选修3-4 12.2 波的图像 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-4 12.2 波的图像 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 293.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-24 03:20:27 | ||
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文档简介
选修3-4 12.2 波的图像 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示为波沿着一条右端固定的绳子从 传播到 点的波形示意图，由图可判断出 最初振动的方向是
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
2. 一列横波向右传播，某时刻介质中质点 的位置如图。则质点 的运动方向是
A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右
3. 已知在某时刻的波的图象如图所示，且 点的振动方向向上，下述说法正确的是：
A. 点振动落后于 点，波向右传播
B. 点振动落后于 点，波向左传播
C. 点振动落后于 点，波向右传播
D. 点振动落后于 点，波向左传播
4. 如图所示，实线为简谐波在 时刻的图象，虚线为简谐波又经 时间后的图象，则下列说法中正确的是
A. 这列简谐波一定沿 轴正向传播
B. 这列简谐波一定沿 轴负向传播
C. 实线上的质点 经 时间后位于虚线上 位置
D. 实线上的质点 经 时间后位于虚线上 位置
5. 一质点沿水平方向的振动方程为 ，取水平向右为位移的正方向，则在 时，下列说法正确的是
A. 质点在平衡位置的右方，水平向左运动
B. 质点在平衡位置的右方，水平向右运动
C. 质点在平衡位置的左方，水平向右运动
D. 质点在平衡位置的左方，水平向左运动
6. 一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时的波形如图所示，已知图中质点 振动的周期为 ，下列说法正确的是
A. 这列波的波速为
B. 时，质点 的速度沿 轴正方向
C. 时间内，质点 经过的路程为
D. 时，质点 的加速度沿 轴负方向
7. 振源 带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示。规定绳上各质点向上运动的方向为位移 的正方向，从波传播到细绳上的 点开始计时，下列能表示 点振动图象的是
A. B.
C. D.
8. 如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到 点的波形，由图可判断出 点刚开始的振动方向是
A. 向下 B. 向上 C. 向左 D. 向右
9. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，该时刻 、 两质点均到达波峰位置， 质点的加速度正在增大。下列判断正确的是
A. 、 两质点之间的距离为半个波长
B. 、 两质点振动开始时刻相差半个周期
C. 质点完成全振动的次数比 质点多一次
D. 质点完成全振动的次数比 质点少一次
10. 一列向右传播的横波在某时刻的波形图如图所示，其中质点 、 到平衡位置的距离相等。波的周期为 。关于 、 两质点，以下说法正确的是
A. 该时刻质点 的速度在增大
B. 该时刻质点 的加速度在减小
C. 再经过 ，两质点到平衡位置的距离仍相等
D. 该时刻两质点的速度相同
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 一列横波在某时刻的波形如图所示。若此时刻质点 的振动方向向下，则波向 传播；若波向右传播，此时刻 点向 振动。
12. 一简谐横波沿 轴正方向传播，在 时刻，该波的波形图如图（）所示，则图（）可以表示介质中 、 、 三个质点中 的振动图象（选填“”、“”或“”）；在 时刻，质点 在 。（选填“波峰”“波谷”或“平衡位置”）
13. 一横波某时刻的波形图如图所示，此时质点 的运动方向向上，且经过 第一次回到平衡位置。则波的传播方向 ，波速为 。
14. 如图所示为一个横波的波形图象，其传播方向向左， 、 两质点中先回到平衡位置的是 ； 质点的加速度的大小 （选填“大于”‘‘小于’’或“等于’’） 质点的加速度的大小。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 回答下列问题：
（1）如图所示是一列简谐波沿 轴正方向传播的某时刻的波形图， 在正向最大位移处， 恰好处在平衡位置，经过 的时间，关于 、 两个质点所通过的路程的关系，下列说法正确的是
A.
B.
C.
D.以上三种情况都有可能
（2）一列横波在某时刻的波形图如图所示，质点 的运动方向向下，则波的传播方向向 ，在此时刻运动方向向上的质点有 ，加速度方向向下的质点有 。
16. 图甲是一列简谐横波在 时的波形图，图乙是 处质点的振动图象。
（1）指出波的传播方向。
（2）求波速 的大小。
（3）在图丙中画出 的波形。
17. 一列沿 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示，已知波的传播速率是 。
（1）指出这列波中质点振动的振幅是多少；
（2）画出再经过 时的波形图象.
答案
第一部分
1. D
2. A
【解析】横波向右传播，由“上下坡原理”可知，题图的质点 处于下坡，所以质点 在此时刻运动方向是向上，A正确，BCD错误。
3. B
4. D
【解析】经 时间后的波形可能是 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，根据题意无法判断，故 A、B 错误；
波上质点在平衡位置上、下振动，并不随波迁移，故 C 错误，D 正确。
5. B
【解析】根据 作出该质点的振动图象如图
可知 时，质点的位移为正，质点在平衡位置右方，且此时质点向正方向运动，即水平向右运动，故B正确。
6. C
【解析】由图可知，波长为 ，由公式 可得 ，故A错误；由同侧法可知， 时，质点 的速度沿 轴正方向，故B错误；经过 即半个周期，质点 经过的路程为 ，故C正确；经过 即半个周期，质点 运动到 轴下方，则此时 质点的加速度方向沿 轴正方向，故D错误。
7. A
【解析】由波形得知，波向右传播，开始计时时 点在平衡位置且将向下振动，故A正确。
8. B
【解析】绳子上向右传播的波是横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直，不可能沿水平方向，故C、D错误。由“带动法”可知图示时刻 点振动方向向上，则 点刚开始的振动方向向上，故B正确，A错误。
9. D
【解析】 、 两质点在波形图上相邻的两个波峰处，所以两个质点间的距离为一个波长，两个质点开始振动的时刻相差一个周期，A、B错误； 质点的加速度正在增大，说明 质点向波谷处运动，可知波由 向 传播， 质点完成全振动的次数比 质点少一次，C错误，D正确。
10. C
【解析】波向右传播，则 质点向上运动，可知 质点的速度正在减小，A错误；波向右传播，则 质点向下运动，可知 质点的加速度正在增大，B错误；由图可知， 、 两质点平衡位置的间距是半个波长，故 、 的振动情况总是相反，再经过 ，两质点到平衡位置的距离仍相等，该时刻两质点的速度大小相等，方向相反，C正确，D错误。
第二部分
11. 左；下
【解析】质点 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，则知此时刻 点向下振动。
12. ；波峰
【解析】图（）显示 时，质点在平衡位置且沿 轴负方向运动，图（）中 时， 点在波峰处， 点在平衡位置且沿 轴正方向运动， 点在平衡位置且沿 轴负方向运动，故图（）可以表示介质中 、 、 三个质点中 的振动图象， 时，质点 在平衡位置且沿 轴正方向运动，再过 ，波沿 轴正方向传播 ，质点 在波峰。
13. 向左；
14. ；等于
第三部分
15. （1） B
【解析】根据波的形成和传播规律可知，图中时刻质点 正向上运动，在 时间内，，因此 ，选项B对，A、C、D错。
（2） 轴负方向； 、 、 ；
【解析】由“带动法”或“微平移法”可知波沿 轴负方向传播；根据波的形成过程中质点的带动特点，可以判断 、 、 、 、 质点的运动方向分别是向下、向下、向上、向上、向上，所以，运动方向向上的质点是 、 、 ；位移为正时，加速度为负，则加速度方向向下的质点是 。
16. （1） 轴正方向
【解析】由图乙可知， 时 处质点沿 轴正方向振动，由上下坡法可知，波沿 轴正方向传播。
（2）
【解析】由图甲可知，波长 ；由图乙可知，周期 ，所以 。
（3）
【解析】 的波形如答图所示。
17. （1）
【解析】由图象可以看出，质点振动的最大位移大小是 ，因此振幅是 。
（2） 如解析图所示
【解析】再经 波形沿 轴正方向移动的距离为 ，所以再经过 后的波形图象如图中的虚线所示。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示为波沿着一条右端固定的绳子从 传播到 点的波形示意图，由图可判断出 最初振动的方向是
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
2. 一列横波向右传播，某时刻介质中质点 的位置如图。则质点 的运动方向是
A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右
3. 已知在某时刻的波的图象如图所示，且 点的振动方向向上，下述说法正确的是：
A. 点振动落后于 点，波向右传播
B. 点振动落后于 点，波向左传播
C. 点振动落后于 点，波向右传播
D. 点振动落后于 点，波向左传播
4. 如图所示，实线为简谐波在 时刻的图象，虚线为简谐波又经 时间后的图象，则下列说法中正确的是
A. 这列简谐波一定沿 轴正向传播
B. 这列简谐波一定沿 轴负向传播
C. 实线上的质点 经 时间后位于虚线上 位置
D. 实线上的质点 经 时间后位于虚线上 位置
5. 一质点沿水平方向的振动方程为 ，取水平向右为位移的正方向，则在 时，下列说法正确的是
A. 质点在平衡位置的右方，水平向左运动
B. 质点在平衡位置的右方，水平向右运动
C. 质点在平衡位置的左方，水平向右运动
D. 质点在平衡位置的左方，水平向左运动
6. 一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时的波形如图所示，已知图中质点 振动的周期为 ，下列说法正确的是
A. 这列波的波速为
B. 时，质点 的速度沿 轴正方向
C. 时间内，质点 经过的路程为
D. 时，质点 的加速度沿 轴负方向
7. 振源 带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图所示。规定绳上各质点向上运动的方向为位移 的正方向，从波传播到细绳上的 点开始计时，下列能表示 点振动图象的是
A. B.
C. D.
8. 如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到 点的波形，由图可判断出 点刚开始的振动方向是
A. 向下 B. 向上 C. 向左 D. 向右
9. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，该时刻 、 两质点均到达波峰位置， 质点的加速度正在增大。下列判断正确的是
A. 、 两质点之间的距离为半个波长
B. 、 两质点振动开始时刻相差半个周期
C. 质点完成全振动的次数比 质点多一次
D. 质点完成全振动的次数比 质点少一次
10. 一列向右传播的横波在某时刻的波形图如图所示，其中质点 、 到平衡位置的距离相等。波的周期为 。关于 、 两质点，以下说法正确的是
A. 该时刻质点 的速度在增大
B. 该时刻质点 的加速度在减小
C. 再经过 ，两质点到平衡位置的距离仍相等
D. 该时刻两质点的速度相同
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 一列横波在某时刻的波形如图所示。若此时刻质点 的振动方向向下，则波向 传播；若波向右传播，此时刻 点向 振动。
12. 一简谐横波沿 轴正方向传播，在 时刻，该波的波形图如图（）所示，则图（）可以表示介质中 、 、 三个质点中 的振动图象（选填“”、“”或“”）；在 时刻，质点 在 。（选填“波峰”“波谷”或“平衡位置”）
13. 一横波某时刻的波形图如图所示，此时质点 的运动方向向上，且经过 第一次回到平衡位置。则波的传播方向 ，波速为 。
14. 如图所示为一个横波的波形图象，其传播方向向左， 、 两质点中先回到平衡位置的是 ； 质点的加速度的大小 （选填“大于”‘‘小于’’或“等于’’） 质点的加速度的大小。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 回答下列问题：
（1）如图所示是一列简谐波沿 轴正方向传播的某时刻的波形图， 在正向最大位移处， 恰好处在平衡位置，经过 的时间，关于 、 两个质点所通过的路程的关系，下列说法正确的是
A.
B.
C.
D.以上三种情况都有可能
（2）一列横波在某时刻的波形图如图所示，质点 的运动方向向下，则波的传播方向向 ，在此时刻运动方向向上的质点有 ，加速度方向向下的质点有 。
16. 图甲是一列简谐横波在 时的波形图，图乙是 处质点的振动图象。
（1）指出波的传播方向。
（2）求波速 的大小。
（3）在图丙中画出 的波形。
17. 一列沿 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示，已知波的传播速率是 。
（1）指出这列波中质点振动的振幅是多少；
（2）画出再经过 时的波形图象.
答案
第一部分
1. D
2. A
【解析】横波向右传播，由“上下坡原理”可知，题图的质点 处于下坡，所以质点 在此时刻运动方向是向上，A正确，BCD错误。
3. B
4. D
【解析】经 时间后的波形可能是 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，根据题意无法判断，故 A、B 错误；
波上质点在平衡位置上、下振动，并不随波迁移，故 C 错误，D 正确。
5. B
【解析】根据 作出该质点的振动图象如图
可知 时，质点的位移为正，质点在平衡位置右方，且此时质点向正方向运动，即水平向右运动，故B正确。
6. C
【解析】由图可知，波长为 ，由公式 可得 ，故A错误；由同侧法可知， 时，质点 的速度沿 轴正方向，故B错误；经过 即半个周期，质点 经过的路程为 ，故C正确；经过 即半个周期，质点 运动到 轴下方，则此时 质点的加速度方向沿 轴正方向，故D错误。
7. A
【解析】由波形得知，波向右传播，开始计时时 点在平衡位置且将向下振动，故A正确。
8. B
【解析】绳子上向右传播的波是横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直，不可能沿水平方向，故C、D错误。由“带动法”可知图示时刻 点振动方向向上，则 点刚开始的振动方向向上，故B正确，A错误。
9. D
【解析】 、 两质点在波形图上相邻的两个波峰处，所以两个质点间的距离为一个波长，两个质点开始振动的时刻相差一个周期，A、B错误； 质点的加速度正在增大，说明 质点向波谷处运动，可知波由 向 传播， 质点完成全振动的次数比 质点少一次，C错误，D正确。
10. C
【解析】波向右传播，则 质点向上运动，可知 质点的速度正在减小，A错误；波向右传播，则 质点向下运动，可知 质点的加速度正在增大，B错误；由图可知， 、 两质点平衡位置的间距是半个波长，故 、 的振动情况总是相反，再经过 ，两质点到平衡位置的距离仍相等，该时刻两质点的速度大小相等，方向相反，C正确，D错误。
第二部分
11. 左；下
【解析】质点 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，则知此时刻 点向下振动。
12. ；波峰
【解析】图（）显示 时，质点在平衡位置且沿 轴负方向运动，图（）中 时， 点在波峰处， 点在平衡位置且沿 轴正方向运动， 点在平衡位置且沿 轴负方向运动，故图（）可以表示介质中 、 、 三个质点中 的振动图象， 时，质点 在平衡位置且沿 轴正方向运动，再过 ，波沿 轴正方向传播 ，质点 在波峰。
13. 向左；
14. ；等于
第三部分
15. （1） B
【解析】根据波的形成和传播规律可知，图中时刻质点 正向上运动，在 时间内，，因此 ，选项B对，A、C、D错。
（2） 轴负方向； 、 、 ；
【解析】由“带动法”或“微平移法”可知波沿 轴负方向传播；根据波的形成过程中质点的带动特点，可以判断 、 、 、 、 质点的运动方向分别是向下、向下、向上、向上、向上，所以，运动方向向上的质点是 、 、 ；位移为正时，加速度为负，则加速度方向向下的质点是 。
16. （1） 轴正方向
【解析】由图乙可知， 时 处质点沿 轴正方向振动，由上下坡法可知，波沿 轴正方向传播。
（2）
【解析】由图甲可知，波长 ；由图乙可知，周期 ，所以 。
（3）
【解析】 的波形如答图所示。
17. （1）
【解析】由图象可以看出，质点振动的最大位移大小是 ，因此振幅是 。
（2） 如解析图所示
【解析】再经 波形沿 轴正方向移动的距离为 ，所以再经过 后的波形图象如图中的虚线所示。
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