届二轮 振动图像和波动图像 专题卷.docx

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届二轮振动图像和波动图像专题卷

100考点最新模拟题千题精练15-4

一．选择题

1.（2017·江西南昌二模）一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,两端点P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示。

对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是　　　　。

A.两列波将同时到达中点M

B.两列波波速之比为1∶2

C.中点M的振动总是加强的

D.M点的位移大小在某时刻可能为零

E.绳的两端点P、Q开始振动的方向相同

【参考答案】ADE　

2.（多选）（2017·陕西宝鸡一模）一列简谐横波沿着x轴正方向传播,波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5m,且小于一个波长,如图甲所示,A、B两质点振动图象如图乙所示。

由此可知　　　　。

A.波中质点在一个周期内通过的路程为8cm

B.该简谐波的波长为4m

C.该简谐波的波速为0.5m/s

D.t=1.5s时A、B两质点的位移相同

E.t=1.5s时A、B两质点的振动速度相同

【参考答案】ACE　

3（多选）（2017·湖北武汉模拟）一列简谐横波沿x轴传播。

在x=12m处的质点a的振动图线如图甲所示,在x=18m处的质点b的振动图线如图乙所示。

下列判断正确的是　　　　。

（填正确答案标号） 

A.质点a在波谷时,质点b一定在平衡位置向y轴正方向振动

B.若波沿+x方向传播,这列波的最大传播速度为3m/s

C.若波沿-x方向传播,这列波的最大波长为24m

D.若波的传播速度为0.2m/s,则这列波沿+x方向传播

E.若波的传播速度为1m/s,则这列波沿-x方向传播（导学号88094692）

【参考答案】ACD　

【名师解析】由图可知,波的周期为T=8s,A对;若波向+x传播,波向右平移,得n+λ=ab=6m,

v右=

选项B错,D对;若波向-x传播,波向左平移,得n+λ=ab=6m,

v左=

选项C对E错。

4．（5分）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图所示，从此时刻开始，x＝1m处的质点和x＝3m处的质点分别经过0.1s和0.3s第一次到达波峰，则下列说法正确的是________．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．这列波沿x轴正向传播

B．该列波在0.1s内沿x轴传播的距离为1m

C．x＝1m处质点在0.4s内沿x轴传播的距离为4m

D．在0～0.6s时间内，x＝1.5m处质点通过的路程是60cm

E．在t＝0.5s时，x＝4m处质点振动方向沿y轴正方向

【参考答案】BDE

5．（2016·湖北六校调考）一列简谐横波，在t＝0.6s时刻的图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为－1cm，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）

A．这列波沿x轴正方向传播

B．这列波的波速是

m/s

C．从t＝0.6s开始，紧接着的Δt＝0.6s时间内，A质点通过的路程是10m

D．从t＝0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置

E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30m的障碍物，不能发生明显衍射现象

【参考答案】ABD

6.如图2所示，在均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x＝0.1sin

20πt（m），形成的机械波的波速都是10m/s。

介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m。

则（　　）

A.波的周期为0.2s

B.波的波长为2m

C.P点一定是振动加强点

D.P点可能是振动减弱点

【参考答案】C

7.（2016·山东潍坊期末）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，其中t时刻和t＋0.4s时刻在x轴上－3m至

3m区间内的波形图如图3中同一条图线所示，则下列说法中正确的是（　　）

A.质点振动周期一定为0.4s

B.该波最小波速为10m/s

C.从t时刻开始计时，x＝2m处的质点比x＝2.5m处的质点先回到平衡位置

D.在t＋0.8s时刻，x＝－2m处的质点位移为零

【参考答案】BC

【名师解析】因为机械波每经过1个周期，波形相同，所以T＝

s（n＝1，2，3，…），选项A错误；根

据波形图可知，波长λ＝4m，所以波速v＝

＝10nm/s（n＝1，2，3，…），当n＝1时，波速最小，为

10m/s，选项B正确；已知波沿x轴正方向传播，在t时刻x＝2m处的质点从最大位移处向平衡位置移动，

而x＝2.5m处的质点正向最大位移位置运动，所以x＝2m处的质点比x＝2.5m处的质点先回到平衡位置，

选项C正确；在t＋0.8s时刻，横波的波形与t时刻波形相同，x＝－2m处的质点位移不为零，选项D错

误。

8.（2016·河北邯郸模拟）如图4甲所示，OP＝s，t＝0时刻质点O开始振动，产生沿O、P所在直线向右传播

的简谐横波，图乙为质点P从t＝t1时刻开始振动的图象，则以下说法正确的是（　　）

A.t＝0时刻质点O的振动方向沿y轴正方向

B.t2时刻质点P振动速度最大，方向沿y轴负方向

C.该波与另一频率为

的同类波叠加能产生稳定的干涉现象

D.若某障碍物的尺寸为

（t2－t1），该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象

【参考答案】ACD

9.（2015·武汉武昌区调研）一列简谐横波，在t＝0.6s时刻的图象如图6甲所示，波上A质点的振动图象如图

乙所示，则以下说法正确的是（　　）

A.这列波沿x轴正方向传播

B.这列波的波速是

m/s

C.从t＝0.6s开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置

D.从t＝0.6s开始，紧接着的Δt＝0.6s时间内，A质点通过的路程是4m

E.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，不能发生明显衍射现象

【参考答案】ABD

10.一物理教师某天正在一湖边钓鱼，突然湖的周围起了风，他发现湖中钓鱼的浮标上下浮动。

他根据自己

的经验认为浮标上下浮动可简化成竖直方向的简谐运动，他通过观测绘制出了浮标的振动图象，如图甲所

示，接着他又根据湖面的波纹绘制出了水的波动图象，如图乙所示。

假设图乙是一列沿x轴正方向传播的

水波在t＝0.5s时的波形图，图甲是图乙中离原点0～4m范围内某质点的振动图象，则下列说法正确的（　　）

甲　　　　　　　　　乙

A.浮标上下振动的周期为T＝2s

B.该列波的波速为2m/s

C.该波传播过程中遇到频率为1Hz的机械波时能产生干涉

D.图甲是x＝2m处质点的振动图象

E.不能确定图甲是0～4m范围内哪个质点的振动图象

【参考答案】ABD

11（5分）如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是________．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．此时能明显观察到波的衍射现象

B．挡板前后波纹间距离相等

C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象

D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象

E．挡板前后波纹间距离不等

【参考答案】ABC

【名师解析】因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，选项A正确；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，选项B正确、E错误；如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，选项C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据λ＝

知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，选项D错误．

二、非选择题

1．（10分）如图所示，虚线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形，实线是这列波在t＝1s时刻的波形．

①若波沿x轴正向传播，则t＝1s时刻，x＝3m处的质点第一次回到平衡位置需要的时间最长可能为多少？

②若波速大小为75m/s，波速方向如何？

②若波沿x轴正方向传播，则波在Δt＝1s内传播距离：

s＝（nλ＋5）m＝（8n＋5）m（其中n＝0、1、2…）

若波速v＝75m/s，则1s内传播s＝vt＝75m

8n＋5＝75

n＝

可见，n不是整数，则波不可能沿x轴正方向传播

当波沿x轴负方向传播时，波在Δt＝1s内传播距离：

s＝（nλ＋3）m＝（8n＋3）m（其中n＝0,1,2…）

若波速大小为75m/s，则1s内波传播的距离s＝vt＝75×1m＝75m

因为s＝75m＝（9λ＋3）m，所以波向左传播．

2．（10分）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m的A、B两点，图甲、乙分别是A、B两质点的振动图象，已知该波波长大于2m，求这列波可能的波速．

若波由B向A传播，A点比B点晚振动时间Δt＝nT＋

T（n＝0,1,2,3，…）

所以A、B间的距离Δs＝nλ＋

λ（n＝0,1,2,3，…），则波长λ＝

＝

因为λ＞2m，所以n＝0或1，当n＝0时，λ1＝16m，v1＝40m/s

当n＝1时，λ2＝

m，v2＝

m/s.

3．（2015·东北三校联考）一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝0时刻的波的图象如图所示，经0.1s，质点M第一次回到平衡位置，求：

（1）波传播的速度；

（2）质点M在1.2s内走过的路程。

【答案】

（1）1m/s　

（2）0.8m

【名师解析】

（1）波沿x轴正方向传播，当x＝0处的状态传到M点时，M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为Δx＝0.1m

则波速为v＝

＝

m/s＝1m/s

4．（2016·贵州六校联考）如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝1.5s时它正好第二次到达波谷，问：

（1）何时x＝5.4m的质点第一次到达波峰？

（2）从t＝0开始至x＝5.4m的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？

【答案】

（1）11.7s　

（2）1.95m

【名师解析】　

（1）由图知λ＝60cm＝0.6m

由题知1.5s＝1

T，所以T＝

＝1.2s

x＝5.4m处的质点距波源有n＝

＝

＝9（个）

即波源O经t1＝9T＝10.8s

传到此点，此点第一次到达波峰还需t2＝

T＝0.9s，

共用时间t＝t1＋t2＝11.7s。

（2）由

（1）知从t＝0开始至x＝5.4m的质点第一次到达波峰经历的时间为11.7s，即历时9

T

所以s源＝4A×9＋3A＝39A＝1.95m。

5．（10分）一弹簧竖直悬挂一个质量为m的木块，当木块处于平衡状态时，用力F缓慢向下拉木块使之向下移动距离d，然后松开手，木块做简谐运动．

①当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经过1s后木块第一次回到平衡位置．已知d＝4cm，取竖直向上为正方向，请在图甲中将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来．另一位同学在该同学观察7s后开始计时，请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象．（请至少画出一个周期）

②如果由于该木块的振动，在水面形成机械波，7s内传播了7m，则该波的波长是多少？

【名师解析】①图象如图所示

②因为水波在7s内传播了7m，

所以波速为v＝

m/s＝1m/s，

又由图象得T＝2s，

根据v＝

，所以λ＝2m

6．（10分）如图所示为沿波的传播路径上A、B两个质点从某时刻开始计时的振动图象，A、B平衡位置的距离为5m，波从A传播到B所用的时间不足一个周期，求：

①图中B质点的振动方程；

②波从A传播到B所用的时间及波传播的速度大小．

即A、B两质点平衡位置的距离为

λ

波从A传播到B所用的时间为t＝

T＝2s

波传播的速度v＝

＝

m/s＝2.5m/s