高中物理人教版选修3-4假期作业：12.2 波的图象+Word版含解析

假期作业(七)　波的图象

1．如图12-2-13所示，根据甲、乙两图，分别判断它们属于何种图象(　　)
图12-2-13
A．甲是振动图象，乙是波的图象
B．甲是波的图象，乙是振动图象
C．都是波的图象
D．都是振动图象
【解析】　波的图象的横坐标为各质点的平衡位置；振动图象中横坐标为时间．
【答案】　B
2．(多选)下列图中正确的波形图是(　　)
　　　A　　　　　B　　　　　C　　　　　　D
【解析】　根据“坡形”法，凡是在“上坡”区必向下运动，“下坡”区必向上运动，故B、C正确．
【答案】　BC
3．如图12-2-14是某时刻横波的波形图，则(　　)
图12-2-14
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．若波从左向右传播，则质点d向上运动
【解析】　根据质点振动方向与波的传播方向的关系，若a、b向下运动，则波向左传播，A项错误，B项正确；若波向左传播，则c向上运动，C项错误；若波向右传播，则d向下运动，D项错误．
【答案】　B
4．(多选)取向上为质点振动的正方向，得到如图12-2-15所示的两个图象，其中图甲是一列波的图象，A是介质中的一个质点，图乙是介质中另一个质点的振动图象，B为振动中的某一个时刻，关于图甲中A质点在该时刻的运动方向和图乙中B时刻质点的运动方向，下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙
图12-2-15
A．A质点向下　　　　　　 B．A质点向上
C．B时刻向下 D．B时刻向上
【解析】　图甲表示的是波的图象，由于波沿x轴负方向传播，所以，图中质点A的振动方向向下，选项A正确，B错误；图乙表示的是振动图象，在图中B所对应的时刻质点应当向下运动(因为下一时刻位移为负值)，选项C正确，D错误．
【答案】　AC
5．如图12-2-16所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形．当R点在t＝0时的振动状态传到S点时，PR范围内(含P，R)有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是(　　)
图12-2-16
A．2 cm≤x≤4 cm B．2 cm≤x＜4 cm
C．2 cm≤x＜3 cm D．2 cm＜x≤3 cm
【解析】　当R点在t＝0时的运动状态传到S点时，其波形如图所示，由图可判断正在向y轴负方向运动的质点应在1 cm＜x＜3 cm和5 cm＜x＜7 cm，符合题意的选项应为C.
【答案】　C
6.
图12-2-17
介质中坐标原点O处的波源在t＝0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正方向传播，t0时刻传到L处，波形如图12-2-17所示．下列能描述x0处质点振动的图象是(　　)
【解析】　波向右传播，由波形图知t0时刻x＝L处的质点向下振动，则各质点开始振动的方向向下，选项A、B错误；由波形图还知在t0时刻，x＝x0处的质点向下振动，则选项C正确，D错误．
【答案】　C
7．(·四川理综)如图12-2-18所示，甲为t＝1 s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图象可能是(　　)
　　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙
图12-2-18
【解析】　根据波形图象可得波长λ＝2 m，根据振动图象可得周期T＝2 s．两质点之间的距离Δx＝0.5 m＝λ.根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟T，如图2所示，或者提前T，如图3所示．符合条件的只有选项A.
【答案】　A
8．一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图12-2-19所示，已知波的传播速度是16 m/s.
图12-2-19
(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少．
(2)画出再经过0.125 s时的波的图象．
【解析】　通过图象读出振动的最大位移——振幅，利用波传播的速度公式计算出在0.125 s内波传播的位移，利用平移法作出图象．(1)由图象可以看出，质点振动的最大位移是10 cm.因此，振幅是10 cm.(2)经0.125 s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx＝vΔt＝16×0.125 m＝2 m．所以，经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示．
【答案】　(1)10 cm　(2)图见解析

9．(多选)如图12-2-20所示为，一列沿x轴正方向传播的简谐波在某个时刻的波形图，下列关于该列波的说法中正确的是(　　)
图12-2-20
A．该简谐波的振幅是4 cm
B．质点P此时正向上运动
C．质点P此时正向下运动
D．质点P振动的振幅是2 cm
【解析】　该简谐波的振幅为4 cm，所以选项A正确；波沿x轴正方向传播，由此可确定质点P的振动方向向上，选项B正确，C错误；对于简谐波中的每一质点振动规律相同，所以振幅相同，选项D错误．
【答案】　AB
10．(·福建高考)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0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是(　　)
【解析】　根据波动与振动的关系分析波的图象．
根据波的传播的周期性，t＝0.6 s时的波形是波源振动1个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向y轴负方向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项C正确．
【答案】　C
11．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图12-2-21甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是(　　)
图12-2-21
A．a处质点的振动图象 B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象 D．d处质点的振动图象
【解析】　根据波的图象可知：a处质点经过周期，在波谷，b处质点经过周期，在平衡位置且向下振动，c处质点经过周期，在波峰，d处质点经过周期，在平衡位置且向上振动，则图乙描述的是b处质点的振动图象，故答案为B.
【答案】　B
12．图12-2-22(a)表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请在图(b)中作出这列简谐波在t＝0时刻的波形图(质点a画在坐标原点上，且波沿x轴正方向传播)．
图12-2-22
【解析】　
由图(a)可知，t＝0时刻质点a正处于平衡位置且沿＋y方向运动，经达到正向最大位移处，x轴正向为波传播的方向，利用波形与振动方向关系的判断方法，得出t＝0时的波形如图所示．
【答案】　见解析