内容正文:
课时作业(14) 波的图像
1.(多选)关于波的图像,下列说法正确的是( )
A.波的图像反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况
B.若已知某一质点在某时刻的振动方向,则可以由波的图像判断出波的传播方向
C.从波的图像中能读出质点的振幅和周期
D.在不同时刻波的图像有可能完全相同
ABD [由波的图像的物理意义可知选项A正确;由波的图像和质点的振动方向可判断出波的传播方向,选项B正确;由振动图像可读出振幅和周期,由波的图像不能读出周期,选项C错误;根据波的图像的重复性可知,相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同,选项D正确.]
2.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波的图像如图所示,坐标为(3,0)的质点经过周期后的坐标是( )
A.(3,2) B.(4,2)
C.(4,-2) D.(3,0)
A [简谐波沿x轴正方向传播,坐标为(3,0)的质点沿y轴正方向振动,经过周期后该质点到达波峰,坐标为(3,2),A正确.]
3.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示.已知图中质点b的起振时刻比质点a早0.4 s,则下列说法正确的是( )
A.波速为10 m/s
B.波的频率为1.25 Hz
C.波沿x轴正方向传播
D.该时刻质点P正沿y轴正方向运动
B [b和a之间的距离是2 m,则波长为4 m,b、a两质点振动相差半个周期,质点b的起振时刻比质点a早0.4 s,则周期T=0.8 s,则波速为v== m/s=5 m/s,频率f== Hz=1.25 Hz,故A错误,B正确;由于质点b的起振时刻比质点a早,所以波沿x轴负方向传播,C错误;由“上下坡法”知该时刻质点P正向y轴负方向运动,故D错误.]
4.(多选)如图所示,一列简谐波沿x轴正方向传播,t=0时,该波传播到x轴上的质点B处,质点A在负向最大位移处;在t=0.6 s时,质点A第的二次出现在正向最大位移处.则( )
A.该波的周期为0.3 s
B.该波的传播速度等于5 m/s
C.t=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向上运动
D.t=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向下运动
BC [在t=0.6 s内,质点A振动时间为T,即T=0.6 s,T=0.4 s,A错误;由图像知λ=2 m,则v== m/s=5 m/s,B正确;在t=0.6 s内,质点振动T,波恰好传播λ,即波恰好传到C点,而t=0时刻O在平衡位置处向上运动,C重复O点的运动,C正确,D错误.]
5.(多选)根据图甲、乙所示,分别判断下列说法正确的是( )
A.图甲是振动图像,图乙是波动图像
B.图甲是波动图像,图乙是振动图像
C.图甲中质点A向下运动,图乙中B时刻质点向下运动
D.图甲中质点A向上运动,图乙中B时刻质点向下运动
BD [由横坐标表示的意义可知,图甲是波动图像,图乙是振动图像,图甲中的A点向上运动,图乙中的B时刻质点向下运动,故B、D均正确.]
6.图甲为一列简谐横波在t=20 s时的波形图,图乙是这列波中P点的振动图像,那么该波的传播速度和传播方向分别是( )
甲
乙
A.25 cm/s,向左 B.50 cm/s,向左
C.25 cm/s,向右 D.50 cm/s,向右
B [根据振动图像可知该波T=2 s,t=20 s=10T时,P质点振动情况与t=0时刻振动情况相同,处于平衡位置且向上振动,结合波形图利用“微平移法”确定该波向左传播,根据波形图得出该波的波长λ=100 cm,波速v==50 cm/s,故B正确.]
7.(多选)图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为介质中平衡位置在x=4 m处的质点P的振动图像.下列说法正确的是( )
A.质点P的振动频率为4 Hz
B.横波传播的速度为 1 m/s
C.横波沿x轴负方向传播
D.在任意 4 s内质点P运动的路程为 24 cm
BD [由图甲得到该波的波长为 4 m,由图乙得到该波的周期为4 s,故波速为v== m/s=1 m/s,频率为f== Hz,故A错误,B正确;t=0时P点在平衡位置上,由图乙知下一时刻P点向下振动,再由“上下波法”知该波沿x轴正方向传播,故C错误;由于一个周期T=4 s,根据质点做简谐运动时每个周期内运动的路程为振幅的4倍,故在任意4 s内质点P运动的路程为 s=4A=4×6 cm=24 cm,故D正确.]
8.(多选)一列简谐横波t=0时刻的波形如图所示,波自右向左传播,已知t1=0.7 s时P点第二次出现在波峰处(0.7 s内P点两次出现波峰),则下列判断正确的是( )
A.质点A和质点B在t=0时刻的位移是相同的
B.在t=0时刻,质点C向上运动
C.振源的起振方向为y轴正方向
D.从图示时刻开始计时,经过1.2 s,质点P通过的路程为0.2 m