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1、第 32 节振动图象和波动图像1.【2019 年 4 月浙江物理选考】图 1 为一列简请横波在 t=0 时刻的波形图，P、Q 为介质中的两个质点，图 2 为质点 P 的振动图象，则A. t=0.2s 时，质点 Q 沿 y 轴负方向运动B. 00.3s 内，质点 Q 运动的路程为 0.3mC. t=0.5s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度D. t=0.7s 时，质点 Q 距平衡位置的距离小于质点 P 距平衡位置的距离【答案】CD【解析】【详解】A由振动图像可知 T=0.4s，t=0 时刻质点 P 向上振动，可知波沿 x 轴负向传播，则 t=0.2s=0.5T时，质点 Q 沿 y 轴
2、正方向运动，选项 A 错误；B0.3s=T，因质点 Q 在开始时不是从平衡位置或者最高点（或最低点）开始振动，可知 00.3s内，质点 Q 运动的路程不等，选项 B 错误；Ct=0.5s=1T 时，质点 P 到达最高点，而质点 Q 经过平衡位置向下运动还没有最低点，则质点 Q的加速度小于质点 P 的加速度，选项 C 正确；Dt=0.7s=1T 时，质点 P 到达波谷位置而质点而质点 Q 还没到达波峰位置，则质点 Q 距平衡位置 的距离小于质点 P 距平衡位置的距离，选项 D 正确。2.2013 年四川卷5图 1 是一列简谐横波在 t=1.25s 时的波形图，已知 c 位置的质点比 a 位置的晚
3、 0.5s 起振。则图 2所示振动图像对应的质点可能位于Aa x b Bb x cy/mAOabcdefx/my/mOt/sCc x d Dd x e-A图 1图 2【答案】：D【解析】：由 c 质点比 a 质点起振晚 0.5s，知道波动周期 T=1s;在振动图像上确定 1.25s 时刻的位置， 是 t 轴上第二个平衡位置和第二个最大位移之间，由此可判断该质点的运动状态是处于正向位移， 向下振动，根据“上坡下，下坡上”，知质点应该位于“正向位移，上坡位置”，选项 D 正确。3.2014 年理综安徽卷16一简谐横波沿 x 轴正向传播，图 1 是 t=0 时刻的波形图，图 2 是介质中某点的振动图
4、象，则该质点的 x 坐标值合理的是（）A0.5m B1.5mC2.5m0.20.1y/my/m0.20.1O-0.1-0.212t/s3456x/mD3.5m【答案】CO-0.1-0.2123456图 1图 2【解析】由图 2 结合图 1 可知该质点 x 坐标值可能是 1.5m 和 2.5m，而简谐横波沿 x 轴正向传播， 由图 1 可得向下振动的质点为 x 坐标值 2.5m 的质点，故 C 正确。4. 2014 年理综北京卷17.一简谐机械横波沿 x 轴正方向传播，波长，周期为 T，t=0 时刻的波形如图 1 所示，a、b 是波上的两个质点。图 2 是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是
5、（）ytT/2图 2Ty av bx/2图 1At=0 时质点 a 的速度比质点 b 的大Bt=0 时质点 a 的加速度比质点 b 的小OOC图 2 可以表示质点 a 的振动D图 2 可以表示质点 b 的振动【答案】D【解析】由图 1 得 t=0 时刻，a 在波峰，速度为零，b 在平衡位置，速度最大，故 A 错误；由图 1 得 t=0 时刻，质点 a 的回复力最大，加速度比质点 b 大，故 B 错误；由振动图像图 2 得 t=0 时刻， 该质点位于平衡位置，且具有向下的最大速度，可表示质点 b 的振动，故 C 错误，D 正确。5.2012 年理综福建卷13.一列简谐波沿 x 轴传播，t=0 时
6、刻的波形如图甲所示，此时质点 P 正沿 y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是y/cmO0.10.20.3乙0.40.50.6t/sy/cm12P24 x/mO甲A沿 x 轴负方向，60m/sB沿 x 轴正方向，60m/sC沿 x 轴负方向，30 m/sD沿 x 轴正方向，30m/s【答案】A【解析】从甲图的波动图像可知，质点 P 向 y 轴负方向运动说明波沿 x 轴负方向传播，从图中还可在波长为24m,周期为0.4秒，可得到波速v = l =T6.2012 年理综全国卷240.40m/s = 60m/s, 所以答案选 A。12（a）320.一列简谐横波沿 x 轴
7、正方向传播，图（a）是 t=0 时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是 x 轴上某两处质点的振动图像。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是0.1y/m0.1y/m0.1y/m0x/m12（b）t/s0-0.0512（c）t/sA. 1 m 3【答案】BDB. 2 m 3C. 1mD. 4 m 3【解析】根据题述及波形图和两处质点的振动图像，图（b）所示质点在 t=0 时在正向最大位移处， 图（c）所示质点在 t=0 时 x=0.05m，运动方向沿 y 轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图 d 所112（d）3示。若 b 在前 c 在后，则 b、c 间相差为T ，则这两质点平衡位置之间的
8、距离可能是1 l=32 m（l= 2m ），B 正确。若0.1y/m330x/mb 在后 c 在前，则 c、b 间相差为 2 T ，则这两质点平衡位置3之间的距离可能是 2 l= 4 m （l= 2m ），D 正确。337. 2016 年四川卷 6.简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q 是传播方向上相距 10 m 的两质点， 波先传到 P，当波传到 Q 开始计时，P、Q 两质点的振动图像如图所示。则y/mPQ1 2 3 4 5 6 7 8 9 t/sA.质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向B.该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 sOC.该波的传播速度可能为 2 m/sD.该波的波长可
9、能为 6 m【答案】AD【解析】由图线可知，质点 Q 开始起振的方向为 y 正方向，选项 A 正确；振动由 P 向 Q 传播，由图线可知 T=6s，质点 Q 的振动图像向左平移 4 s 后与 P 点的振动图像重合，意味着 Q 比 P 的振动滞后了 4 s，即 P 传到 Q 的时间t 可能为 4 s，同时由周期性可知，故振动从 P 传到 Q 的时间可能为(nT + 4) s = (6n + 4) s,（n=1、2、3），故不可能为 7s，选项 B 错误；根据v(nT + 4) = 10 m 可得v =106n + 4m/s（n=1、2、3），故波速不可能为 2m/s，选项 C 错误；根据l= v
10、 T =60m，6n + 4当 n =1 时，=6m，选项 D 正确；故选 AD。8.2011 年理综重庆卷yx0L17介质中坐标原点 O 处的波源在 t=0 时刻开始振动，产生的简谐波沿 x 轴正向传播，t0 时刻传到 L 处，波形如图所示。下列Ox能描述 x0 处质点振动的图象是 yOt0tOyt0tB yOt0tD y Ot0tAC答案：C解析：从波形图可以看出，t0 时刻传到 L=3处，说明 t0=3T。简谐波沿 x 轴正向传播，则在 t0 时刻x=L 质点的运动方向和波源在 t=0 时刻的运动方向相同，是沿 y 轴的负方向的，即每一个质点的起振方向都是沿 y 轴的负方向的，则 C D
11、 可能正确。由于x05/4，说明在 Tt5 T /4 的时间内x0 处质点没有振动，所以在 t0 时刻 x0 处质点的振动时间是 3T -5 T /4t0-t3 T -T，即 7 T /4t0-t2T，即振动图像中 t0 时刻前有少于 2 个多于 7/4 个的完整图形，所以 C 正确。9.2014 年理综四川卷5如图所示，甲为 t = 1s 时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点x = 0.5m 处质点的振动图像可能是：（）y/mAy/mAO12-A甲x/mO 0.251-A乙y/my/mAA12t/s O-A12t/sO-Ay/2t/sy/mAAO12At/s O
12、-A-A【答案】A1BCD2t/s【解析】从甲图可以得到波长为 2m，乙图可以得到周期为 2s，即波速为 1m/s；由乙图的振动图像可以找到 t=1s 时，该质点位移为负，并且向下运动，再经过 T/8 就到达波谷，所以可以判断波是向左传播，而距该质点x=0.5m 处质点，就是相差/4 或时间相差 T/4，但有两种可能是提前或延后。若是延后是在 t=1s 时再经过 T/4 到达乙图的振动图像 t=1s 时的位移，所以 A 正确，若是提前是在 t=1s 时要向返回 T/4 到达乙图的振动图像 t=1s 时的位移，该质点在 t=1s 时，该质点位移为负，并且向上运动，所以 BCD 都错误。10. 2
13、014 年理综福建卷yt17在均匀介质中，一列沿 x 轴正向传播的横波，其波源 O 在第一个周期内的振动图像，如右图所示，则该波在第一个周期末的O波形图是（）yAxyxByxCyxDOOOO答案：D解析：由振动图像知波源开始振动的方向为负 y 方向，故介质中各个质点的起振方向均向下，第一个周期末开始振动的质点，其振动方向与波源开始振动的方向相同，即也是负 y 方向，由波的平移法可知，A、C 两图中波最前列的质点起振方向向上，所以选项 A、C 错误；由振动图像的振幅变化知，后半个周期振幅较大，即波源的振幅在增大，根据波传播的特点知，故选项 B 错 D 正确。11.2015 年理综天津卷 3、图甲
14、为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b 两质点的横坐标分别为 xa=2m 和 xb=6m，图乙为质点 b 从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正0.5y/m0.5y/m0ab02-0.5246 8 10 x/m图甲-0.54 6 8 10 t/s图乙确的是（ D ）A、该波沿+x 方向传播，波速为 1m/sB、质点 a 经 4s 振动的路程为 4mC、此时刻质点a 的速度沿+y 方向D、质点 a 在 t=2s 时速度为零解析：根据 b 点在该时刻向上运动可以确定波沿-x 方向传播，A 错；由乙图可知周期为 8s，4s内 a 质点振动半个周期，质点振动的路程为 1m，选项 B 错；波沿-x 方向传播，可以判定质点 a 沿-y 方向运动，选项 C 错；经过 2s 质点振动 1/4 周期，质点 a 刚好运动到最大位移处，速度为 0， 选项 D 正确。故本题选 D。