3.2 波的描述 同步练习题（Word版含答案）

3.2 波的描述
一、单选题
1．下图为一在水平方向传播的简谐波，已知此时质点F向下运动，则以下说法正确的是（ ）
A．波向右传播
B．质点H与F的运动方向相同
C．质点C比Ｂ先回到平衡位置
D．此时质点C的加速度为0
2．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（ ）
A． B．
C． D．
3．简谐横波某时刻的波形图线如图所示，由此图可知（　　）
A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的
B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的
C．若波从右向左传播，则质点c向下运动
D．若波从右向左传播，则质点d向下运动
4．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。此时质点K与M处于最大位移处，质点L与N处于平衡位置。下列说法正确的是
A．此时质点L的运动方向沿y轴负方向
B．此时质点N的运动方向沿y轴正方向
C．此时质点K的加速度为零
D．此时质点M的速度为零
5．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，波沿x轴的正方向传播，P为介质中的一个质点．下列说法正确的是
A．质点P 此时刻的速度沿y 轴正方向
B．质点P 此时刻的速度沿x 轴正方向
C．经过一个周期，质点P 通过的路程为2b
D．经过一个周期，质点P 通过的路程为2a
6．如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐波．下图中能够正确表示t=0.6s时波形的图是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
7．一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波形图象如图甲所示．若从此时刻开始计时，则图乙表示a、b、c、d中哪个质点的振动图象（　　）
A．若波沿x轴正方向传播，则乙图为a点振动的图象
B．若波沿x轴正方向传播，则乙图为b点振动的图象
C．若波沿x轴负方向传播，则乙图为c点振动的图象
D．若波沿x轴负方向传播，则乙图为d点振动的图象
8．如图所示，甲图为一列简谐横波在某时刻的波形图，乙图是这列波中某质点此后一段时间内的振动图象，则
A．若波沿x轴正方向传播，图乙可能为质点A的振动图象
B．若波沿x轴正方向传播，质点B经过个周期到达波峰位置
C．若波沿x轴负方向传播，图乙可能为质点C的振动图象
D．若波沿x轴负方向传播，质点D经过个周期到达波峰位置
9．下列波形图中正确的是(　　)
A． B． C． D．
10．如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图像可知(　　)．
A．质点b此时位移为零
B．质点b此时向－y方向运动
C．质点d的振幅是2 cm
D．质点a再经过通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是4 cm
11．根据图甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是(　　)
A．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．甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振
D．甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振
12．一列简谐波某时刻的波形图如图甲所示，乙图表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象．则（　　）
A．若波沿x轴正方向传播，图乙为a点的振动图象
B．若波沿x轴正方向传播，图乙为b点的振动图象
C．若波沿x轴负方向传播，图乙为c点的振动图象
D．若波沿x轴负方向传播，图乙为d点的振动图象
13．一列波沿x轴传播，t=2s时刻的波形如图1所示，图2是某质点的振动图象，则下列说法正确的是（ ）
A．波的传播速度为1m/s
B．波如果向右传播，则图2是x=0、4m处质点的振动图象
C．波如果向右传播，则图2是x=2m、6m处质点的振动图象
D．波如果向左传播，则图2是x=0、4m处质点的振动图象
E.波如果向左传播，则图2是x=2m、6m处质点的振动图象
14．（多选）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的加速度方向一定沿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
15．如图所示为某一时刻简谐波的图象，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法中正确的是（　　）
A．质点A、D的振幅相等
B．在该时刻质点B、E的运动方向相反
C．在该时刻质点C、F的加速度为零
D．在该时刻质点D正向下运动
三、填空题
16．下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T．经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1对其平衡位置的位移为6cm．则当t=时质点5的运动方向为_________，当t=时质点9运动的路程为_________cm ．
17．一列横波在某时刻的波形图如图所示.若此时刻质点a的振动方向向下，则波向_______传播.若波向右传播，此时刻d点向________振动.
18．如图，是一列横波某时刻的波形图，若此时只有M、N之间的质点在振动，周期为T，其中Q点向下运动，则波向____（选填：“左”或“右”）传播，P点已经振动的时间为___T．
19．右图为一横波在某时刻的波形图，已知F质点此时运动方向如图，则（　　）
A．波向左传播
B．质点H与F点的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点C的加速度为零
E.此时速度数值最大的质点是A、E、I
20．如图，一个是振动图像，一个是波动图像，其中是___________是振动图像(选填：“a”或“b”)，图a的物理意义是：___________．
四、作图题
21．如图甲所示，为某一列简谐波时刻的图像，图乙是这列波上质点从时刻起的振动图像．请在图甲中画出时的波动图像_________．
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
A．根据波形图判断波的传播方向的方法，同侧法在波形的同一侧F质点的振动方向与波的传播方向垂直，可以判定波向左传播，A错误；
B．波的传播方向是向左传播，根据同侧法可以判断H点将要向平衡位置运动，F点向远离平衡位置的方向运动，B错误；
C．C点在距离平衡位置的最远处将要向平衡位置运动，由波向左传播，根据同侧法判断B点先向最远位置运动然后再从最远位置回到平衡位置，所以C点比B先回到平衡位置，C正确；
D．C点在距离平衡位置的最远处，速度最小为零，加速度最大，D错误。
故选C。
2．A
【解析】试题分析：由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项．
解：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．
故选A．
【点评】本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向．
3．B
【详解】
AB．据“同侧法”可知，若质点a向下运动，波是向左传播的，若质点b向上运动，波是向右传播的，A错误，B正确；
CD．若波向左传播，根据“平移法”可知，质点c、d均向上运动，CD错误。
故选B。
4．D
【解析】
根据“上坡上，下坡下”原理质点L向y轴正方向运动，质点N向y轴负方向运动，AB错误；根据可知MN两点的位移最大，回复力最大，所以加速度最大，速度为零，C错误D正确．
5．A
【解析】
试题分析：根据波的传播方向与质子振动的关系可知，此时P点向上振动，即沿y轴的正方向运动，选项A正确；质点只能沿y轴方向振动，不能随波一起沿x轴方向运动，故选项B错误；经过一个周期质点P通过的路程是4a，故选项CD均错误．
考点：机械振动与机械波．
6．C
【分析】
波源形成向右和向左传播的两列横波，左右具有对称性，根据t=0.6与周期的关系，分析形成的波形的长度，分析波源的状态，即可确定图象．
【详解】
由题，该波的周期为T=0.4s，则时间t=0.6s=1.5T，向左和向右分别形成1.5个波长的波形．由于波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，则t=0.6s时的振动方向沿y轴负方向，C正确，ABD错误。
故选C。
【点评】
本题的解题关键是抓住对称性，分析波源振动状态和波形的长度，进行选择．
7．BD
【详解】
AC．图乙表示质点从平衡位置向正方向运动，AC错误；
B．若b质点向上振动，则波向沿x轴正方向传播，B正确；
D．若d质点向上振动，则波向沿x轴负方向传播，D正确。
故选BD。
8．BD
【解析】
【详解】
如果波是向x轴正方向传播，根据“上下坡法则”可以判断出：A点从波峰向下振动，B点会向上振动，经过个周期到达波峰位置，因此A错误，B正确。如果波是向x轴负方向传播，根据“上下坡法则”可以判断出：C点从波谷向上振动，D点会向上振动，经过个周期到达波峰位置，因此C错误，D正确；故选BD。
【点睛】
“上下坡法则”是把波形图线比喻为凸凹的路面，凸凹路面就有上坡段和下坡段，沿着波的传播方向看去，位于上坡段的质点，则向下运动，位于下坡段的质点，则向上运动；反之，向上运动的质点，必位于下坡段，向下运动的质点，必位于上坡段。即沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称为“上坡下，下坡上”。
9．BC
【详解】
根据上下坡法知，顺着波的传播方向看，凡是在“上坡”区的质点必向下运动，在“下坡”区的质点必向上运动，故BC正确．AD错误．故选BC.
点睛：已知波的传播方向，判断质点的振动方向的方法较多，常用的有“上下坡法”、波形平移法、质点的带动法等，都要学会运用．
10．AC
【详解】
由波形知，质点b在平衡位置．所以，其位移此时为零，选项A正确；因波向右传播，波源在左侧，由质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b此时向＋y方向运动，选项B错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同．所以，质点d的振幅是2 cm，选项C正确；再经过的时间，质点a将运动到负向最大位移处，位移为-2m，故选项D错误．
11．BD
【详解】
AB．波动图象的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置，振动图象的横坐标为时间，故A错误，B正确；
CD．甲中A质点被其左侧的质点带动向上振，乙中B时刻后位移由零变为负值，故向下振，故C错误，D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】
A．由甲图看出，图示时刻质点a的位移为正向最大，而振动图象t=0时刻质点的位移为零，所以图乙不可能是图甲中a的振动图象．故A错误；
B．若波沿x轴正方向传播，b质点的速度方向沿y轴正方向，此时刻b的位移为零，由乙图看出t=0时刻质点经过位置沿y轴正方向振动，所以乙图是甲图中b质点的振动图象．故B正确；
C．图甲中质点c此时刻处于波谷，位移为负向最大，图乙不可能c点的振动图象．故C错误；
D．若波沿x轴负方向传播，d质点的速度方向沿y轴正方向，此时刻d的位移为零，与乙图t=0时刻质点的状态相同，所以乙图是甲图中d质点的振动图象．故D正确。
故选BD。
13．ABE
【详解】
A．根据波形图可知该波的波长为4m，该波的周期为4 s，由
=1m/s
选项A正确；
BC．根据振动图象知该质点在t=2s时在平衡位置并且向下振动，根据波的振动方向与波的传播方向间的关系可知，波如果向右传播，应是x=0、4m处质点的振动图象，选项B正确、C错误；
DE．如果波向左传播，图1是x=2m、6m处质点的振动图象，选项D错误、E正确；
故选ABE．
14．ACD
【详解】
A．简谐波传播过程中，质点做简谐运动，其加速度方向总是与对平衡位置的位移方向相反，指向平衡位置，故A正确；
B．由于波的传播方向可能沿x轴正方向，也可能沿x轴负方向，因此质点a的速度方向可能沿y轴正方向，也可能沿y轴负方向，故B错误；
C．根据质点a的振动规律，无论质点a是沿y轴正方向运动或是沿y轴负方向运动，经过半个周期后，质点a均处在x轴下方向某位置，故质点a对平衡位置的位移沿y轴负方向，为负值，C正确；
D．简谐运动具有周期性，质点在一个周期内通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，D正确。
故选ACD。
15．ABD
【详解】
简谐波传播过程中，A、D两点的振幅相同，故A正确；波的传播方向沿X轴正方向，由波形平移法得知，B点的速度方向向上，E的速度方向向下，速度大小相等、方向相反，故B正确；C、F两点处于位移最大处，两点的加速度最大，故C错误；波的传播方向沿X轴正方向，该时刻质点D正向下运动，故D正确．所以ABD正确，C错误．
16．竖直向上； 18
【详解】
经过T时，质点1从平衡位置运动到波峰，此时质点5刚开始振动，由于后一个质点重复前一个质点的振动，由于质点1开始竖直向上振动，故质点5开始振动时也是竖直向上振动．
当 时质点已经振动了时间，而质点在一个周期内通过的路程是4A，则时质点9运动的路程为 S=3A=18cm．
点睛：掌握简谐波传播过程中，“后一个质点重复前一个质点的振动”、“一个周期内质点通过的路程为4A”是解决此类问题的关键所在．
17．左 下
【详解】
质点a的振动方向向下，由波形平移法可知，则知波向左传播；
若波向右传播，波形向右平移，则知此时时刻b点向下振动。
18．左； 1/4；
【详解】
根据Q正在向下振动可知，波向左传播；此时P点在最高点，则P点已经振动的时间为T/4．
19．ACE
【详解】
A．沿着波传播的方向看去，波形向上的地方速度方向向下，F速度向下，所以波向左传播，选项A正确；
B．在波动图像上，各点的振幅相等，只不过运动的步调不一致，由于质点F向下运动，质点H向上运动，选项B错误；
C．质点C向下振动，质点B向上振动，故质点C先回到平衡位置，选项C正确；
D．质点C的位移最大，加速度最大，选项D错误；
E．质点振动速度最大位置在平衡位置，所以在平衡位置的质点有A、E、I，故E正确。
故选ACE。
20．b 同一时刻各个质点的位移(或者相对平衡位置的位移)
【分析】
振动图像描述的是一个质点在不同时刻离开平衡位置的位移；波的图像描述的是同一时刻各个质点的位移.
【详解】
振动图像描述的是一个质点在不同时刻离开平衡位置的位移，则图像b是振动图像；图a是波的图像，物理意义是同一时刻各个质点的位移(或者相对平衡位置的位移)．
【点睛】
本题要理解振动图象和波动图象各自的物理意义；知道振动图像是“照相机”；波的图像是“录像机”.
21．
【解析】
由题可知，波向右传，且周期．故当时，则有，故经过，P点位于波谷，-0.5m处的质点位于平衡位置，原点处的质点位于波峰，0.5m处的质点位于平衡位置，1m处的质点位于波谷，1.5m处的质点位于平衡位置，则时的波形如图所示：
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