2024鲁科版高中物理选择性必修第一册同步练习--专题强化练6　波的图像和振动图像的综合

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2024鲁科版高中物理选择性必修第一册同步
专题强化练6　波的图像和振动图像的综合
选择题
1.[2021新高考八省(市)1月联考,江苏卷,8]渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图1所示,图2为质点P的振动图像,则 (　　)
图1
图2
A.该波的波速为1.5 m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.0~1 s时间内,质点P沿x轴运动了1.5 m
D.0~1 s时间内,质点P运动的路程为2 m
2.(2022山东日照期末)如图甲所示,一简谐横波沿x轴传播,其波源位于坐标原点,t=0时刻,波源开始振动,振动图像如图乙所示。当t=0.25 s时,该波传播到x=-2 m的质点Q处。质点P位于xP=15 m处,下列说法正确的是 (　　)
　
A.该简谐横波的波长为4 m
B.t=2.5 s时P点第一次到达波谷
C.P点第一次到达波谷时,Q运动的时间为2.25 s
D.P点第一次到达波谷时,Q通过的路程为0.8 m
3.(2022辽宁沈阳期中)如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=2 s时刻的波形图,a、b、c为介质中的三个质点,图乙表示该波传播方向上x=6 m处a质点的振动图像,下列说法正确的是 (　　)
A.该波沿x轴正方向传播
B.t=3.5 s时,质点c处于波谷位置
C.t=4 s时,质点b振动的速度方向与加速度方向相同
D.质点c的位移随时间变化的关系式为y=10 sin cm
4.(2023湖南长郡中学期中)一列简谐横波,在t=0.6 s时刻的图像如图甲所示,P、Q两质点的位移均为-1 cm,波上A质点的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是 (　　)
A.这列波沿x轴负方向传播
B.这列波的波速是 m/s
C.t=1.2 s时,质点P的位移为1 cm,且速度方向沿y轴正方向
D.从t=0.6 s开始,质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置
答案与分层梯度式解析
专题强化练6　波的图像和振动图像的综合
1.D 2.AD 3.AC 4.D
1.D　质点P的振动周期等于波的传播周期,则v= m/s=1.5×103 m/s,故A错误。由P的振动图像可知,t=0时质点P正在向y轴正方向运动,根据“带动法”分析可知,该波沿x轴正方向传播,故B错误。质点P只能在其平衡位置上下振动,不会随波的传播而迁移,故C错误。质点P在0~1 s内运动的路程s=4A·n=4×5×10-6× m=2 m,故D正确。
2.AD　由乙图知振动(波动)周期T=0.50 s,波经过0.25 s=,传播到x=-2 m的质点,波在介质中匀速运动,所以经过一个周期,将传播到x=-4 m处质点,所以波长为4 m,故A正确;波速为v==8 m/s,波传播到P点经过t1=T,由于波源起振方向是向上的,所以T时P点开始向上振动,再经过t2=T第一次到达波谷,即P第一次到达波谷所用时间为t=t1+t2=T=2.25 s,故B错误;由B中分析可知,t=2.25 s时,P点第一次到达波谷,波传播到Q用时,所以在0~0.25 s时间内,Q运动了2 s,通过的路程为16A=16×5 cm=0.8 m,故C错误,D正确。故选A、D。
3.AC　由题图乙可知,t=2 s时a质点正在向y轴负方向振动,可判断出波沿x轴正方向传播,故A正确;t=3.5 s=T时,质点a对应的相位为θ=π,c比a落后个周期,所以质点c的相位为π,不在波谷,故B错误;由图乙可知,t=4 s时,a正在从平衡位置向y轴正方向振动,所以b还在y轴负方向的某个位置,正在向平衡位置振动,做加速运动,故C正确;波沿x轴正方向传播,质点c的位移随时间变化的关系式为y=10 sin cm,故D错误。
4.D　由图乙可知,t=0.6 s时A质点沿y轴负方向运动,则此时A质点应位于沿波传播方向波形的上坡,结合图甲可知这列波沿x轴正方向传播,故A错误;波长为λ=20 m,周期为T=1.2 s,所以波速为v= m/s,故B错误;t=0.6 s时质点P沿y轴正方向运动,从0.6 s到1.2 s经历半个周期,根据对称性可知t=1.2 s时,质点P的位移为1 cm,且速度方向沿y轴负方向,故C错误;根据三角函数知识可知cos ,并且021世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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