2026年高考物理一轮复习 靶向训练8波动图像与振动图像的综合 （含解析）

靶向训练8 波动图像与振动图像的综合
1.(多选) 一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t=7s时，简谐波的波动图像可能正确的是 ( )
2.(多选)一列简谐横波沿x 轴传播，图(a)是t=0时刻的波形图；P是介质中位于x=2m处的质点，其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是 ( )
A.波速为2m/s
B.波向左传播
C.波的振幅是 10 cm
D.x=3m处的质点在t=7s时位于平衡位置
E.质点 P 在 0~7s 时间内运动的路程为70 cm
3.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图(a)所示，x=2m处质点的振动图像如图(b)所示，则波速可能是 ( )
4.(多选)一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为 时的波形图，虚线为 时的波形图。以下关于平衡位置在 O 点处质点的振动图像，可能正确的是 ( )
5.(多选)一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3 米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则 ( )
A.最小波长为
B.频率为
C.最大波速为
D.从该时刻开始2 s内该质点运动的路程为
6.一列简谐横波沿x轴正向传播波长为100 cm,振幅为8cm。介质中有a和b 两个质点，其平衡位置分别位于 x = 和x=120cm处。某时刻b质点的位移为y=4cm，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为 ( )
7.(多选)图甲为一列简谐波在t=0.2 s时的波形图，P、Q 两个质点的平衡位置分别位于x=1m 和x=3m 处，图乙为质点 Q 的振动图像，下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的传播速度大小为15 m/s
C.在t=0时,质点 P 的位移为
D.质点 P 从图甲所示位置再经 s的时间，将回到平衡位置
8.青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动，形成如图甲所示的水波(把水波当成横波处理)。假设原点O 处为青蛙所在位置，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，此时图甲中的A质点第一次达到最大位移处，图乙为图甲中质点 B 的振动图像，z轴垂直于xOy 水平面且z轴的正方向为竖直向上，下列说法正确的是 ( )
A.质点 B 的振动方程为
B.波在水中的传播速度大小为0.5m/s
C.1s时图甲中波峰刚好传播到 C点
D. C质点第10次到达波峰的时刻为1.1 s
9.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0~4s内的振动图像如图(a)所示，已知波的传播速度为0.5m /s。
(1)求这列横波的波长；
(2)求波源在4s 内通过的路程；
(3)在图(b)中画出t=4s 时刻的波形图。
1AC t=7s时平衡位置位于坐标原点的质点在平衡位置下方 处且沿y轴负方向振动，因此t=7s时简谐波的波动图像可能正确的是A、C(点拨：A中波沿x轴负方向传播，C中波沿x轴正方向传播)。
2ABE 由图(a)可得λ=4m,由图(b)可得T=2s,则波速 A正确；由图(b)可知t=0时刻，P沿y轴负方向振动，结合图(a)，由同侧法(或上下坡法等)可知波向左传播，B正确；由图可知振幅为5om，C 错误；x=3m 处质点在t=0时刻位于波谷，t=7s，即 时，该质点位于波峰位置，D错误；在0~7s内，P质点运动路程为 E正确。
3A 由图(b)可知,周期T=4s
t=2s时，x=2m处的质点位于平衡位置沿y轴负方向运动故有
解得
则有
当n=2时, 故选 A。
4AC解题思路 若波沿x轴正方向传播，由图像可知， 3s,当n=0时,T=4s,且t=2s时原点处的质点在平衡位置且正向y轴正方向运动，故B错误，A正确；若波沿x轴负方向传播，由图像可知， 当n=0时,T=12s.且t=2s时原点处的质点在平衡位置且正向y轴负方向运动，故D 错误，C正确。
5BD 由题图乙可知 则 频率为 B正确；由题意，在题图甲中标出位移为 的质点 P、Q，如图所示，则可能 即λ=18m,或 即λ'=9 m,A 错误; C错误；根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为 D正确。
6A a、b两质点的平衡位置相距 ，根据简谐运动的周期性可知，平衡位置位于x=20cm处的质点c与质点b 的振动情况相同，a、c的平衡位置相距 此时c的位移为y=4cm且向y轴正方向运动，则a的位置如图所示(注意：图中坐标轴交点的横坐标不是0)，结合上下坡法可知此时a的位移为4cm且向y轴负方向运动，故a质点的振动图像如选项图 A所示。
7AD 由图乙可知，t=0.2 s时质点 Q 位于平衡位置且沿y轴负方向振动，则根据上下坡法可知，简谐波沿x轴负方向传播，故A 正确；由图甲可知波长为12m，由图乙可知周期为0.4s，所以波速为 故B错误；t=0.2 s时质点 P 的位移为 所以，在t=0时(与t=0.2s时相差半个周期)，质点 P 的位移为 ，故C错误；由于波速为30m/s，所以再经 s的时间，波沿x轴负方向传播的距离为 根据平移法可知，此时质点 P 处于平衡位置且沿y轴负方向振动，故D正确。
BB 由图乙可知周期T=0.01s，所以B 质点振动方程为 故A 错误；实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，由图甲可知 0.25 cm，则波在水中的传播速度 故 B正确； 则图甲中波峰即实线圆传递到C点的时间 故C错误;C质点第10次到达波峰的时刻t=t'+9T=0.1s,故D错误。
9答案 (1)2m (2)16 cm (3)见解题思路解题思路 (1)由题图(a)可知A=4cm,T=4s根据波长与速度关系有λ=vT=2m
(2)4s 内波源通过的路程为s=4A=16cm。
(3)由题图可知在t=0时波源的起振方向向上，则在4s时x=vt=2m，知t=4s时该波刚好传到位置为2m的质点，且波源刚好回到平衡位置，因为该波沿x轴正方向传播，则有如图所示的波形图。