第七板块 专题十八 类型（三）振动图像与波的图像的综合（Word教参）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

类型(三)　振动图像与波的图像的综合 [典例]　(2023·全国乙卷)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，图(a)是t＝0时刻的波形图；P是介质中位于x＝2 m处的质点，其振动图像如图(b)所示，下列说法正确的是(　 ) A．波速为2 m/s B．波向左传播 C．波的振幅是10 cm D．x＝3 m处的质点在t＝7 s时位于平衡位置 E．质点P在0～7 s时间内运动的路程为70 cm [解析]　由题图(a)可知波长为4 m，由题图(b)可知波的周期为2 s，则波速为v＝＝ m/s＝2 m/s，故A正确；由题图(b)可知t＝0时刻P点向下运动，根据“同侧”法可知波向左传播，故B正确；由题图(a)可知波的振幅为5 cm，故C错误；根据题图(a)可知t＝0时x＝3 m处的质点位于波谷处，由于t＝7 s＝3T＋T，可知在t＝7 s时x＝3 m处的质点位于波峰处，故D错误；质点P运动的路程为s＝3×4A＋×4A＝70 cm，E正确。 [答案]　ABE [思维建模] 振动图像与波的图像综合问题的思路分析 一分 分清振动图像与波的图像。此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波的图像，横坐标为t则为振动图像 一看 看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级 二找 找准波的图像对应的时刻 找准振动图像对应的质点 [考法全训] 1．(2023·榆林高三模拟)一列横波在某介质中沿x轴传播，t＝0.75 学科网（北京）股份有限公司 s时的波形图如图甲所示，x＝1.5 m处的质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是(　 ) A．图甲中质点N速度方向沿y轴正方向 B．图甲中质点M的速度与加速度均为零 C．再经过t＝0.5 s质点L与质点N的位移相同 D．再经过t＝1.75 s质点P第一次到达波谷 解析：选A　由题图乙可知质点P在t＝0.75 s时沿y轴负方向运动，结合“同侧”法可得该波沿x轴负方向传播，故题图甲中质点N速度方向沿y轴正方向，故A正确；题图甲中质点M的速度为零，加速度最大，故B错误；再经过t＝0.5 s质点L与质点N分别位于波谷与波峰，位移不同，故C错误；P点距离最近的波谷Δx＝1.5 m，波速v＝＝2 m/s，故波谷传播到P点的时间为Δt＝＝ s＝0.75 s，故D错误。 2．(2023·包头高三调研)(多选)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t＝0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则下列说法正确的是(　 ) A．该波的波速为1.5 m/s B．该波沿x轴正方向传播 C．0～1 s时间内，质点P运动的路程为2 m D．0～1 s时间内，质点P运动的位移为2 m E．旁边另一艘渔船发出了更高频率的超声波，这两列声波在水中传播速度大小相等 解析：选BCE　波速为v＝＝ m/s＝1.5×103 m/s，A错误；由题图乙知，t＝0时刻质点P向上振动，利用“上下坡”法，可以判断出波沿x轴正方向传播，B正确；质点P在一个周期内运动的路程为4A＝2×10－5m，所以1 s内运动的路程为s＝×2×10－5 m＝2 m，C正确；质点P在1 s内完成了105 学科网（北京）股份有限公司 次全振动，位移为0，故D错误；超声波在同一介质中的传播速度大小相等，E正确。 3．图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，Q是平衡位置为x＝4 m的质点，图乙为质点Q的振动图像。求： (1)波的传播速度及方向； (2)质点Q在5 s内通过的路程。 解析：(1)由题图乙可知，在t＝0时质点Q在平衡位置且向y轴正方向振动，由同侧法可知，波的传播方向为沿x轴正方向； 由题图可知波长为8 m，周期为2 s，则波速为 v＝＝4 m/s。 (2)5 s内质点Q通过的路程为 s＝×4A＝×40 cm＝100 cm。 答案：(1)4 m/s　沿x轴正方向　(2)100 cm 学科网（北京）股份有限公司 $$