到达M点。
故A正确,B错误；
由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱；
当两波都刚传到M点时,此时刻位移为零，所以M点的位移大小在某时刻可能为零。
故C错误,D正确；
据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波
源的起振方向相同，据波形可知，两波源的起振方向都是向上振动，故E正确。
9.如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两
列波的速度均为v=0.4m/s,两列波的振幅均为2cm.图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动.质点M的平衡位置处于x=0.5m处，下列说法正确的是。
A.t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
B.质点M的起振方向沿y轴负方向
C.t=2s时刻，质点M的纵坐标为-2cm
D.0至112s这段时间内质点M通过的路程为20cm
E.M点振动后的振幅是4cm
【参考答案】BDE
【名师解析】
P、Q两质点在各自的平衡位置来回振动，不沿波的转播方向移动，故A错误；
由同侧法可判断B正确；
波
的周期为1s,波传播到M点的时间是0.75s,当t=2s时，M点振动的时间为1.25s,是周期的-,两列波4
叠加M点振幅为4cm,故E正确；
路程为5倍振幅是20cm,质点M的纵坐标为-4cm,故C错误，D正
确。
考点：
波长、频率和波速的关系、横波的图象
【名师点睛】本题要理解波的叠加原理，知道当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振
幅的二倍；
当波峰与波谷相遇时此处的位移为零。
10.（多选）（2017陕西宝鸡一模）一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5m,且小于一个波长，如图甲所示，A、B两质点振动图象如图乙所示。
由此可知
A.波中质点在一个周期内通过的路程为8cm
B.该简谐波的波长为4m
C.该简谐波的波速为0.5m/s
D.t=1.5s时A、B两质点的位移相同
E.t=1.5s时A、B两质点的振动速度相同
【参考答案】ACE
【名师解析】由图可知，该波的振幅为2cm,波中质点在一个周期内通过的路程为4倍的振幅，即8cm,故A正
一1
确；
由图知，t=0时刻B质点通过平衡位置向上运动，A质点位于波峰，则有Ax=x2-x1=（n+,）入，n=0,1,2,3由于
A
Ax<
入则知n只能取0,故入=2n>
B错误；
由图知周期T=4s,则波速为v厅=0.5m/s,故C正确；
由图可知，在t=1.5
s时亥hA的位移为负，而B的位移为正，故D错误；
由图知，t=1.5s时A、B两质点到平衡位置的距离是相等的，
所以振动的速度大小相等；
又由图可知，在t=1.5s时刻二者运动的方向相同，所以它们的振动速度相同，故E正
故选ACE。
11（多选）（2017湖北武汉模拟）一列简谐横波沿x轴传播。
在x=12m处的质点a的振动图线如图甲所示,在
（填正确答案标号）
x=18m处的质点b的振动图线如图乙所示。
下列判断正确的是
A.质点a在波谷时，质点b一定在平衡位置向y轴正方向振动
B.若波沿+x方向传播，这列波的最大传播速度为3m/s
C.若波沿-x方向传播，这列波的最大波长为24m
D.若波的传播速度为0.2m/s,则这列波沿+x方向传播
E.若波的传播速度为1m/s,则这列波沿-x方向传播（导学号88094692）
【参考答案】ACD
【名师解析】由图可知，波的周期为T=8s,A^^;
若波向+x传播，波向右平移，
A63
得（n+3/4）X=ab=6m,v右二丁3轨+3，选项B错，DX^;
63
若波向-x传播，波向左平移，得（n+1/4）入=ab=6m,v左=+xS471+1,选项C对E错。
12.（5分）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，从此时刻开始，x=1m处的质点和x=3m处的质点分别经过0.1s和0.3s第一次到达波峰，则下列说法正确的是.（填正确答案标号.选又1个得2分，选对2个得4分，选对3个彳导5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.这列波沿x轴正向传播
B.该列波在0.1s内沿x轴传播的距离为1m
C.x=1m处质点在0.4s内沿x轴传播的距离为4m
D.在0〜0.6s时间内，x=1.5m处质点通过的路程是60cm
E.在t=0.5s时，x=4m处质点振动方向沿y轴正方向
【名师解析】：
由题可知，由于x=1m处的质点和x=3m处的质点分别经过0.1s和0.3s第一次到达波峰,
因此x=1m处的质点比x=3m处的质点先到达波峰，即t=0时刻，x=1m的质点正沿y轴正向运动，由波动与振动的关系可知，波沿x轴负方向传播，A项错误；
由图可知，波长为4m.波的传播周期为0.4s,
因此波在0.1s内传播的距离为1m,故B正确；
质点并不会随波的传播而发生迁移，C项错误；
在0〜0.6s
时间内，x=1.5m处质点通过的路程为6A=60cm,故D项正确；
t=0.5s时，x=4m处的质点正在平衡位置并沿y轴正方向运动，E项正确.
13.（2016湖北六校调考）一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均
为一1cm,波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（）
A.这列波沿x轴正方向传播
50
B.这列波的波速是3m/s
C.从t=0.6s开始，紧接着的At=0.6s时间内，A质点通过的路程是10m
D.从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置
E.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30m的障碍物，不能发生明显衍射现象
【参考答案:
！
.ABD
【名师解析】由乙图读出t=0.6s时质点A的速度方向为沿y轴负方向，再由甲图根据同侧法判断出波的传
J
播方向为沿x轴正方向，A正确；
由甲图读出该波的波长H20m,由乙图得周期T=1.2s,则波速为v=T
2050
=1.2m/s=3m/s,B正确；
At=0.6s=0.5T,质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振
幅，则经过At=0.6s,A质点通过的路程是s=2A=2X2cm=4cm,C错误；
图示时刻质点P沿y轴正方
向，质点Q沿y轴负方向，所以质点P将比质点Q早回到平衡位置，将此图象与正弦曲线进行对比可知P
2040
点的横坐标为Xp=3m,Q点的横坐标为xq=3m,根据波形的平移法可知质点P比质点Q早回到平衡
20
xq—xp3
位置的时间为t=v=50s=0.4s,故D正确；
发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟
波长差不多，该波的波长为20m,根据这个条件可知该波在传播过程中遇到一个尺寸为30m的障碍物，能
发生明显衍射现象，故E错误。
14.（2019武汉武昌区调研）一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图象如图6甲所示，波上A质点的振动图象如
图乙所示，则以下说法正确的是（）
B.这列波的波速是万m/s
C.从t=0.6s开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置
D.从t=0.6s开始，紧接着的At=0.6s时间内，A质点通过的路程是4m
E.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，不能发生明显衍射现象
【参考答案】.ABD
【名师解析】由题图乙可知，t=0.6s时A点的振动是向下的，因此可判断这列波是向x轴正方向传播的，
由题图甲可知，该波的波长为20m,由题图乙可知，该波的周期为1.2s,可得该波的波速为
3m/s,选项B正确；
由波上各质点振动情况可知，P点向上振动，应该先回到平衡位置，选项C错误；
0.6s的时间为半个周期，因此质点振动路程为4m,选项D正确；
该波的波长为20m,大于10m,因此该波遇到一个尺寸为10m的障碍物时，会发生明显衍射现象，选项E错误。
15.一物理教师某天正在一湖边钓鱼，突然湖的周围起了风，他发现湖中钓鱼的浮标上下浮动。
他根据自己的经验认为浮标上下浮动可简化成竖直方向的简谐运动，他通过观测绘制出了浮标的振动图象，如图甲所
示，接着他又根据湖面的波纹绘制出了水的波动图象，如图乙所示。
假设图乙是一列沿x轴正方向传播的
水波在t=0.5s时的波形图，图甲是图乙中离原点0〜4m范围内某质点的振动图象，则下列说法正确的
A.浮标上下振动的周期为T=2s
B.该列波的波速为2m/s
1Hz的机械波时能产生干涉
C.该波传播过程中遇到频率为
D.图甲是x=2m处质点的振动图象
E.不能确定图甲是0〜4m范围内哪个质点的振动图象
【参考答案】ABD
入
【名师解析】由图甲可知，浮标振动的周期T=2s,由图乙可知波长『4m,该波的波速v=T=2m/s,选
1
项A、B正确；
该列波的频率f=T=0.5Hz,根据波产生干涉的条件可知，当该列波传播过程中遇到频率为
1Hz的机械波时不能产生干涉，选项C错误；
由图甲可知，质点在t=0.5s时处于平衡位置且沿y轴负方向运动，在0〜4m范围内的质点在t=0.5s时刻有x=0、x=2m、x=4m处的质点处在平衡位置，但只有x=2m处的质点是沿y轴负方向运动的，故图甲是x=2m处质点的振动图象，选项D正确，E错误。
16（5分）如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已
画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传
播情况，下列描述正确的是.（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）
-//~-云。
■///
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离相等
C.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象
E.挡板前后波纹间距离不等
【参考答案】ABC
【名师解析】因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，选项A正确；
波通过孔后，
波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，选项B正确、E错误；
如果将孔AB扩大，孔的尺
寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，选项C正确；
如果孔的大小不变，使波源频率增大，因
v
为波速不变，根据Qf知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，选项D错误.
x=0.1sin
17.如图2所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为
20疝（m）,形成的机械波的波速都是10m/s。
介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m。
则
（）
A.波的周期为0.2s
B.波的波长为2m
C.P点一定是振动加强点
D.P点可能是振动减弱点
1.C
【名师解析】由简谐运动表达式x=0.1sin20t（m）,可知周期T=0.1s,选项A错误；
由波速v=可得
心vT=1m,选项B错误；
由于P点与A、B两波源间的距离之差等于1个波长，所以P点一定是振动加
强点，选项C正确，D错误。
18.（2016山东潍坊期末）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，其中t时刻和t+0.4s时刻在x轴上一3m至3m区间内的波形图如图3中同一条图线所示，则下列说法中正确的是（）
A.质点振动周期一定为0.4s
B.该波最小波速为10m/s
C.从t时刻开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置
D.在t+0.8s时刻，x=-2m处的质点位移为零
【参考答案】.BC
0.4
【名师解析】因为机械波每经过1个周期，波形相同，所以T=Ts（n=1,2,3,…），选项A错误；
根
据波形图可知，波长入=4m,所以波速v=T=10nm/s（n=1,2,3,…），当n=1时，波速最小，为10
m/s,选项B正确；
已知波沿x轴正方向传播，在t时刻x=2m处的质点从最大位移处向平衡位置移动，而x=2.5m处的质点正向最大位移位置运动，所以x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置，选项C正确；
在t+0.8s时刻，横波的波形与t时刻波形相同，x=-2m处的质点位移不为零，选项D错误。
19.（2016河北邯郸模拟）如图4甲所示，OP=s,t=0时刻质点O开始振动，产生沿O、P所在直线向右传
播
升级会员 