2017-2018學(xué)年高中物理教科版選修3-4課時(shí)跟蹤檢測(cè)（六）波的圖像

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(六)波的圖像1.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖1所示。P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻開始的一段極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度v和加速度a的大小變化情況是()圖1A．v變小，a變大 B．v變小，a變小C．v變大，a變大 D.v變大，a變小2．一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖2甲所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是()圖2A．沿x軸負(fù)方向，60m/s B．沿x軸正方向，60m/sC．沿x軸負(fù)方向，30m/s D.沿x軸正方向，30m/s3.(北京高考)一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波，波速為4m/s。某時(shí)刻波形如圖3所示，下列說法正確的是()圖3A．這列波的振幅為4cmB．這列波的周期為1sC．此時(shí)x＝4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D．此時(shí)x＝4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為零4．(四川高考)如圖4甲所示是一列簡諧橫波在t＝1.25s時(shí)的波形圖，已知c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5s起振，則圖乙所示的振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于()圖4A．a(chǎn)＜x＜b B．b＜x＜cC．c＜x＜d D.d＜x＜e5．圖5中實(shí)線是一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，虛線是經(jīng)過0.2s時(shí)刻波的波形圖。下列說法中正確的是()圖5A．波源的振動(dòng)周期可能是0.8sB．波源的振動(dòng)周期可能是1.6sC．波速一定為5m/sD．在任何一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移都為8m6．在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L，如圖6甲所示。一列橫波沿該直線向右傳播，t＝0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間Δt第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形。則該波的()圖6A．周期為Δt，波長為8LB．周期為eq\f(2,3)Δt，波長為8LC．周期為eq\f(2,3)Δt，波速為12L/ΔtD．周期為Δt，波速為8L/Δt7．如圖7所示是一列簡諧波在某時(shí)刻的波形圖，若每隔0.2s，波沿＋x方向推進(jìn)0.8m，試畫出17s后的波形圖。圖78．(山東高考)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖8所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P、Q分別位于x＝2m、x＝4m處。從t＝0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t＝15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q剛好第4次到達(dá)波峰。圖8(1)求波速。(2)寫出質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式(不要求推導(dǎo)過程)。答案1．選A波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向在波形圖的同一側(cè)，根據(jù)波沿x軸正向傳播可判斷質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)方向向上，遠(yuǎn)離平衡位置，根據(jù)簡諧振動(dòng)，離平衡位置越遠(yuǎn)，速度越小，加速度越大，選項(xiàng)A對(duì)。2．選A由題意和波的圖像可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，波長λ＝24m，由圖乙可知周期T＝0.4s，所以波速為v＝eq\f(λ,T)＝60m/s，故選項(xiàng)A正確。3．選D本題考查波的圖像知識(shí)，意在考查考生對(duì)波的有關(guān)物理量(波長、周期等)的理解能力。由題圖可知，這列波的振幅為2cm，波長λ＝8m，而波速v＝4m/s，知周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,4)s＝2s，則A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系，可知此時(shí)x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，其加速度為0，則C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。4．選D本題考查機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解能力和分析綜合能力。根據(jù)所給波形圖和c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的質(zhì)點(diǎn)晚0.5s起振，則該列簡諧橫波的周期是T＝1s，又根據(jù)周期和所給波形圖能找到t＝0時(shí)的波形圖(余弦圖像)，又根據(jù)所給振動(dòng)圖像可知，t＝0時(shí)所找質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該位于平衡位置上方且向上振動(dòng)，又結(jié)合t＝0時(shí)的波形圖可知，所找質(zhì)點(diǎn)可能位于d<x<e范圍內(nèi)，故選D。5．選A根據(jù)波動(dòng)圖可以看到，波長λ＝4m，不確定波的傳播方向，如果波向左傳播，則實(shí)線波向左平移x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ＝4n＋1與虛線波重合，時(shí)間為0.2s，傳播速度v＝eq\f(x,0.2s)＝(20n＋5)m/s，波速可能等于5m/s，也可能是25m/s等，選項(xiàng)C錯(cuò)。波振動(dòng)周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,20n＋5)s，若n＝0則周期最大等于0.8s，選項(xiàng)A對(duì)，若波向右傳播，則實(shí)線波向右平移x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ＝4n＋3與虛線波重合，時(shí)間為0.2s，傳播速度v＝eq\f(x,0.2s)＝(20n＋15)m/s，周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,20n＋15)s，周期最大為eq\f(4,15)s不可能為1.6s，選項(xiàng)B錯(cuò)。質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過一個(gè)周期的振動(dòng)，仍回到初始位置位移為0，選項(xiàng)D錯(cuò)。6．選BC從t＝0時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)1向下振動(dòng)經(jīng)Δt時(shí)間第一次出現(xiàn)圖乙所示波形。可知Δt＝eq\f(3,2)T，所以T＝eq\f(2,3)Δt，由圖λ＝8L波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8L,2Δt/3)＝12L/Δt。選項(xiàng)B、C正確。7．解析：由題知波速v＝eq\f(0.8,0.2)m/s＝4m/s，由圖知波長λ＝8m。周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,4)s＝2s，17秒內(nèi)的周期數(shù)n＝eq\f(Δt,T)＝eq\f(17,2)＝8eq\f(1,2)，將8舍棄，取eq\f(1,2)，根據(jù)波動(dòng)的時(shí)間與空間的周期性，將波沿＋x方向平移eq\f(1,2)λ即可，如圖中虛線所示。答案：見解析8．解析：(1)設(shè)簡諧橫波的波速為v，波長為λ，周期為T，由圖像知，λ＝