高二物理机械波图像分析题目带答案.docVIP

1．如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t ＝ 0时刻的波形图，P是离原点x1 ＝ 2 m的一个介质质点，Q是离原点x2 ＝ 4 m的一个介质质点，此时离原点x3 ＝ 6 m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)．由此可知(　　) A．这列波的波长为λ ＝ 2 m B．乙图可能是图甲中质点Q的振动图象 C．这列波的传播速度为v ＝ 3 m/s　　 D．这列波的波源起振方向为向上 答案　B 解析　由题图甲读出波长λ＝4 m，由图乙读出周期T＝2 s，波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(4,2)m/s＝2 m/s，故A、C错误；由图乙看出，t＝0时刻，质点经过平衡位置向上，而图甲中，Q点也经过平衡位置向上运动，故乙图可能是图甲中质点Q的振动图象，故B正确． 波源的起振方向与x3＝6 m的质点在t＝0时刻的振动方向相同，简谐波沿x轴正方向传播，则知x3＝6 m的质点在t＝0时刻的振动方向向下，则波源的起振方向沿y轴负方向，故D错误． 2．质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0 m/s.0.3 s后，此质点立即停止运动，再经过0.1 s后的波形图为(　　) 答案　C 解析　简谐横波沿x轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4 s内简谐横波在介质中传播的总距离为x＝vt＝0.4 m，即0.4 s时，x轴上0.4 m处的质点刚好起振，由振动图象可知其振动方向沿y轴正方向，故C选项描述的波形图正确． 3．一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图象．下列说法正确的是(　　) A．t＝0时质点a的速度比质点b的大 B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小 C．图乙可以表示质点a的振动 D．图乙可以表示质点b的振动 答案　D 解析　题图甲为波动图象，题图乙为振动图象．t＝0时刻，a质点在波峰位置，速度为零，加速度最大，b质点在平衡位置，加速度为零，速度最大，故选项A、B错；在波的图象中，根据上下坡法可以判断出质点的振动方向，所以t＝0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故选项C错，D对． 4．(多选)一列波源在x＝0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02 s，t0时刻的波形如图5所示．此时x＝12 cm处的质点P恰好开始振动．则(　　) 图5 A．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向 B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向 C．此后一个周期内，质点P通过的路程为8 cm D．这列波的波速为4 m/s 答案　BD 解析　质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，则波源开始振动时的方向也沿y轴负方向，选项A错误，B正确；此后一个周期内，质点P通过的路程为4个振幅，为4×5 cm＝20 cm，选项C错误；这列波的波长为8 cm，波速v＝eq \f(λ,T)＝4 m/s，选项D正确． 5．(多选)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝200 m/s，已知t＝0时波刚好传播到x＝40 m处，如图6所示．在x＝400 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是(　　) 图6 A．波源开始振动时方向沿y轴负方向 B．从t＝0开始经0.15 s，x＝40 m处的质点运动的路程为0.6 m C．接收器在t＝2 s时才能接收到此波 D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9 Hz 答案　AB 解析　由题图知，x＝40 m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A对；由题图知λ＝20 m，A＝10 cm，T＝eq \f(λ,v)＝0.1 s，而Δt1＝0.15 s＝eq \f(3,2)T，所以x＝40 m处的质点经0.15 s运动的路程为s＝eq \f(3,2)×4A＝6A＝60 cm＝0.6 m，B对；波由x＝40 m处传到x＝400 m处所需时间Δt＝eq \f(Δx,v)＝eq \f(360,200) s＝1.8 s，C错．当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为f＝eq \f(1,T)＝10 Hz，D错． 二、填空题(本题共2小题，共14分) 6. (8分)图7为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，由此可知该波沿________传播，该时刻a、b、c三点中加速度最大的是________点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是________点，若t＝0.02 s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为________ m/s. 图7 答案　x轴正方向　c　c　100 7．(6分)如图