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1、2011年高考物理 波的形成和传播 波的图象练习一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)1(2009高考全国)下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是()A媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍【解析】本题考查机械振动和机械波，意在考查学生对机械振动和机械波及其相关的物理量的掌握情况和应用这些知识解决实际问题的能力；机械波的周期取决于波源即振动质点的
2、振动周期，故A正确；波速取决于媒质和波的频率，质点的振动速度与媒质无关，故B错误；对于横波来说，波的传播方向与质点的振动方向互相垂直，所以C错误；振幅是质点离开平衡位置的最大距离，波峰是正向位移最大，波谷是负向位移最大，故波峰与波谷在振动方向上的距离就是振幅的2倍，所以D正确【答案】AD2(2009高考北京理综)一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为.若在x0处质点的振动图象如图所示，则该波在tT/2时刻的波形曲线为（ ）【解析】本题考查振动图象和波动图象的联系，以及质点振动方向和波传播方向间的关系，意在考查考生对波的形成的理解及振动图象和波动图象的辨析由振动图象知，在x0处的质点在t
3、时刻，经过平衡位置向负方向运动在波动图象中符合这两点的只有A图【答案】A3(2009高考福建理综)图甲为一列简谐横波在t，P是平衡位置为x1m处的质点，Q是平衡位置为x4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()At，质点Q的加速度达到正向最大Bt，质点P的运动方向沿y轴负方向C从tt，该波沿x轴正方向传播了6mD从tt，质点P通过的路程为30cm【解析】本题考查简谐运动和简谐波的规律、图象及其应用；意在考查考生利用图象获取信息的能力和应用信息分析判断的能力及其对简谐运动和简谐波的理解A选项，由题图乙看出，t0.15s时，质点Q位于负方向的最大位移处，而简谐运动的加速度大小与位移成正比，方向与
4、位移方向相反，所以加速度为正向最大值；B选项中，由题图乙看出，简谐运动的周期为T0.20s，t0.10s时，质点Q的速度方向沿y轴负方向，由题图甲可以看出，波的传播方向应该沿x轴负方向，因题图甲是t0.10s的波形，所以t0.15s时，经历了0.05s的时间，题图甲的波形向x轴负方向平移了2m的距离，如图所示，因波向x轴负方向传播，则此时P点的运动方向沿y轴负方向；D选项中，由题图甲可以看出，由于tP不处于平衡位置，故从ttP通过的路程不是30cm，本题正确选项为AB.【答案】AB4(2009高考重庆理综)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图，以下说法正确的是()A声波
5、在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线【解析】本题考查波在不同的介质中传播时波长、频率和波速之间的关系，以及波的图象等知识，意在考查考生对机械波的掌握情况因声波的波速在水中较空气中快，而波的频率等于振源的振动频率，则声波在水和空气中传播的频率相同，再由vf知，声波在水中传播的波长长【答案】A5如图所示，为一波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法中正确的是()A若M点为波源，则M点开始振动时方向向下B若M点为波源，则P点已
6、振动3T/4C若N点为波源，则P点已振动3T/4D若N点为波源，则该时刻P点动能最大【解析】若M点为波源，则刚好传到N点，图中M点位于下坡，故其向上振，即M点开始振动时方向向上，故选项A错；若M点为波源，则P点已振动T/4，故选项B错；同理选项C对；若N点为波源，则该时刻P点位于波峰，速度为零，动能最小，故选项D错【答案】C6(2009河北正定模拟)如图所示，一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m.t0时a点为波峰，b点为波谷；t，a点为波谷，b点为波峰则下列判断中正确的是()A波长可能是8mB波一定沿x轴正方向传播CD波速可能是24m/s【解析】由题意，12mn/2，n0,1,2,
7、3，可解出n1时，8m，故选项A对；0.5snTT/2，n0,1,2,3，可解出n0时，T1s，n1时，Ts，故选项C错；由v，8m，Ts，可解出v24m/s，选项D对无法判定波的传播方向，故B错【答案】AD7(2010成都市摸底测试)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t0时刻的波形图象如图中的实线所示，t所示，已知该波的周期T ()A该波的波长一定是8mB该波的周期一定是C该波的波速可能是10m/sD该波的波速可能是130m/s【解析】由波形图象可知该波的波长是8m.由波的重复性有：0.2nT(n0,1,2,3)，即T0.1，所以n，则n0或1，则波速为v10(4n1)(n0,1)所以波速可能
8、是10m/s，故A、C正确【答案】AC8(2009高考浙江理综)一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播处在x11m和x22m的两质点A、B的振动图象如图所示由此可知()A波长为mB波速为1m/sC3s末A、B两质点的位移相同D1s末A点的振动速度大于B点的振动速度【解析】本题考查振动图象和波的知识，意在考查考生理解振动图象的含义及与波的知识由振动图象可知，振动的周期为4s,3s末质点A的位移为2cm，质点B的位移为零，C错误；1s末质点A的振动速度为零，质点B的振动速度最大，D错误；由题图可知A、B两点相距为，所以其波长为m，波速为m/s，A正确，B错误【答案】A9(2010南昌调研)图1是
9、tx轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速vx处的质元的振动图象是下面图2、图3中的()ABCD【解析】考查波的图象波沿x轴的负方向传播，判断可知x处的质点向y轴的正方向振动，又因为波速v1m/s，故1s前即t0时刻，该质点处在平衡位置，综上所述图象正确，所以选A.【答案】A10(2009江西师大附中、临川一中联考)如图为某介质中一列简谐横波的图象，a、b、c为介质中三个质点以下说法正确的是()A波的传播速度为4m/sB若这一时刻b质点的速度方向沿y轴正方向，则波沿x轴负方向传播C图示时刻质点a、b、c的加速度大小之比为1：2：3D，质点a、b、c通过的路程均为60cm【解析】由题图知该波的
10、波长为8m，则v4(m/s)，A正确若图示时刻b质点向y轴正向运动，根据平移法知波向x轴正向传播，B错误图中时刻与质点距离平衡位置的距离成正比，a、b、c三个质点的加速度大小比值应为1：2：3，C正确无论质点处于什么位置，经过1.0s，即经过半个周期，质点的路程均为振幅的两倍，即60cm，D也正确，选ACD.【答案】ACD二、论述、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11(2009高考山东理综)如图所示为一简谐波在t0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为yAsin5t，
11、求该波的波速，并画出t0.3s时的波形图(至少画出一个波长) 【解析】由简谐运动表达式可知5rad/s，t0时刻质点P向上运动，故波沿x轴正方向传播由波形图读出波长4m.T 由波速公式v 联立式，代入数据可得v10m/s t12绳上有一简谐波向右传播，当绳上某一质点A向上运动达最大值时，在其右方相距的质点B刚好向下运动达到最大位移，若已知波长大于，求该波的波长【解析】解此类题先要判定两质点间的距离与波长的定量关系，其次知道波传播m个波长(或m个周期)后所得到的波形曲线与原波形曲线重合据题意，A、B两质点的间距为波长的(n)倍(n0,1,2，)，由波空间的周期性得n/2.当n0时，0；当n1时，1；当n2时，20.15mn.故波的波长有两种可能值：一是，二是.【答案】或13一列沿x轴正方向传播的简谐横波在x1和x2处的两质点的振动图线，如图所示则这列简谐波的周期和波长各为多少？【解析】波的周期等于质点的振动周期，由图读出T4s，由图知在t0时，x1处的质点在波的图象的波峰，x2处的质点在波的图象的平衡位置且向上振动故x2x1/4n(n0,1,2，)，所以解出4/(14n)m(n0,1,2，)【答案】4s4/(14n)m(n0,1,2，)