2019-2020学年人教版选修3-4 12.2波的图象 课时对点练（解析版）

课时对点练
一、选择题
考点一　质点的振动方向与波传播方向的关系
1．(多选)下列图中正确的波形图是(　　)
答案　BC
2．如图1所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是(　　)
图1
A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动
B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动
C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动
D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动
答案　C
解析　若波向右传播，则A质点处于下坡，应向上振动，由此可知波向左传播．同理可判断C向上振动，B向上振动，故C正确．
3．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图2所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是(　　)
图2
A．v变小，a变大
B．v变小，a变小
C．v变大，a变大
D．v变大，a变小
答案　D
解析　由波的传播方向及P质点位置，可知P质点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．
4．t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，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(　　)
答案　C
考点二　波的图象的理解
5．(多选)如图3所示为某一时刻的波形图，下列说法中正确的是(　　)
图3
A．此列波的振幅是0.1 m
B．x＝15 cm处质点的位移是0.1 m
C．若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度亦沿y轴正方向
D．质点A的加速度沿y轴负方向，而质点B、C的加速度沿y轴正方向
答案　ACD
解析　从题图波的图象上可以直接读出振幅是0.1 m，x＝15 cm处质点离开平衡位置的位移是－0.1 m，A正确，B错误．各质点加速度的方向总是指向平衡位置，D正确．由于A、B两质点此刻处在同一“坡”上，根据上下坡法可以判断A、B速度方向一致，C正确．
6．(多选)简谐横波某时刻波形图如图4所示．a为介质中的一个质点，由图象可知(　　)
图4
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
答案　ACD
解析　质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿y轴负方向，速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y轴正方向运动，若波向左传播，则质点a向y轴负方向运动，经过半个周期，质点a的位移为负值，质点a通过的路程为2A，故A、C、D项正确．
7.(多选)如图5所示为某一时刻某简谐波的图象，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是(　　)
图5
A．质点a、b的振幅相等
B．该时刻质点b、e的速度相同
C．该时刻质点c、d的加速度为零
D．该时刻质点d正在向下运动
答案　AD
解析　该时刻a、b质点位移不同，但对简谐波来说，各质点的振幅都是相等的，A正确．该时刻质点b速度方向向上，而质点e速度方向向下，它们的速度不同，B错误．该时刻质点c位移为负的最大值，其回复力和加速度都为正的最大值，质点d的运动方向是向下的，位移为零，加速度为零，C错误，D正确．
8．(多选)如图6是一列简谐横波某一时刻的波形图，下列说法正确的是(　　)
图6
A．波一定沿x轴正方向传播
B．此时刻a、b两个质点的振动速度方向相反
C．若a质点此时的速度方向沿y轴正方向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向
D．若波沿x轴的负方向传播，则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向
答案　BC
考点三　振动图象与波的图象的比较
9．(多选)关于振动图象和波的图象，下列说法正确的是(　　)
A．波的图象反映的是很多质点在同一时刻的位移
B．通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移
C．它们的横坐标都表示时间
D．它们的纵坐标都表示质点的位移
答案　AD
解析　波的图象反映的是沿波的传播方向上各个质点在某一时刻的位移，A项对，B项错；波的图象的横坐标表示的是在波的传播方向上各振动质点的平衡位置，C项错；波的图象和振动图象的纵坐标都表示质点的位移，D项对．
10．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图7甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象(　　)
图7
A．x＝0处的质点 B．x＝1 m处的质点
C．x＝2 m处的质点 D．x＝3 m处的质点
答案　A
11．(多选)取向上为质点振动的正方向，得到如图8所示的两个图象，则图象上A、B两点的运动方向是(　　)
图8
A．A点向下 B．A点向上
C．B点向下 D．B点向上
答案　AC
解析　题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，A正确，B错误；题图乙表示的是振动图象，在图中B点所对应的时刻质点正向下运动(因为下一时刻位移为负值)，C正确，D错误．
12．(多选)一列简谐横波沿x轴传播，它在t＝0时刻的波的图象如图9甲所示．下面的分析正确的是(　　)
图9
A．如果这列波是沿＋x方向传播的，则乙图可能是甲图中的a点的振动图象
B．如果这列波是沿＋x方向传播的，则乙图可能是甲图中的b点的振动图象
C．如果这列波是沿－x方向传播的，则乙图可能是甲图中的c点的速度随时间变化的图象
D．如果这列波是沿－x方向传播的，则乙图可能是甲图中的d点的速度随时间变化的图象
答案　BD
二、非选择题
13．图10甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请在图乙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10
答案　见解析图
解析　由题图甲可知，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轴正方向为波传播的方向，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．