12-2成才之路人教版物理选修3-4课件

第12章 第2节

基础夯实

1．关于振动图象和波的图象，下列说法中不正确的是( )

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

答案：D

2．振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图1所示，在波传播到细绳上一点P时开始计时，则图2中能表示P点振动图象的是( )

答案：C

解析：由波的传播特点，前边的质点带动后面的质点，后面的质点重复前面的质点振动，由图1可知振源A初始是从平衡位置向下振动的，所以t＝0时刻，质点P应由平衡位置开始向下运动．

3．(2009·新建高二检测)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状，对此绳上A、B、C、D、E、F 6个质点有( )

A．它们的振幅相同

B．其中D和F的速度方向相同 C．其中A和C的速度方向相同 D．从此时算起，B比C先回到平衡位置 答案：AD

解析：各质点先后达到波峰或波谷处，振幅相同，选项A正确．由于各质点均要“尾随”前边质点振动，在波向右传播时，质点D向上振动，质点F向下振动，二者虽然速度大小相同，但方向不同，B错．同样理由，知A向下运动，C向上运动，二者速度方向相反，C错．从此时起，B和C均向上振动，显然B先达波峰，先回到平衡位置，选项D正确．

介质中各质点均做简谐运动，可以运用简谐运动的知识加以处理，处理中，要抓住前边质点要“带动”后边质点，后边质点要“尾随”前边质点这一性质．

4．一列横波在介质中向右传播，右图为此波某时刻的波形，并且只有M，N间的质点在振动，下列说法正确的是( )

A．波源是M，且波恰好传至N质点 B．波源是N，且波恰好传至M质点 C．Q质点此时的振动方向向下

D．从该时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置 答案：AD

解析：因为波向右传播，只有M、N间的质点振动，故M是波源且恰传到N点，每一质点的振动追随与它相邻的左边质点的振动，因而Q点振动方向向上，从此时刻起，P点由最大位移直接回到平衡位置，Q先向上到最大位移处再回到平衡位置．

5．(2010·洛阳市高二检测)简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点．以下说法正确的是( )

A．若波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的速度沿x轴正方向 B．若波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的加速度沿y轴正方向 C．再过半个周期时，质点P的位移为负值 D．再过半个周期时，质点P的速度为负值 答案：C

6．如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波形图，在A、B、C、D四点中，质点A的振幅是________m，此时动能最大的质点是________，势能最大的质点是________．

答案：0.03；A、C；B、D

解析：简谐波中，各质点都做简谐运动，振幅都相等，处于平衡位置的质点速度最大，动能最大；处于最大位移处的质点速度为零，势能最大．

7．如下图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，则：

(1)A点、C点、D点的振动方向各是怎样的？

3

(2)再经过T，质点A通过的路程是多少？质点C的位移是多少？

4答案：(1)A点向上，C点向下，D点无方向 (2)6 cm，2 cm

解析：(1)波沿x轴正方向传播，所以A点向上振动，C点向下振动，D点无运动方向． 3

(2)再过T，A点通过3个振幅的路程，即6 cm；质点C到达正向最大位移处，位移是

42 cm.

能力提升

1．如下图所示，实线为简谐波在时刻t的图象，虚线为简谐波经Δt时间后的图象，则下列说法中正确的是( )

A．这列简谐波一定沿x轴正向传播 B．这列简谐波一定沿x轴负向传播

C．实线上的质点a经过Δt时间后位于虚线上a1位置 D．实线上的质点a经过Δt时间后位于虚线上a2的位置 答案：D

2．一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示，a，b，c，d为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置，若从该时刻开始计时，则经过3个周期的振动图象如图乙所示的质点是( )

A．a处质点 B．b处质点 C．c处质点 D．d处质点 答案：C

解析：从振动图象乙可知，开始计时时质点从平衡位置向y轴负方向运动，再结合甲给出的四个质点和波形图及传播方向，乙所描述的是c质点的运动，C正确．

3．(2009·沈阳高二检测)简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，下列说法中正确的是( )

A．若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的加速度方向沿y轴正方向 B．若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的速度方向沿y轴正方向 C．从该时刻开始再经过四分之一周期，质点P运动的距离为a D．从该时刻开始再经过半个周期时，质点P的位移为负值 答案：BD

解析：无论沿x轴哪个方向传播，此时P点的加速度方向一定沿y轴负方向，A错．若波沿x正方向传播，据“下坡上”的方法可以确定此时P点正沿y轴正方向运动，B对．由1于无法确定此时P点向哪个方向运动，故从此时起经周期，质点P运动的距离可能比a大，

4也可能比a小，C错．再经过半个周期时，P所在的位置与它现在的位置关于x轴对称，故那时P点的位移一定为负值，D对．

4．如图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是正向最大位移处，T

b恰好处于平衡位置，经过Δt＝时间，下列关于a，b两个质点所通过的路程的关系的说法

8中正确的是( )

A．Sa＝Sb

B．Sa

C．Sa>Sb 答案：B

D．不能判断两者大小关系

解析：因各个质点均做受迫振动，重复波源的振动，故振动频率、周期、振幅相同，而T

a正处于正向最大位移处，速度为零，在时间内，向平衡位置运动，速度由零逐渐增大，

8但达不到最大速度——到平衡位置时的速度；b正在从平衡位置向上运动，具有最大速度，T

在时间内，它向正方向最大位移处运动，速度逐渐减小，但平均速度比a质点大． 8

5．(2009·温州高二检测)如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图象，下列说法中正确的是( )

A．该时刻a点和d点处的质点位移相同，加速度方向相反 B．该时刻b点和c点处的质点位移相同，速度方向也相同 C．质点b比质点c先回到平衡位置 D．质点a比质点d先回到平衡位置 答案：D

解析：题图时刻a、d两点位移相同，加速度相同，A错．据“上坡下、下坡上”可以判断a、b两点向上运动，c、d两点向下运动，所以c比b先回到平衡位置，a比d先回到平衡位置，C错，D对．

6．如图表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请作出这列简谐波在t＝0时刻的波形图(质点a画在坐标原点上，且设波沿x轴正向传播)．

T

解析：t＝0时刻质点a正处于平衡位置且沿＋y方向运动，经达正向最大位移处．又4波沿x轴正方向传播，利用波形与振动方向关系的判断方法，得出t＝0时的波形图如图．

7．一列简谐波向右传播，沿波的传播方向上有相隔一定距离的P、Q两点，当P点经

过平衡位置时，Q点也恰好经过平衡位置，如图所示，已知P、Q间只有一个波峰，试画出P、Q间可能的波形．

答案：

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