第十五部分  選修3-4四．振動圖像和波動圖像一．選擇題1.（2019成都摸底）（4分）如圖甲，介質中兩個質點A和B的平衡位置距波源O的距離分別為1m和5m。圖乙是波源做簡諧運動的振動圖像。波源振動形成的機械橫波可沿圖甲中x軸傳播。已知t＝5s時刻，A質點第一次運動到y(tǒng)軸負方向最大位移處。下列判斷正確的是（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得3分，選對3個得4分。每選錯1個扣2分，最低得分為0分）A．A質點的起振方向向上B．該列機械波的波速為0.2m/sC．該列機械波的波長為2mD．t＝11.5s時刻，B質點的速度方向沿y軸正方向E．若將波源移至x＝3m處，則A、B兩質點同時開始振動，且振動情況完全相同【參考答案】ACE 【命題意圖】此題考查振動圖像、波動傳播及其相關知識點。2.（2018武漢4月調研）一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖(a)所示，從該時刻開始計時，質點A的  振動圖像如圖(b)所示。下列說法正確的是    （選對1個得2分，選對2個  得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。A．t=0. 6s時，質點P的位移為2mB．0~0. 6s內，質點P運動的路程為6mC．t=0. 6s時，波傳播的距離為6mD．若t=0時，振動剛剛傳到A點，則t=1.6s時，x=50m的質點第二次位于波峰E．若t=0時，振動剛剛傳到A點，則t=2.4s時，x=50m的質點第二次位于波峰【參考答案】（1）（5分）ABE【命題意圖】本題考查振動圖像、波動圖像和波動傳播及其相關的知識點。 3.(2017·江西南昌二模)一條彈性繩子呈水平狀態(tài),M為繩子中點,兩端點P、Q同時開始上下振動,一小段時間后產生的波形如圖所示。對于其后繩上各點的振動情況,以下判斷正確的是　　　　。 A.兩列波將同時到達中點MB.兩列波波速之比為1∶2C.中點M的振動總是加強的D.M點的位移大小在某時刻可能為零E.繩的兩端點P、Q開始振動的方向相同 【參考答案】 ADE　4．如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，兩列波的速度均為v=0.4m/s，兩列波的振幅均為2cm．圖示為t=0時刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示），此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質點剛開始振動．質點M的平衡位置處于x=0.5m處，下列說法正確的是        。A．t=0.75s時刻，質點P、Q都運動到M點[來源:學+科+網]B．質點M的起振方向沿y軸負方向C．t=2s時刻，質點M的縱坐標為-2cmD．0到2s這段時間內質點M通過的路程為20cmE．M點振動后的振幅是4cm【參考答案】BDE【名師解析】P、Q兩質點在各自的平衡位置來回振動，不沿波的轉播方向移動，故A錯誤；由同側法可判斷B正確；波的周期為，波傳播到M點的時間是，當時，M點振動的時間為，是周期的，兩列波疊加M點振幅為，故E正確；路程為5倍振幅是，質點M的縱坐標為，故C錯誤，D正確。考點：波長、頻率和波速的關系、橫波的圖象【名師點睛】本題要理解波的疊加原理，知道當該波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍；當波峰與波谷相遇時此處的位移為零。5.(多選)(2017·陜西寶雞一模)一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播,波中A、B兩質點在平衡位置間的距離為0.5 m,且小于一個波長,如圖甲所示,A、B兩質點振動圖象如圖乙所示。由此可知　　　　。 A.波中質點在一個周期內通過的路程為8 cmB.該簡諧波的波長為4 mC.該簡諧波的波速為0.5 m/sD.t=1.5 s時A、B兩質點的位移相同E.t=1.5 s時A、B兩質點的振動速度相同 【參考答案】ACE　6 .(多選)(2017·湖北武漢模擬)一列簡諧橫波沿x軸傳播。在x=12 m處的質點a的振動圖線如圖甲所示,在x=18 m處的質點b的振動圖線如圖乙所示。下列判斷正確的是　　　　。(填正確答案標號) A.質點a在波谷時,質點b一定在平衡位置向y軸正方向振動B.若波沿+x方向傳播,這列波的最大傳播速度為 3 m/sC.若波沿-x方向傳播,這列波的最大波長為24 mD.若波的傳播速度為0.2 m/s,則這列波沿+x方向傳播E.若波的傳播速度為1 m/s,則這列波沿-x方向傳播(導學號88094692)【參考答案】 ACD　【名師解析】由圖可知,波的周期為T=8 s,A對;若波向+x傳播,波向右平移,得n+λ=ab=6 m,v右=,選項B錯,D對;若波向-x傳播,波向左平移,得n+λ=ab=6 m,v左=, 選項C對E錯。7.(5分)一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻的波形如圖所示，從此時刻開始，x＝1 m處的質點和x＝3 m處的質點分別經過0.1 s和0.3 s第一次到達波峰，則下列說法正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A．這列波沿x軸正向傳播B．該列波在0.1 s內沿x軸傳播的距離為1 mC．x＝1 m處質點在0.4 s內沿x軸傳播的距離為4 mD．在0～0.6 s時間內，x＝1.5 m處質點通過的路程是60 cmE．在t＝0.5 s時，x＝4 m處質點振動方向沿y軸正方向【參考答案】BDE8．(2016·湖北六校調考)一列簡諧橫波，在t＝0.6 s時刻的圖象如圖甲所示，此時，P、Q兩質點的位移均為－1 cm，波上A質點的振動圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是(　　)A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的波速是 m/s[來源:ZX]C．從t＝0.6 s開始，緊接著的Δt＝0.6 s時間內，A質點通過的路程是10 mD．從t＝0.6 s開始，質點P比質點Q早0.4 s回到平衡位置E．若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為30 m的障礙物，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【參考答案】ABD9.(2015·武漢武昌區(qū)調研)一列簡諧橫波，在t＝0.6 s時刻的圖象如圖6甲所示，波上A質點的振動圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是(　　)A.這列波沿x軸正方向傳播B.這列波的波速是 m/sC.從t＝0.6 s開始，質點P比質點Q晚0.4 s回到平衡位置D.從t＝0.6 s開始，緊接著的Δt＝0.6 s時間內，A質點通過的路程是4 mE.若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為10 m的障礙物，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【參考答案】ABD10.一物理教師某天正在一湖邊釣魚，突然湖的周圍起了風，他發(fā)現(xiàn)湖中釣魚的浮標上下浮動。他根據自己的經驗認為浮標上下浮動可簡化成豎直方向的簡諧運動，他通過觀測繪制出了浮標的振動圖象，如圖甲所示，接著他又根據湖面的波紋繪制出了水的波動圖象，如圖乙所示。假設圖乙是一列沿x軸正方向傳播的水波在t＝0.5 s時的波形圖，圖甲是圖乙中離原點0～4 m范圍內某質點的振動圖象，則下列說法正確的(　　)甲　　　　　　　　　乙A.浮標上下振動的周期為T＝2 sB.該列波的波速為2 m/sC.該波傳播過程中遇到頻率為1 Hz的機械波時能產生干涉[來源:學&科&網Z&X&X&K]D.圖甲是x＝2 m處質點的振動圖象E.不能確定圖甲是0～4 m范圍內哪個質點的振動圖象【參考答案】ABD11.(5分)如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長，則波經過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象E．擋板前后波紋間距離不等【參考答案】ABC【名師解析】因為波長與孔的尺寸差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，選項A正確；波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等，選項B正確、E錯誤；如果將孔AB擴大，孔的尺寸大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，選項C正確；如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不變，根據λ＝知，波長減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，選項D錯誤．12.如圖2所示，在均勻介質中，A、B是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運動表達式均為x＝0.1sin 20πt(m)，形成的機械波的波速都是10 m/s。介質中P點與A、B兩波源間的距離分別為4 m和5 m。則(　　)[來源:學#科#網Z#X#X#K]A.波的周期為0.2 sB.波的波長為2 mC.P點一定是振動加強點D.P點可能是振動減弱點【參考答案】C13.(2016·山東濰坊期末)一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，其中t時刻和t＋0.4 s時刻在x軸上－3 m至3 m區(qū)間內的波形圖如圖3中同一條圖線所示，則下列說法中正確的是(　　)A.質點振動周期一定為0.4 sB.該波最小波速為10 m/sC.從t時刻開始計時，x＝2 m處的質點比x＝2.5 m處的質點先回到平衡位置D.在t＋0.8 s時刻，x＝－2 m處的質點位移為零[來源:學§科§網Z§X§X§K]【參考答案】BC14.(2016·河北邯鄲模擬)如圖4甲所示，OP＝s，t＝0時刻質點O開始振動，產生沿O、P所在直線向右傳播的簡諧橫波，圖乙為質點P從t＝t1時刻開始振動的圖象，則以下說法正確的是(　　)A.t＝0時刻質點O的振動方向沿y軸正方向B.t2時刻質點P振動速度最大，方向沿y軸負方向C.該波與另一頻率為的同類波疊加能產生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D.若某障礙物的尺寸為(t2－t1)，該波遇到此障礙物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【參考答案】ACD【名師解析】t＝0時刻振源O的振動方向與質點P的起振方向相同，均沿y軸正方向，選項A正確；t2時刻質點P運動到平衡位置，振動速度最大，方向沿y軸正方向，選項B錯誤；該波周期為T＝t2－t1，頻率為，根據干涉產生條件，該波與另一頻率為的同類波疊加能產生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項C正確；該波波長為λ＝vT＝(t2－t1)，根據產生明顯衍射現(xiàn)象的條件，若某障礙物的尺寸為(t2－t1)，該波遇到此障礙物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D正確。

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