第3章 专题4 振动图像和波的图像的综合-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册同步课件（粤教版2019）

物理 选择性必修 第一册 YJ 1 4 专题四 振动图像和波的图像的综合 刷难关 2 1.[四川成都2024高二上期末] 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，其中位于 处的 点振动图像如图乙所示，则( ) C 甲 乙 A.波沿轴负方向传播 B.波源的起振方向沿 轴负方向 C.该波的传播速度为 D.从该时刻起经过，质点的路程为 3 解析 由题图乙可知，质点在时向轴正方向振动，根据“微平移法”可知该波沿 轴正 方向传播，故A错误；质点的起振方向沿 轴正方向，由于质点的起振方向均与波源起振方向相 同，故波源的起振方向沿轴正方向，故B错误；由题图可知， ，则该波的传播速 度为，故C正确；该时刻质点处于平衡位置，经过，质点 通过的路程为 ，故D错误. 4 2.[湖南长沙雅礼中学2024高二上期中] （多选）一列简谐横波在 时的波形图如图甲所 示，、是介质中的两个质点，图乙是质点 的振动图像.关于该简谐横波，下列说法中正确的是 ( ) AC 甲 乙 A.波速为 B.沿 轴正方向传播 C.质点的平衡位置坐标 D.在时质点移动到 点 5 解析 由题图可知，该波的波长为，周期为，波速为 ，A正确； 当时，质点向上运动，结合题图甲和“上下坡法”可知该波沿 轴负方向传播，B错误； 由题图甲可知，处，则，由题图乙可知， 时， 质点处于平衡位置，经过，其振动状态沿轴负方向传播到点处，则 ， 解得，C正确；该波沿轴负方向传播，而质点 只能在平衡位置上下振动，不随波迁 移，D错误. 6 3.[江苏常州第一中学2024高二上期中] 一列简谐横波沿轴方向传播，传播速度为 ，振幅 为.图甲为图乙中质点的振动图像，图乙是 时刻波的图像.则( ) B 甲 乙 A.该波沿 轴负方向传播 B.质点平衡位置的坐标为 C.图乙中质点比质点 先回到平衡位置 D.从时刻起再过，质点通过的路程 7 解析 由题图乙可知，波长为，由可得，则在 时， 由题图甲可知，在平衡位置上方向平衡位置运动，则根据“上下坡法”可知该波沿 轴正方向传 播，故A错误；不随波的传播迁移，其在 轴上的坐标不变，由题图乙可知 ，解得，故B正确；波沿轴正方向传播，则时 向平衡 位置运动，远离平衡位置向上运动，则质点先回到平衡位置，故C错误；从 时刻起 再过，5个完整周期内质点通过的路程为，在剩下的 内波形相对于题图乙向右平移，则平移后的纵坐标为 ， 则质点通过的路程为 ，故D错误. 8 4.[重庆巴蜀中学2023高二上期中] 一列简谐横波沿轴传播，在 时的波形如图甲所 示，、、、是介质中的四个质点，已知、两质点平衡位置之间的距离为 .如图乙所 示为质点 的振动图像.则( ) D 甲 乙 A.该波的波速为 B.该波沿 轴正方向传播 C.质点的平衡位置位于 处 D.从开始，质点比质点早 回到平衡位置 9 解析 设该波的波长为 ，根据三角函数知识可知，、 两质点平衡位置间的距离为 ，解得，由题图乙可知该波的周期为 ，所以该波的波 速为，故A错误；由题图乙可知，时刻，质点沿 轴负方向运动，根 据“上下坡法”可知，该波沿轴负方向传播，故B错误；由题图乙可知，在 后，质点 第一次位于波峰的时刻为，可知此波峰为时刻质点 所在处的波峰传播来 的，所以，解得，故C错误；从开始，质点 第一次 回到平衡位置所经历的时间为，题图甲中，质点 左侧波形的第一个平衡位置处坐 标为，该振动状态第一次传播到质点所经历的时间为 ，则 ，即质点比质点早 回到平衡位置，故D正确. 10 【方法总结】上下坡法 沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”， 如图所示. 11 5.一列简谐横波在同一均匀介质中沿轴传播，时刻的波形图如图甲所示，质点 的平衡 位置在处，质点的平衡位置在处，质点 的振动图像如图乙所示.求： 甲 乙 （1）该波传播的速度大小及方向； [答案] ，沿 轴负方向 12 解析 由题图甲可知，该波的波长为 ， 由题图乙可知，周期为 ， 该波传播的速度大小为 ， 由题图乙可知，时刻，质点向上振动，根据“上下坡法”可知，该波沿 轴负方向传播. 13 （2）内质点振动的路程，从时刻起，质点 回到平衡位置的最短时间. [答案] ; 解析 由题图可知，该波的振幅为 ， 由于 ， 则内质点振动的路程为 ， 当处质点的振动状态传至质点平衡位置处时，质点 回到平衡位置的时间最短，最短 时间为 . 14 $$