【步步高】2022学年高中物理 12.2 波的图象每课一练 新人教版选修3-4

12.2波的图象1．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的________________，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的____________，选取质点振动的某一个方向为________正方向，x轴一般________为正，把某一时刻所有质点的________描在坐标系里，用一条________的曲线把坐标系中的各点连接起来就是这时的________________．2．波的图象也称____________，简称________，如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做____________，也叫____________．介质中有正弦波传播时，介质的质点在做________________．3．波形图表示介质中的“各个质点”在______________的位移，振动图象表示介质中“某一质点”在________________的位移．4．分别判断图1中的两图象属于何种图象(　　)图1A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象C．都是波动图象D．都是振动图象5．关于振动图象和波的图象，下列说法中正确的是(　　)A．振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B．振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化C．简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线D．振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状6．如图2所示，由此图可知(　　)图2A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动10概念规律练知识点一　对波的图象的认识1．如图3所示，图3画出了一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图象可知(　　)A．质点b此时位移为零B．质点b此时向－y方向运动C．质点d的振幅是2cmD．质点a再经过通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移是4cm图42．如图4所示，是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图，a在正向最大位移处，b恰好处在平衡位置，经过Δt＝的时间，关于a、b两个质点所通过的路程的关系下列说法正确的是(　　)A．sa＝sbB．sa<sbc．sa>sbD．以上三种情况都有可能知识点二　波动与振动图象的关系3．一列简谐波在t＝0时刻的波形图如图5(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则(　　)图5A．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象B．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象C．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象D．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象4．一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图6甲是t＝1s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)．则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线(　　)10图6A．x＝0处的质点B．x＝1m处的质点C．x＝2m处的质点D．x＝3m处的质点方法技巧练质点振动方向与波传播方向的互判技巧5．如图7所示是一列简谐横波某时刻的波形图，下列关于所标点的振动方向的描述正确的是(　　)图7A．质点a向上运动B．质点b向上运动C．质点c向上运动D．质点d向下运动6．如图8所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是(　　)图8A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动1．关于波的图象的物理意义，下列说法中正确的是(　　)A．表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移B．表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移C．表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移D．表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移2．根据图9甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是(　　)图910A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象C．甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振D．甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振图103．如图10所示是一列波t时刻的图象，图象上有a、b、c三个质点，下列说法中正确的是(　　)A．a、b两质点此时刻速度方向相同B．a、c两质点此时刻加速度方向相同C．c质点此时速度方向沿y轴负方向D．a质点此时速度方向沿y轴正方向图114．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图11所示的凹、凸形状．对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法中正确的是(　　)A．它们的振幅相同B．质点D和F的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相同D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置图125．一列横波在某时刻的波形图象如图12所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是(　　)A．波水平向右传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零图136．如图13所示是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是(　　)A．波一定沿x轴正方向传播B．a、b两个质点的速度方向相反C．若a点此时的速度方向沿y轴的正方向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向10D．若波沿x轴的负方向传播，则b质点的振动方向沿y轴的负方向7．下列波形图中正确的是(　　)8.图14简谐横波某时刻的波形图线如图14所示，由此图可知(　　)A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动图159．如图15所示是一列波t时刻的图象，图象上有a、b两点，下列说法中正确的是(　　)A．此时刻b质点的速度为零B．a质点比b质点要先到达平衡位置C．若波沿x轴正方向传播，a质点速度沿y轴负方向D．若b质点比a质点先到达平衡位置，波的传播方向必沿x轴负方向图1610．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图16所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是(　　)A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小10题号12345678910答案11.如图17所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正向传播．图17(1)该时刻A质点运动的方向是向________，C点的运动方向是向________，D点的运动方向是向________．(2)再经过，质点A通过的路程是________cm，质点C的位移是________cm.图1812．一列横波某时刻的波形如图18所示，经过0.25s图中P点第一次到达波峰的位置，则再经0.5s，P点的位移和速度分别是________，________.13．如图19所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，求：图19(1)A点、C点的振动方向各是怎样的；(2)再经过T，质点A通过的路程和质点C的位移．1014．如图20甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请你在乙图中作出这列简谐波在t＝0时刻向＋x方向传播的波形图(质点a画在坐标原点上)．图20第2节　波的图象课前预习练1．平衡位置　位移　y轴　向右　位移　平滑　波的图象2．波形图　波形　正弦波　简谐波　简谐运动3．某一时刻　各个时刻4．B5．ABC　[解题的关键是理解振动图象和波的图象的意义和区别．振动和波动图象都是用数学方法来描述物理现象，简谐运动图象和简谐波都是正弦(或余弦)曲线，故C项正确，D错误；但它们各自表达的物理意义又不同，振动图象表示的是一个振动质点离开平衡位置的位移与时间的函数关系，而从波的图象(不论横波还是纵波)上能找出这一时刻各个质点所在的空间位置，即空间的分布，故A项正确．因振动图象表示一个质点在各个时刻的位移情况，故不随时间变化，而波的图象表示的是某一时刻各质点在空间的分布，不同时刻，这些质点因振动而使所处的位置会有所不同，故波动图象的形状会随时间而变化，B项正确．]6．BD　[由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动．若质点a向下运动，则是被a右侧的质点带动，即波是从右向左传播的，故A错．同理可判断B、D正确，C错误．]课堂探究练1．AC　[由波形知，质点b在平衡位置，所以其位移此刻为0，选项A正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b的左侧选一参考点b′，由图知b′在b上方，所以质点b此时向＋y方向运动，选项B错误；简谐波传播过程中，介质各质点振幅相同，所以质点d的振幅是2cm，选项C正确；再过的时间，质点a将运动到负向最大位移处，它偏离平衡位置的位移为－2cm，故选项D错误．]点评　判断b点的振动(速度)方向时易与振动图象混淆，振动图象上判断某时刻质点的振动(速度)方向时，可直接从x－t图象上看该质点下一时刻的位移即可，波动图象上也是看下一时刻该质点的位移，但从图象上不能直接得出，而是利用先振的带动后振的，找到此时“先振”的质点的位移即为下一时刻该质点的位移，然后就可以判断出该质点的振动(速度)方向．2．B　[在简谐波传播过程中各质点在各自的平衡位置附近做简谐运动，所以质点做的是变速运动，由题中图象知，在图示时刻，质点a位于最大位移处，则其加速度最大，速度为零，而质点b位于平衡位置，其加速度为零，速度最大，所以在Δt＝的时间内，a质点的平均速度小于b质点的平均速度，因此sa</sbc．sa>