2023年全国乙卷物理试题T34（1）-振动图像与波形图的结合-选择题

【原题-34（1）】 1．一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）    A．波速为 B．波向左传播 C．波的振幅是 D．处的质点在时位于平衡位置 E．质点P在0~7s时间内运动的路程为 【变式题-基础1】 2．图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻的波形图，a、b是介质中的两个质点，图乙为质点b振动的图像，则下列说法正确的是（　　） A．该简谐横波沿x轴负方向传播 B．质点b的平衡位置坐标是 C．质点a在时刻的速度与质点b在时刻的速度相同 D．在时刻，质点a的加速度比质点b的大，且方向相反 【变式题-基础2】 3．一列简谐横波沿轴传播，图甲是时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．简谐横波沿轴负方向传播 B．简谐横波的频率为 C．简谐横波的波速为 D．时质点在波谷 【变式题-基础3】 4．如图甲所示，为一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中处的质点a从时起的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波传播的速度为20m/s B．波沿x轴正方向传播 C．时，质点a的位移沿y轴正方向 D．时，处的质点b的加速度沿y轴负方向 【变式题-巩固1】 5．一列简谐横波在s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。关于该简谐波，下列说正确的是（　　） A．波速为9cm/s B．沿x轴正向传播 C．质点Q的平衡位置坐标x=9cm D．在s时质点P的振动信息传递到O点 【变式题-巩固2】 6．沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在处的质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴负方向传播 B．该波的传播速度为 C．时刻，质点Q处于波峰位置 D．时刻，平衡位置在处的质点处于平衡位置 E．时刻，平衡位置在处的质点偏离平衡位置的位移大小为 【变式题-巩固3】 7．一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，如图乙所示为质点A的振动图象，图甲中质点P的平衡位置位于m处，下列说法正确的是（　　） A．该波的传播方向为x轴正方向 B．质点P的振幅大于质点A的振幅 C．质点P的振动方程为 D．从时刻起质点P第一次到达波峰的时刻为s 【变式题-提升1】 8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为10cm，时波的图像如图所示。平衡位置位于处的质点由图示位置到第1次到达波峰用时3s。关于平衡位置分别位于0.5m、1m、2m、2.5m处的四个质点A、B、C、D的振动情况，下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式题-提升2】 9．一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该波的波速为120m/s B．该波沿x轴负方向传播 C．质点P的平衡位置位于处 D．从开始，质点Q比质点N早回到平衡位置 【变式题-提升3】 10．均匀介质中，波源位于点的简谐横波在水平面内传播。某时刻第一象限内第一次出现如图所示的波，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，从此刻开始计时，位于坐标的质点振动图像如图所示，轴正方向竖直向上，下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为 B．，点正在平衡位置的上方且沿轴负方向运动 C．若波源从平衡位置起振，则波源的起振方向一定向上 D．点坐标为，则连线上（包括、）最多有4个点处于波峰 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．ABE 【详解】A．由图a可知波长为4m，由图b可知波的周期为2s，则波速为 故A正确； B．由图b可知t=0时，P点向下运动，根据“上下坡”法可知波向左传播，故B正确； C．由图a可知波的振幅为5cm，故C错误； DE．根据图a可知t=0时x=3m处的质点位于波谷处，由于 可知在t=7s时质点位于波峰处；质点P运动的路程为 故D错误，E正确； 故选ABE。 2．BD 【详解】A．由于在时刻b质点速度为负值而且正在减小，因此b质点正在向下运动，结合图甲可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．波传播0.3s，质点 b 会到达平衡位置，速度最大，波平移了 而 所以 则质点b的平衡位置坐标是 故B 正确； C．质点a的振动状态与处质点振动状态相同，而质点 b的振动状态传播到处需要的时间为 故质点a在时刻的速度与质点b在时刻的速度相同，故C错误； D．经过0.5s，恰好是，a到达负向最大位移处，a的加速度为最大，方向向上；b已经过平衡位置，正在向上运动，加速度不等于零且正在增大，方向向下，故D正确。 故选BD。 3．BD 【详解】A．由图乙可知，时，质点向轴正方向振动，根据同侧法可知，简谐横波沿轴正方向传播，故A错误； BC．由图乙可知周期为，由图甲可知波长为，则简谐横波的频率为 简谐横波的波速为 故C错误，B正确； D．根据图乙可知，时质点在波谷，故D正确。 故选BD。 4．AD 【详解】A．由图甲可知，该波的波长为，由图乙可知，该波的周期为，由公式可得，波传播的速度为 故A正确； B．由图乙可知，处的质点在时，沿y轴正方向运动，结合图甲可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误； CD．根据题意可知，时，即图甲中质点振动了 则质点振动到波谷，位移沿y轴负方向，质点b振动到波峰，加速度沿y轴负方向，故C错误，D正确。 故选AD。 5．CD 【详解】A．由图(a)可以看出，该波的波长为 由图(b)可以看出，周期为 波速为 选项A错误； B．由图(b)知，当时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播，选项B错误； C．设质点O的振动方程为 其中 时有 可得 即质点O的振动方程为 由图(b)可知 所以O、Q两质点的相位差为，则 选项C正确； D．波沿x轴负方向传播，在时间内波向左传播3cm，P点的平衡位置坐标为此时质点的振动信息传递到O点，选项D正确。 故选CD。 6．ABE 【详解】A．根据质点Q的振动图像可知，时刻，质点Q沿y轴正方向振动，则该波沿x轴负方向传播，故A正确； B．该波的波长，周期，由 可得，该波的传播速度 故B正确； C．时刻，由图乙知质点Q偏离平衡位置的位移大小为，故C错误； D．由于波沿x轴负方向传播，故平衡位置在x=0处的质点处于平衡位置的时刻为 故D错误； E．由题图甲可知t=0s时，波动图像的方程为 当时 故E正确。 故选ABE。 7．CD 【详解】A．由图乙可知时刻质点A沿y轴正方向振动，根据上下坡法可知该波的传播方向为x轴负方向，A错误； B．简谐横波中各个质点的振幅都是相同的，B错误； D．由图像可知 ， 故 故波峰传到P点需要经历的时间为 则从时刻起质点P第一次到达波峰的时刻为s，D正确； C．从时刻起，质点P的振动方程为 由图像可知 ，， 故 故 由D选项分析可知，当时，，代入上式可得 则质点P的振动方程为 C正确。 故选CD。 8．AC 【详解】简谐横波沿x轴正方向传播，由图可知，波长为4m，平衡位置位于处的质点由图示位置到第1次到达波峰用时3s，则周期为 则简谐横波在时的波形图如图所示 A．根据“上下坡”规律可知，在时A点向上运动，运动到最高点后，向下运动，周期为，故A正确； B．根据“上下坡”规律可知，在时B点在平衡位置，且向上运动，周期为，故B错误； C．根据“上下坡”规律可知，在时C点在负向最大位移处，此时加速度最大，速度为0，此后C点向上运动，速度增大，周期为，故C正确； D．根据“上下坡”规律可知，在时D点向下运动，速度方向沿y轴负方向，速度减小，周期为，故D错误。 故选AC。 9．ABD 【详解】A．设该波的波长为λ，根据三角函数知识可知，N、Q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正确； B．由题图乙可知，t=0.125s时刻，质点P沿y轴负方向运动，此时P应位于波传播方向波形的上坡，所以该波沿x轴负方向传播，故B正确； C．由题图乙可知，在t=0.125s之后，质点P第一次位于波峰的时刻为t=0.25s，易知此波峰为t=0.125s时刻质点Q所在处的波峰传播来的，所以有 解得 故C错误； D．从t＝0.125s开始，质点Q第一次回到平衡位置所经历的时间为 图甲中，质点Q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N所经历的时间为 则 即质点Q比质点N早s回到平衡位置，故D正确。 故选ABD。 10．BD 【详解】A．由图可知，该波的波长为 故A错误； B．由勾股定理可得质点与点的距离为，可知时，质点位于平衡位置，且向上运动，由图（b）可知，周期 则经过 可知质点经过波峰未回到平衡位置，即正在平衡位置的上方且向下运动，故B正确； C．若波源从平衡位置起振，根据题中条件无法判断波源的起振方向，故C错误； D．根据题意，连接两点，如图所示 由题意可知，连线上处于波峰的点到的距离为的整数倍，由几何关系可知，距离为的有2个点，距离为的1个点，距离为的1个点，则连线上（包括、）最多有4个点处于波峰，故D正确。 故选BD。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$