第七章 微专题23 振动图像和波动图像的综合问题（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题23　振动图像和波动图像的综合问题 1．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像．下列说法正确的是(　　) A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s B．质点a经4 s振动的路程为4 m C．此时刻质点a的速度沿＋y方向 D．质点a在t＝2 s时速度为零 D　解析：由题图可知，该简谐横波波长为λ＝8 m，周期T＝8 s，所以波速为v＝＝1 m/s，该时刻开始b质点向上运动，所以该波沿－x方向传播，A错误；经过4 s(半个周期)a质点振动的路程为2A＝1 m，B错误；此刻a质点运动方向与b质点相反，沿－y方向，C错误；在t＝2 s时a质点在波谷处，速度为0，D正确． 2．(2020·北京学考)图甲为一列简谐横波某时刻的波形．由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示．下列说法正确的是(　　) A．该横波沿x轴负方向传播 B．该时刻质点N向y轴负方向运动 C．质点L经半个周期后，将沿x轴正方向移动到N点 D．该时刻质点K和M的速度、加速度都相同 B　解析：结合图乙，得该时刻质点L向y轴正方向振动．根据上下坡法或者平移法可知，该横波沿x轴正方向传播，质点N在该时刻向y轴负方向运动，A错误，B正确；质点L只在平衡位置附近y轴方向上下振动，波传播时，质点不会沿x轴正方向移动，C错误；该时刻质点K与M的速度为零，质点K加速度为－y方向，质点M加速度为＋y方向，D错误． 3．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是(　　) A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm D．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置 ACD　解析：由振动图像知，周期T＝4 s，由波的图像知，波长λ＝2 m，波速v＝ ＝0.5 m/s，A正确；x＝1.5 m处的质点在t＝2 s时在平衡位置且向下振动，则波应该向左传播，B错误；0～2 s内P经历的时间为，结合题图甲可知，P从波峰运动到波谷，路程为8 cm，C正确；t＝7 s＝ T，质点P恰好回到平衡位置，D正确． 4．图甲为t＝1 s时某向左传播的横波的波形图像，图乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像可能是(　　) A　解析：从题图甲可以得到波长为2 m，从题图乙可以得到周期为2 s，即波速为1 m/s；由题图乙的振动图像可知t＝1 s时，该质点位移为负，并且向下运动，再经过T就到达波谷，在题图甲中，大致标出这个质点，距该质点Δx＝0.5 m处的质点有左右两个点，若是该点左侧的点，在t＝1 s时位移为正方向且向下运动，对应选项中振动图像t＝1 s时刻，只有A选项正确；若是该点右侧的点，在t＝1 s时位移为负方向且向上运动，对应选项中振动图像t＝1 s时刻，没有选项正确． 5．(多选)(2021·山东青岛崂山区一模)如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图．图乙表示该波传播的介质中x＝2 m处的a质点从t＝0时刻起的振动图像．则下列说法正确的是(　　) A．波传播的速度为20 m/s B．波沿x轴负方向传播 C．t＝0.25 s时，质点a的位移沿y轴负方向 D．t＝0.25 s时，x＝4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向 ACD　解析：由图乙知，质点的振动周期为T＝0.2 s，由图甲知，波长λ＝4 m，则波速为v＝＝ m/s＝20 m/s，故A正确；由图乙知，t＝0时刻，质点a向下运动，根据图甲可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误；由图乙知，质点的振动周期为T＝0.2 s，所以质点A在t＝0.25 s的时刻的振动情况与t＝0.05 s时刻的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以a的位移沿y轴负方向，故C正确；由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点b处于正的最大位移处，加速度沿y轴负方向，故D正确． 6．(2021·山东泰安模拟)如图甲为某波源的振动图像，图乙是该波源产生的横波在某时刻的波的图像，波的图像中的O点表示波源，P、Q是介质中的两点．求： (1)这列波的波速及波源的起振方向； (2)当波的图像中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过的路程． 答案：(1)1 m/s，沿y轴负方向　(2)0.7 m 解析：(1)由题图可知，波源起振方向沿y轴负方向， 有T＝2 s，λ＝2 m， 则波速v＝ ＝1 m/s. (2)波由质点P传到质点Q经历时间： t1＝ ＝ s＝6 s＝3T， 质点P已经振动的时间：t2＝，