12.2 波的图像 -2020-2021学年高二物理课时同步练（人教版选修3-4）

选修3-4 第十二章 机械波 第二节 波的图像 一、单选题 1．（2021·北京东城区·高三一模）一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．质点a此时动能最大，加速度最小 C．再经过一个周期，质点P运动到x=6m处 D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置 【答案】B 【解析】A．由题意根据波形与振动方向的关系可推知，这列波沿x轴正方向传播，故A错误； B．质点a此时位于平衡位置，动能最大，加速度最小，故B正确； C．质点P只是在平衡位置附近做往复振动，不会沿波的传播方向移动，故C错误； D．质点P和质点b的平衡位置相差一个波长，当质点P运动到最低点时，质点b恰好也运动到最低点，故D错误。 故选B。 2．（2021·上海高三二模）一列向左传播的横波在某时刻的波形如图，质点 刚开始振动时的运动方向（　　） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【答案】A 【解析】波在传播过程中，是前一质点带动后一质点依次振动起来，所以每个质点的起振方向均是相同的。波形图中波刚传到的质点利用“上下坡”法判断出向上振动，所以质点A刚开始振动时的运动方向向上。 故选A。 3．（2021·北京朝阳区·高三一模）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为介质中三个质点，a 正沿图中所示方向运动。下列选项正确的是（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该时刻质点a的速度比质点b的速度大 C．质点c的振幅大于质点a的振幅 D．该时刻后，质点b比质点c先到达平衡位置 【答案】D 【解析】A．a点正向上运动，振动比左侧波峰迟，波向右传播，所以该波沿x轴正方向传播，A错误； B．质点b离平衡位置近，振动速度较大，质点a的速度比质点b的速度小，B错误； C．质点c的振幅等于质点a的振幅，C错误； D．此时b向上运动，c向下运动，所以 b比c先到平衡位置，D正确。 故选D。 4．（2021·江苏苏州市·西安交大苏州附中高二月考）如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2 s时刻的波形图。该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长是14 cm B．这列波的周期是0.5 s C．这列波可能是沿x轴正方向传播的 D．t=0时刻，x=4 cm处质点的速度方向沿y轴负方向 【答案】D 【解析】A．从t=0时刻的波动图像可以得知半个波长为6cm，因此波长为12cm，选项A错误； B．由 可得 选项B错误； C.由虚线是0.2s的波形图，因此0.2内波传播的距离为 因此可以判断波传播了 的距离，因此波沿x轴负方向传播，选项C错误， D．沿着波的传播方向，x=4cm处的点在上坡位置，上坡下振，因此质点的速度方向沿y轴负方向，选项D正确。 故选D。 5．（2021·山东高三专题练习）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线是在t=0时刻的波形图，虚线是在t=0.2 s时刻的波形图。已知该波的波速是25 m/s，则下列说法正确的是（　　） A．该波的周期是8s B．该波是沿x轴负方向传播 C．t=0时，x=2m处的质点速度沿y轴正方向 D．从t=0开始时，x=2m处的质点在0.16s内通过的路程为8m 【答案】B 【解析】A．从图知，波长λ=8m，已知波速 v=25m/s，则该波的周期为 故A错误； B．由于0.2s内波传播的距离为 x=vt=5m 则根据波形的平移法可得知，该波x轴负方向传播，故B正确； C．由于该波向左传播，所以根据“上下坡法”可知，t=0时刻，x=2m处的质点的速度沿y轴负方向，故C错误； D．从t=0开始时，x=2m处的质点在0.16s=0.5T内通过的路程为2A=4m，选项D错误。 故选B。 6．（2021·江苏高三专题练习）一列沿x轴正方向传播的简谐波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（ ） A．这列波的振幅为4cm B．这列波的频率为1Hz C．此时x = 4m处质点沿y轴负方向运动 D．此时x = 8m处质点的加速度为0 【答案】D 【解析】A．振幅等于y的最大值，由题图可得这列波的振幅为2cm，A错误； B．由题图得，波长λ = 8m，由 T = = 2s，f = = 0.5Hz B错误； C．由“上坡、下坡”法可知，此时x = 4m处的波处于下坡，则质点沿y轴正方向运动，C错误； D．由波动与振动的关系得，此时x = 8m处的质点正处在平衡位置，故加速度a = 0，D正确。 故选D。 7．（2004·北京高三一模）如图所示，是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t时刻的图象，已知x轴上6cm处的质点P在Δt= -t=0.35s内通过的路程为14