2020年高考物理專題練習(xí)振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象(含解析)

1、2020年高考物理專題練習(xí)振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象1.圖1 為一列簡(jiǎn)請(qǐng)橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，P、Q為介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖 2 為質(zhì)點(diǎn)P 的振動(dòng)圖象，則A. t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q沿 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B. 0 0.3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為 0.3mC. t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn) P 的加速度D. t=0.7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P 距平衡位置的距離【答案】CD【解析】【詳解】A由振動(dòng)圖像可知T=0.4s ， t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P 向上振動(dòng)，可知波沿x 軸負(fù)向傳播，則t=0.2s=0.5T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q沿y 軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；B 0.3s=T，因質(zhì)點(diǎn)Q在開始時(shí)不是從平

2、衡位置或者最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）開始振動(dòng)，可知00.3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程不等于，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；C t=0.5s=1T 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P 到達(dá)最高點(diǎn)，而質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)還沒有最低點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn)P 的加速度，選項(xiàng)C 正確；D t=0.7s=1T 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P 到達(dá)波谷位置而質(zhì)點(diǎn)而質(zhì)點(diǎn)Q還沒到達(dá)波峰位置，則質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P 距平衡位置的距離，選項(xiàng)D 正確。2.圖 1 是一列簡(jiǎn)諧橫波在t =1.25s時(shí)的波形圖， 已知c 位置的質(zhì)點(diǎn)比a 位置的晚0.5s起振。則圖 2 所示振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于A ax bAy/my/mB bx cOa bc d e f x/mOC

3、 c x d-At/s圖 1圖 2D dx e【答案】： D【解析】：由 c 質(zhì)點(diǎn)比 a 質(zhì)點(diǎn)起振晚0.5s ，知道波動(dòng)周期T=1s; 在振動(dòng)圖像上確定1.25s時(shí)刻的位置，是 t 軸上第二個(gè)平衡位置和第二個(gè)最大位移之間，由此可判斷該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是處于正向位移，向下振動(dòng)， 根據(jù)“上坡下， 下坡上”，知質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該位于“正向位移，上坡位置”，選項(xiàng) D 正確。3. 一簡(jiǎn)諧橫波沿x 軸正向傳播，圖1 是 t =0 時(shí)刻的波形圖，圖2 是介質(zhì)中某點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該質(zhì)點(diǎn)的 x 坐標(biāo)值合理的是（）A 0.5my/my/mB 1.5m0.20.20.10.1C 2.5mx/mt/sO123456O123456

4、D 3.5m-0.1-0.1-0.2-0.2【答案】 C圖 1圖 2【解析】由圖 2 結(jié)合圖1 可知該質(zhì)點(diǎn) x 坐標(biāo)值可能是1.5m 和 2.5m，而簡(jiǎn)諧橫波沿x 軸正向傳播，由圖 1 可得向下振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)為x 坐標(biāo)值 2.5m 的質(zhì)點(diǎn)，故 C 正確。4. 一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x 軸正方向傳播，波長(zhǎng)為，周期為 T，t =0 時(shí)刻的波形如圖1 所示， a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2 是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（）A t =0 時(shí)質(zhì)點(diǎn) a 的速度比質(zhì)點(diǎn)b 的大y avyB t =0 時(shí)質(zhì)點(diǎn) a 的加速度比質(zhì)點(diǎn) b 的小xtbOC圖 2 可以表示質(zhì)點(diǎn)a 的振動(dòng)/2OT/2 TD圖 2 可以表

5、示質(zhì)點(diǎn)b 的振動(dòng)圖 1圖 2【答案】 D【解析】由圖 1 得 t =0 時(shí)刻， a 在波峰，速度為零，b 在平衡位置，速度最大，故A 錯(cuò)誤；由圖 1得 t= 0 時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn) a 的回復(fù)力最大，加速度比質(zhì)點(diǎn)b 大，故 B錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖像圖2 得 t =0 時(shí)刻，該質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，且具有向下的最大速度，可表示質(zhì)點(diǎn)b 的振動(dòng)，故 C 錯(cuò)誤， D 正確。5. 一列簡(jiǎn)諧波沿x 軸傳播， t =0 時(shí)刻的波形如圖甲所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P 正沿 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是y/cmy/cmOO0.5 0.6t/s12P24 x/m0.10.2 0.30.4甲乙A沿 x 軸

6、負(fù)方向， 60m/sB沿 x 軸正方向， 60m/sC沿 x 軸負(fù)方向， 30 m/sD沿 x 軸正方向， 30m/s【答案】 A【解析】從甲圖的波動(dòng)圖像可知，質(zhì)點(diǎn)P 向 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)說(shuō)明波沿x 軸負(fù)方向傳播，從圖中還可在波長(zhǎng)為 24m,周期為 0.4 秒，可得到波速vT24m/s60m/s, 所以答案選 A。0.406.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x 軸正方向傳播，圖（a）是 t =0 時(shí)刻的波形圖，圖（b）和圖（ c）分別是 x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。由此可知，這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是y/my/my/m0.10.10.10123x/m12t/s012t/s-0.05（a）（ b）（ c）A

7、.1 mB.2 mC.1mD.4 m333【答案】 BD【解析】根據(jù)題述及波形圖和兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，圖（b）所示質(zhì)點(diǎn)在 t =0 時(shí)在正向最大位移處，圖（ c）所示質(zhì)點(diǎn)在t =0 時(shí) x=0.05m，運(yùn)動(dòng)方向沿y 軸負(fù)方向，結(jié)合波形圖找到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，如圖d所示。若 b 在前 c 在后，則 b、 c 間相差為1 T ，則這兩質(zhì)點(diǎn)3y/m平衡位置之間的距離可能是12 m （2m0.1），B 正確。330123x/m2 T ，則這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位若 b 在后 c 在前，則 c、b 間相差為（ d）3置之間的距離可能是24 m （2m ）， D正確。337.簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、 Q是傳播方

8、向上相距 10 m 的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到P，當(dāng)波傳到 Q開始計(jì)時(shí)， P、 Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示。則A. 質(zhì)點(diǎn) Q開始振動(dòng)的方向沿 y 軸正方向y/mPQB. 該波從 P 傳到 Q的時(shí)間可能為 7 sOC. 該波的傳播速度可能為2 m/s1234 56789t/sD. 該波的波長(zhǎng)可能為 6 m【答案】 AD【解析】由圖線可知，質(zhì)點(diǎn)Q開始起振的方向?yàn)?y 正方向，選項(xiàng)A 正確；振動(dòng)由P 向 Q傳播，由圖線可知 T=6s，質(zhì)點(diǎn) Q的振動(dòng)圖像向左平移4 s 后與 P 點(diǎn)的振動(dòng)圖像重合，意味著Q比 P 的振動(dòng)滯后了 4 s ，即 P 傳到 Q的時(shí)間 t可能為 4 s ，同時(shí)由周期性可知，故振動(dòng)從P

9、傳到 Q的時(shí)間可能為(nT 4) s ( 6n 4) s,（ n=1 2、3），故不可能為7s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)v(nT4)10 m可得、v10m/s（ n=1、2、3），故波速不可能為2m/s，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；根據(jù)v T60m，當(dāng)6n6n44n =1 時(shí)， =6m，選項(xiàng) D 正確；故選 AD。8.介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn) O處的波源在 t =0 時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的y簡(jiǎn)諧波沿 x 軸正向傳播， t 0 時(shí)刻傳到 L 處，波形如圖所示。Ox0Lx下列能描述x0 處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖象是A yB yOt0tOt0tC yD yOt0tOt0t答案： C解析：從波形圖可以看出，t0 時(shí)刻傳到L=3 處，說(shuō)明t0=3

10、 。簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播，則在t0 時(shí)T刻= 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向和波源在t=0 時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向相同，是沿y軸的負(fù)方向的，即每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的x L起振方向都是沿y 軸的負(fù)方向的，則C D 可能正確。由于 x 5/4 ，說(shuō)明在 T t 5 T /4的0時(shí)間內(nèi) x0 處質(zhì)點(diǎn)沒有振動(dòng)，所以在t 0 時(shí)刻 x0 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間是3T -5T /4 t 0- t 3 T - T，即 7T /4 t 0- t 2T，即振動(dòng)圖像中t 0 時(shí)刻前有少于2 個(gè)多于 7/4 個(gè)的完整圖形，所以C正確。9. 如圖所示，甲為 t = 1s 時(shí)某橫波的波形圖像，乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，距該質(zhì)點(diǎn) x = 0.5m處

11、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是： （）y/my/mAAO12x/m O 0.25 12t/s-A-A甲乙y/my/my/my/AAAmAO12t/s O12O12 t/sO12 t/st/s-A-A-A-AABCD【答案】 A【解析】從甲圖可以得到波長(zhǎng)為2m，乙圖可以得到周期為2s ，即波速為 1m/s；由乙圖的振動(dòng)圖像可以找到 t =1s 時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)，并且向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)T/8 就到達(dá)波谷，所以可以判斷波是向左傳播， 而距該質(zhì)點(diǎn)x=0.5m 處質(zhì)點(diǎn)， 就是相差 /4 或時(shí)間相差 T/4 ，但有兩種可能是提前或延后。若是延后是在t=1s 時(shí)再經(jīng)過(guò) /4 到達(dá)乙圖的振動(dòng)圖像t=1s 時(shí)的位移，所以

12、A 正確，若是T提前是在 t =1s 時(shí)要向返回 T/4 到達(dá)乙圖的振動(dòng)圖像 t =1s 時(shí)的位移，該質(zhì)點(diǎn)在t =1s 時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)，并且向上運(yùn)動(dòng)，所以BCD都錯(cuò)誤。10.在均勻介質(zhì)中， 一列沿x 軸正向傳播的橫波，其波源 O在第y一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖像，如右圖所示， 則該波在第一個(gè)周期末的波形圖是（）OtyyyyOAxOxOxOxBCD答案： D解析：由振動(dòng)圖像知波源開始振動(dòng)的方向?yàn)樨?fù)y 方向，故介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向下，第一個(gè)周期末開始振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)方向與波源開始振動(dòng)的方向相同，即也是負(fù)y 方向，由波的平移法可知， A、 C兩圖中波最前列的質(zhì)點(diǎn)起振方向向上，所以選項(xiàng)A、 C 錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖像的振幅變化知，后半個(gè)周期振幅較大，即波源的振幅在增大，根據(jù)波傳播的特點(diǎn)知，故選項(xiàng)B 錯(cuò) D 正確。11. 圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b 兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa=2m和 xb=6m，圖乙為質(zhì)點(diǎn) b 從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是（ D ）0.5y/my/m0.5A、該波沿 +x 方向傳播，波速為1m/sab0100246810 t/s2468B、質(zhì)點(diǎn) a 經(jīng) 4s 振動(dòng)的路程為 4m-0.5x/m -0.5圖乙C、此時(shí)刻質(zhì) 點(diǎn) a 的速度