2022届全国高三物理模拟试题汇编：焦耳定律附答案
简谐运动一、单选题1．如图甲、乙分别为两列横波波源A、B的振动图像，两列波时刻同时从图丙的A、B两点开始向四周传播，并在时恰好在C点相遇，已知A、B相距，C为，E与C点的距离为，则（）中点，D距A点，在到的这段时间内，E点振动通过的路程为从
焦耳定律一、单选题1．下列计算热量的公式中，哪一个是焦耳定律的普遍适用公式（A．Q＝UItB．Q＝I2Rt）C．D．上面三个都是2．电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设
简介：简谐振动及图像一、单选题1．如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x=5m处。下列说法正确的是（）A．振源的振动频率为4HzB．若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5HzC．从t=0时刻开始，经0.5s时间x=3m处质点向x轴负方向迁移0.5mD．从t=0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】B【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波速、波长、周期和频率的关系有，得T=0.4s，f=2.5HzA不符合题意；B．波源不动，观察者沿x轴负方向运动，与波的传播方向相同，所以他接收到波的频率可能小于波的频率，B符合题意；C．质点在平衡位置往复运动，不随波移动，C不符合题意；D．t=0时刻，质点a回到平衡位置，由波的平移法可知需要将2m处的振动形式传递过来，距离为，同理b回到平衡位置传递的距离为，因，因此a先回到平衡位置，D不符合题意。故答案为：B。【分析】根据简谐波的波长和周期的关系以及周期和频率的关系得出该简谐波的周期和频率，质点在平衡位置往复运动，不随波移动。2．一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，、、、为图像上的四个点。则（）A．处于状态时物体对平台的压力最小B．处于状态时物体的速度竖直向下C．处于状态时物体处于超重状态D．处于状态时物体对平台的压力等于自身重力【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．点对应的时刻物体的位移为负向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为正向最大，即向上最大，根据牛顿第二定律可知，物体处于超重状态，物体对平台的压力最大，A不符合题意；B．根据图象斜率表示速度可知处于状态时物体的速度竖直向上，B不符合题意；C．处于状态时物体的位移为正向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为负向最大，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；D．处于状态时，在平衡位置，加速度为零，物体为平衡状态，物体对平台的压力等于自身重力，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用其加速度的方向结合其牛顿第二定律可以判别物体对平台的压力最大及超重与失重；利用其图线斜率可以判别速度的方向；利用加速度等于0其重力与平台对物体的支持力相等。3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【答案】C【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．A不符合题意．B、由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．B不符合题意．C、由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2；据两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．C符合题意．D、由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相则同．D不符合题意．故答案为：C．【分析】根据两列波的波动图像得出两列波的传播方向以及波速相同；并结合图像得出两列波的波长之比；通过波长和波速的关系得出两列波频率之比。4．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（）波源的起振方向竖直向下若有一点位于若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置时，该点第一次达到振幅的一半的位置的位置，则D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置【答案】D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，A不符合题意；B．振动从波源传播到P点的时间所以振动还未传播到P点，B不符合题意；C．振动从波源传播到P点的时间，则C不符合题意；D．振动从波源传播到P点的时间，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据波形图可知该波源的起振的方向，结合波传播的时间和速度的关系得出振动从波源传到P点的时间。5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入个质点，下列说法正确的是（），周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三质点a、b、c的振幅都相同质点a的加速度比质点b的小质点b比质点a先回到平衡位置D．质点b和质点c的速度方向总是相同的【答案】A【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．质点a、b、c的振幅都相同，A符合题意；B．质点离开平衡位置的位移越大，则回复力越大，加速度越大，则质点a的加速度比质点b的大，B不符合题意；C．因此时质点b向上振动，则质点a比质点b先回到平衡位置，C不符合题意；D．质点bc平衡位置之间的距离不等于一个波长，则质点b和质点c的速度方向不是总是相同的，D不符合 题意。故答案为：A。【分析】根据简谐波的波动图像得出ab两点的振幅大小关系，质点做简谐运动时根据回复力和牛顿第二定律得出ab两点加速度的大小关系。6．一列简谐横波沿x轴传播，由此可以判断（）时刻波的图像如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，该波沿x轴负方向传播该波在时间内传播的距离是在时质点P的加速度方向沿y轴正方向在时间内质点P通过的路程是【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．由振动图像可知，处的质点P在时刻沿y轴负向振动，由波形图可知，该波沿x轴正方向传播，A不符合题意；因5s=1.25T，则该波在时间内传播的距离x=1.25λ=2.5m，B不符合题意；在时质点P处于波峰位置，则此时的加速度方向沿y轴负方向，C不符合题意；在时间内质点P通过的路程是，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据简谐波的传播方向以及质点的振动方向得出该波的传播方向；利用该波的传播距离和和时间的关系得出该波在时间内传播的距离。二、多选题7．在均匀介质中有一列沿x轴传播的机械波，其波动图像如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线是经过t1=4s的波形图，波的周期T>3s，则下列说法正确的是（）A．波的波长为4mB．B、C两质点的振动情况总是相同的波的周期可能为16st=12s时，B点一定沿y轴正方向运动这列波的波速可能为m/s【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波的波长为4m，A符合题意；B．B、C两质点平衡位置相距半个波长，则两质点的振动情况总是相反的，B不符合题意；C．若该波沿x轴正向传播，则可得因为T>3s，可知n=0、1，当n=0时波的周期为16s；若该波沿x轴负向传播，则可得因为T>3s，可知n=0，波的周期为s，C符合题意；E．若该波沿x轴正向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；当n=1时，v=m/s；若该波沿x轴负向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；E符合题意；D．由以上分析可知，t=12s时，波可能沿x轴正向传播3m或15m，则此时B点到达波谷位置；波还可能沿x轴负向传播9m，则此时B点也是到达波谷位置；即此时的速度为零，D不符合题意。 故答案为：ACE。【分析】根据该简谐波的波动图像得出该波的波长，结合质点振动的周期性得出该波的周期；结合波传播的速度和波长的关系得出这列波的波速。8．如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（）这列波沿x轴正方向传播时，P正沿y轴负方向减速运动C．P与Q—定总是同时回到平衡位置D．s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm【答案】B,C【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由S点的振动图像可知，s时刻，质点S沿y轴负向振动，结合波形图可知这列波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．因波的周期为T=0.6s，则0.3s=，即时波形与图示位置关于x轴对称，质点P在平衡位置下方，正沿y轴负方向减速运动，B符合题意；C．P与Q两点平衡位置相差半个波长，则—定总是同时回到平衡位置，C符合题意；D．质点P在s时刻离开平衡位置的位移为其中，解得因为P与Q两点平衡位置相差半个波长，则两质点的位移等大反向，则此时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】根据质点的振动方向以及该波的传播方向得出这列波的传播方向，结合该波的振动方程得出P、Q偏离平衡位置的距离之和。9．一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）简谐波的波长为5m简谐波的波速大小为10m/sC．该简谐波沿x轴正向传播D．t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小E．从t=0.4s时开始再经过5s，质点P的路程为2.5m【答案】B,D,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由图甲可知简谐波的波长为4m，A不符合题意；B．由图乙可知简谐波的周期为T=0.4s所以波速大小为B符合题意；C．由图乙可知质点M在t=0.4s时向上振动，由波形平移法知该简谐波沿x轴负向传播，C不符合题意；D．因简谐波沿x轴负向传播，所以t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小，D符合题意；E．因为所以路程A=0.05m所以s=2.5mE符合题意。故答案为：BDE。 【分析】根据质点的振动图像得出简谐波的周期，利用简谐波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长之间的关系得出该波的波速；结合波的传播方向以及振动方向之间的关系得出该波的传播方向。10．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为，振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（）波源O在开始振动后内通过的路程为该列简谐横波的最大波长为该列简谐横波的最大波速为若波长满足，则波速为若波长满足，则波速为【答案】A,C,D【知识点】简谐运动；简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波源O在开始振动后内通过的路程A符合题意；B．由已知条件可知波长满足关系即当时，波长最长，该波的最大波长B不符合题意、C符合题意；，故最大波速DE．由题意可知，波速只有时，满足故答案为：ACD。，即，波速，D符合题意、E不符合题意。【分析】根据简谐波的波长和周期得出该波的周长的表达式，结合波长和周期的关系得出该波可能传播的波速。11．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（）cm。则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度大小为8m/sC．t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cmD．从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE．平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由x=4m处的质点的振动方程为y=-5sin（2πt）cm，可知，t=0时刻，x=4m处的质点沿y轴负方向振动，根据波动与振动的关系可知，波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．根据可知，波动周期T=1s，因此波传播的速度大小为：B符合题意；C．t=1.5s时刻，即从t=0时刻开始经过1.5个周期质点M运动到关于平衡位置对称的位置，即为：y=-3cm，C符合题意；D．t=0时刻，M点正沿y轴正方向运动，若M点的位移为：，则第一次到达波峰所用时间为0.125s，因为y=3cm＜，因此M点到达波峰所用时间要大于0.125s，D符合题意；E．由于波沿x轴负方向传播，因此平衡位置为x=4m的质点比x=8m的质点振动滞后0.5s，E不符合题意。故答案为：BCD。【分析】根据质点的振动方向以及波的传播方向得出该波的传播方向，利用波速和波长的关系得出该波传播的速度；，结合播的传播方向和振动的关系得出各质点的振动情况。12．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在 处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）质点Q简谐运动的表达式为在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同从到，该波沿x轴负方向传播了2m从到，质点P通过的路程为30cm在时，P质点的位移为【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．根据图像可得：振幅为A=20cm，周期t=0.2sint(m)=0.20sin5πt(m)A符合题意；，质点Q简谐运动的表达式为y=AsinB．在t=0.3s时，质点P在平衡位置上方向平衡位置靠近，加速度方向与y轴负方向相同，B不符合题意；C．在t=0.20s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由甲图知波长λ=4m，则波速为v10m/s从t=0.2s到t=0.4s经过的时间为，该波沿x轴负方向传播的距离为C符合题意；D．从t=0.2s到t=0.5s经过的时间为由于t=0.2s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程大于2A小于3A，不可能是30cm，D不符合题意；E．在时，P质点的位移为E符合题意。故答案为：ACE。【分析】根据质点的振动图像以及得出该质点的振动方程；根据播的传播方向以及质点振动方向的关系得出质点P的加速度方向与y轴正方向的关系。13．一列周期为0.8s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播，波速为10m/sB．A质点比B质点晚振动0.1sC．B质点此时的位移为1cmD．由图示时刻经0.2s，B质点的运动路程为2cmE．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】由题图知，波长λ＝8m，则波速为v＝m/s＝10m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，A不符合题意；A质点与B质点平衡位置相距x＝1m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1s，B符合题意；B质点此时的位移为y＝sinπcm＝1cm，C符合题意；由题图所示时刻经0.2s＝T，由波形平移法可知，x＝5m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2cm，D符合题意；因该列波的波长为8m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时会发生明显的衍射现象，E不符合题意．故答案为：BCD【分析】根据机械波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长的关系得出该波传播的波速，结合波传播的速度和位移的关系得出波从A到B的时间，结合平移法得出B质点运动的路程。三、填空题14．一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 时，处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在时第一次到达波峰，波速为；s【答案】2；0.5；4【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】从图象分析可知，从图象分析可知时，M点第一次到达波峰，时，M点第一次到达波峰，当时处的质点N第一次到达波峰，【答案】20；5【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【分析】从图像可以得出周期的大小，利用其振动的周期可以判别M质点到达波峰的时刻，利用其质点间的【解析】【解答】由题意可知距离和传播的时间可以求出传播的速度大小。15．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为m/s。【答案】1.2；10【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】由图可知，该波波长，若波沿x轴正向传播，有可得可知当时，周期的最大值若波沿x轴负向传播，有可得则传播速度为当时，波速最小为【分析】根据简谐横波传播的时间以及周期的关系得出周期的表达式，从而得出周期的最大值：利用波长和波传播速度的关系得出该波传播速度的表达式，从而得出最小波速。16．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知T 更多>>
简介：简谐振动及图像一、单选题1．如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x=5m处。下列说法正确的是（）A．振源的振动频率为4HzB．若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5HzC．从t=0时刻开始，经0.5s时间x=3m处质点向x轴负方向迁移0.5mD．从t=0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】B【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波速、波长、周期和频率的关系有，得T=0.4s，f=2.5HzA不符合题意；B．波源不动，观察者沿x轴负方向运动，与波的传播方向相同，所以他接收到波的频率可能小于波的频率，B符合题意；C．质点在平衡位置往复运动，不随波移动，C不符合题意；D．t=0时刻，质点a回到平衡位置，由波的平移法可知需要将2m处的振动形式传递过来，距离为，同理b回到平衡位置传递的距离为，因，因此a先回到平衡位置，D不符合题意。故答案为：B。【分析】根据简谐波的波长和周期的关系以及周期和频率的关系得出该简谐波的周期和频率，质点在平衡位置往复运动，不随波移动。2．一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，、、、为图像上的四个点。则（）A．处于状态时物体对平台的压力最小B．处于状态时物体的速度竖直向下C．处于状态时物体处于超重状态D．处于状态时物体对平台的压力等于自身重力【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．点对应的时刻物体的位移为负向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为正向最大，即向上最大，根据牛顿第二定律可知，物体处于超重状态，物体对平台的压力最大，A不符合题意；B．根据图象斜率表示速度可知处于状态时物体的速度竖直向上，B不符合题意；C．处于状态时物体的位移为正向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为负向最大，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；D．处于状态时，在平衡位置，加速度为零，物体为平衡状态，物体对平台的压力等于自身重力，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用其加速度的方向结合其牛顿第二定律可以判别物体对平台的压力最大及超重与失重；利用其图线斜率可以判别速度的方向；利用加速度等于0其重力与平台对物体的支持力相等。3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【答案】C【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．A不符合题意．B、由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．B不符合题意．C、由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2；据两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．C符合题意．D、由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相则同．D不符合题意．故答案为：C．【分析】根据两列波的波动图像得出两列波的传播方向以及波速相同；并结合图像得出两列波的波长之比；通过波长和波速的关系得出两列波频率之比。4．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（）波源的起振方向竖直向下若有一点位于若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置时，该点第一次达到振幅的一半的位置的位置，则D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置【答案】D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，A不符合题意；B．振动从波源传播到P点的时间所以振动还未传播到P点，B不符合题意；C．振动从波源传播到P点的时间，则C不符合题意；D．振动从波源传播到P点的时间，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据波形图可知该波源的起振的方向，结合波传播的时间和速度的关系得出振动从波源传到P点的时间。5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入个质点，下列说法正确的是（），周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三质点a、b、c的振幅都相同质点a的加速度比质点b的小质点b比质点a先回到平衡位置D．质点b和质点c的速度方向总是相同的【答案】A【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．质点a、b、c的振幅都相同，A符合题意；B．质点离开平衡位置的位移越大，则回复力越大，加速度越大，则质点a的加速度比质点b的大，B不符合题意；C．因此时质点b向上振动，则质点a比质点b先回到平衡位置，C不符合题意；D．质点bc平衡位置之间的距离不等于一个波长，则质点b和质点c的速度方向不是总是相同的，D不符合 题意。故答案为：A。【分析】根据简谐波的波动图像得出ab两点的振幅大小关系，质点做简谐运动时根据回复力和牛顿第二定律得出ab两点加速度的大小关系。6．一列简谐横波沿x轴传播，由此可以判断（）时刻波的图像如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，该波沿x轴负方向传播该波在时间内传播的距离是在时质点P的加速度方向沿y轴正方向在时间内质点P通过的路程是【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．由振动图像可知，处的质点P在时刻沿y轴负向振动，由波形图可知，该波沿x轴正方向传播，A不符合题意；因5s=1.25T，则该波在时间内传播的距离x=1.25λ=2.5m，B不符合题意；在时质点P处于波峰位置，则此时的加速度方向沿y轴负方向，C不符合题意；在时间内质点P通过的路程是，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据简谐波的传播方向以及质点的振动方向得出该波的传播方向；利用该波的传播距离和和时间的关系得出该波在时间内传播的距离。二、多选题7．在均匀介质中有一列沿x轴传播的机械波，其波动图像如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线是经过t1=4s的波形图，波的周期T>3s，则下列说法正确的是（）A．波的波长为4mB．B、C两质点的振动情况总是相同的波的周期可能为16st=12s时，B点一定沿y轴正方向运动这列波的波速可能为m/s【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波的波长为4m，A符合题意；B．B、C两质点平衡位置相距半个波长，则两质点的振动情况总是相反的，B不符合题意；C．若该波沿x轴正向传播，则可得因为T>3s，可知n=0、1，当n=0时波的周期为16s；若该波沿x轴负向传播，则可得因为T>3s，可知n=0，波的周期为s，C符合题意；E．若该波沿x轴正向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；当n=1时，v=m/s；若该波沿x轴负向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；E符合题意；D．由以上分析可知，t=12s时，波可能沿x轴正向传播3m或15m，则此时B点到达波谷位置；波还可能沿x轴负向传播9m，则此时B点也是到达波谷位置；即此时的速度为零，D不符合题意。 故答案为：ACE。【分析】根据该简谐波的波动图像得出该波的波长，结合质点振动的周期性得出该波的周期；结合波传播的速度和波长的关系得出这列波的波速。8．如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（）这列波沿x轴正方向传播时，P正沿y轴负方向减速运动C．P与Q—定总是同时回到平衡位置D．s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm【答案】B,C【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由S点的振动图像可知，s时刻，质点S沿y轴负向振动，结合波形图可知这列波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．因波的周期为T=0.6s，则0.3s=，即时波形与图示位置关于x轴对称，质点P在平衡位置下方，正沿y轴负方向减速运动，B符合题意；C．P与Q两点平衡位置相差半个波长，则—定总是同时回到平衡位置，C符合题意；D．质点P在s时刻离开平衡位置的位移为其中，解得因为P与Q两点平衡位置相差半个波长，则两质点的位移等大反向，则此时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】根据质点的振动方向以及该波的传播方向得出这列波的传播方向，结合该波的振动方程得出P、Q偏离平衡位置的距离之和。9．一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）简谐波的波长为5m简谐波的波速大小为10m/sC．该简谐波沿x轴正向传播D．t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小E．从t=0.4s时开始再经过5s，质点P的路程为2.5m【答案】B,D,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由图甲可知简谐波的波长为4m，A不符合题意；B．由图乙可知简谐波的周期为T=0.4s所以波速大小为B符合题意；C．由图乙可知质点M在t=0.4s时向上振动，由波形平移法知该简谐波沿x轴负向传播，C不符合题意；D．因简谐波沿x轴负向传播，所以t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小，D符合题意；E．因为所以路程A=0.05m所以s=2.5mE符合题意。故答案为：BDE。 【分析】根据质点的振动图像得出简谐波的周期，利用简谐波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长之间的关系得出该波的波速；结合波的传播方向以及振动方向之间的关系得出该波的传播方向。10．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为，振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（）波源O在开始振动后内通过的路程为该列简谐横波的最大波长为该列简谐横波的最大波速为若波长满足，则波速为若波长满足，则波速为【答案】A,C,D【知识点】简谐运动；简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波源O在开始振动后内通过的路程A符合题意；B．由已知条件可知波长满足关系即当时，波长最长，该波的最大波长B不符合题意、C符合题意；，故最大波速DE．由题意可知，波速只有时，满足故答案为：ACD。，即，波速，D符合题意、E不符合题意。【分析】根据简谐波的波长和周期得出该波的周长的表达式，结合波长和周期的关系得出该波可能传播的波速。11．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（）cm。则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度大小为8m/sC．t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cmD．从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE．平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由x=4m处的质点的振动方程为y=-5sin（2πt）cm，可知，t=0时刻，x=4m处的质点沿y轴负方向振动，根据波动与振动的关系可知，波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．根据可知，波动周期T=1s，因此波传播的速度大小为：B符合题意；C．t=1.5s时刻，即从t=0时刻开始经过1.5个周期质点M运动到关于平衡位置对称的位置，即为：y=-3cm，C符合题意；D．t=0时刻，M点正沿y轴正方向运动，若M点的位移为：，则第一次到达波峰所用时间为0.125s，因为y=3cm＜，因此M点到达波峰所用时间要大于0.125s，D符合题意；E．由于波沿x轴负方向传播，因此平衡位置为x=4m的质点比x=8m的质点振动滞后0.5s，E不符合题意。故答案为：BCD。【分析】根据质点的振动方向以及波的传播方向得出该波的传播方向，利用波速和波长的关系得出该波传播的速度；，结合播的传播方向和振动的关系得出各质点的振动情况。12．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在 处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）质点Q简谐运动的表达式为在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同从到，该波沿x轴负方向传播了2m从到，质点P通过的路程为30cm在时，P质点的位移为【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．根据图像可得：振幅为A=20cm，周期t=0.2sint(m)=0.20sin5πt(m)A符合题意；，质点Q简谐运动的表达式为y=AsinB．在t=0.3s时，质点P在平衡位置上方向平衡位置靠近，加速度方向与y轴负方向相同，B不符合题意；C．在t=0.20s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由甲图知波长λ=4m，则波速为v10m/s从t=0.2s到t=0.4s经过的时间为，该波沿x轴负方向传播的距离为C符合题意；D．从t=0.2s到t=0.5s经过的时间为由于t=0.2s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程大于2A小于3A，不可能是30cm，D不符合题意；E．在时，P质点的位移为E符合题意。故答案为：ACE。【分析】根据质点的振动图像以及得出该质点的振动方程；根据播的传播方向以及质点振动方向的关系得出质点P的加速度方向与y轴正方向的关系。13．一列周期为0.8s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播，波速为10m/sB．A质点比B质点晚振动0.1sC．B质点此时的位移为1cmD．由图示时刻经0.2s，B质点的运动路程为2cmE．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】由题图知，波长λ＝8m，则波速为v＝m/s＝10m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，A不符合题意；A质点与B质点平衡位置相距x＝1m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1s，B符合题意；B质点此时的位移为y＝sinπcm＝1cm，C符合题意；由题图所示时刻经0.2s＝T，由波形平移法可知，x＝5m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2cm，D符合题意；因该列波的波长为8m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时会发生明显的衍射现象，E不符合题意．故答案为：BCD【分析】根据机械波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长的关系得出该波传播的波速，结合波传播的速度和位移的关系得出波从A到B的时间，结合平移法得出B质点运动的路程。三、填空题14．一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 时，处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在时第一次到达波峰，波速为；s【答案】2；0.5；4【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】从图象分析可知，从图象分析可知时，M点第一次到达波峰，时，M点第一次到达波峰，当时处的质点N第一次到达波峰，【答案】20；5【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【分析】从图像可以得出周期的大小，利用其振动的周期可以判别M质点到达波峰的时刻，利用其质点间的【解析】【解答】由题意可知距离和传播的时间可以求出传播的速度大小。15．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为m/s。【答案】1.2；10【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】由图可知，该波波长，若波沿x轴正向传播，有可得可知当时，周期的最大值若波沿x轴负向传播，有可得则传播速度为当时，波速最小为【分析】根据简谐横波传播的时间以及周期的关系得出周期的表达式，从而得出周期的最大值：利用波长和波传播速度的关系得出该波传播速度的表达式，从而得出最小波速。16．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知T 更多>>
简介：简谐振动及图像一、单选题1．如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x=5m处。下列说法正确的是（）A．振源的振动频率为4HzB．若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5HzC．从t=0时刻开始，经0.5s时间x=3m处质点向x轴负方向迁移0.5mD．从t=0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】B【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波速、波长、周期和频率的关系有，得T=0.4s，f=2.5HzA不符合题意；B．波源不动，观察者沿x轴负方向运动，与波的传播方向相同，所以他接收到波的频率可能小于波的频率，B符合题意；C．质点在平衡位置往复运动，不随波移动，C不符合题意；D．t=0时刻，质点a回到平衡位置，由波的平移法可知需要将2m处的振动形式传递过来，距离为，同理b回到平衡位置传递的距离为，因，因此a先回到平衡位置，D不符合题意。故答案为：B。【分析】根据简谐波的波长和周期的关系以及周期和频率的关系得出该简谐波的周期和频率，质点在平衡位置往复运动，不随波移动。2．一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，、、、为图像上的四个点。则（）A．处于状态时物体对平台的压力最小B．处于状态时物体的速度竖直向下C．处于状态时物体处于超重状态D．处于状态时物体对平台的压力等于自身重力【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．点对应的时刻物体的位移为负向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为正向最大，即向上最大，根据牛顿第二定律可知，物体处于超重状态，物体对平台的压力最大，A不符合题意；B．根据图象斜率表示速度可知处于状态时物体的速度竖直向上，B不符合题意；C．处于状态时物体的位移为正向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为负向最大，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；D．处于状态时，在平衡位置，加速度为零，物体为平衡状态，物体对平台的压力等于自身重力，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用其加速度的方向结合其牛顿第二定律可以判别物体对平台的压力最大及超重与失重；利用其图线斜率可以判别速度的方向；利用加速度等于0其重力与平台对物体的支持力相等。3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【答案】C【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．A不符合题意．B、由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．B不符合题意．C、由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2；据两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．C符合题意．D、由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相则同．D不符合题意．故答案为：C．【分析】根据两列波的波动图像得出两列波的传播方向以及波速相同；并结合图像得出两列波的波长之比；通过波长和波速的关系得出两列波频率之比。4．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（）波源的起振方向竖直向下若有一点位于若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置时，该点第一次达到振幅的一半的位置的位置，则D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置【答案】D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，A不符合题意；B．振动从波源传播到P点的时间所以振动还未传播到P点，B不符合题意；C．振动从波源传播到P点的时间，则C不符合题意；D．振动从波源传播到P点的时间，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据波形图可知该波源的起振的方向，结合波传播的时间和速度的关系得出振动从波源传到P点的时间。5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入个质点，下列说法正确的是（），周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三质点a、b、c的振幅都相同质点a的加速度比质点b的小质点b比质点a先回到平衡位置D．质点b和质点c的速度方向总是相同的【答案】A【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．质点a、b、c的振幅都相同，A符合题意；B．质点离开平衡位置的位移越大，则回复力越大，加速度越大，则质点a的加速度比质点b的大，B不符合题意；C．因此时质点b向上振动，则质点a比质点b先回到平衡位置，C不符合题意；D．质点bc平衡位置之间的距离不等于一个波长，则质点b和质点c的速度方向不是总是相同的，D不符合 题意。故答案为：A。【分析】根据简谐波的波动图像得出ab两点的振幅大小关系，质点做简谐运动时根据回复力和牛顿第二定律得出ab两点加速度的大小关系。6．一列简谐横波沿x轴传播，由此可以判断（）时刻波的图像如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，该波沿x轴负方向传播该波在时间内传播的距离是在时质点P的加速度方向沿y轴正方向在时间内质点P通过的路程是【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．由振动图像可知，处的质点P在时刻沿y轴负向振动，由波形图可知，该波沿x轴正方向传播，A不符合题意；因5s=1.25T，则该波在时间内传播的距离x=1.25λ=2.5m，B不符合题意；在时质点P处于波峰位置，则此时的加速度方向沿y轴负方向，C不符合题意；在时间内质点P通过的路程是，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据简谐波的传播方向以及质点的振动方向得出该波的传播方向；利用该波的传播距离和和时间的关系得出该波在时间内传播的距离。二、多选题7．在均匀介质中有一列沿x轴传播的机械波，其波动图像如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线是经过t1=4s的波形图，波的周期T>3s，则下列说法正确的是（）A．波的波长为4mB．B、C两质点的振动情况总是相同的波的周期可能为16st=12s时，B点一定沿y轴正方向运动这列波的波速可能为m/s【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波的波长为4m，A符合题意；B．B、C两质点平衡位置相距半个波长，则两质点的振动情况总是相反的，B不符合题意；C．若该波沿x轴正向传播，则可得因为T>3s，可知n=0、1，当n=0时波的周期为16s；若该波沿x轴负向传播，则可得因为T>3s，可知n=0，波的周期为s，C符合题意；E．若该波沿x轴正向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；当n=1时，v=m/s；若该波沿x轴负向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；E符合题意；D．由以上分析可知，t=12s时，波可能沿x轴正向传播3m或15m，则此时B点到达波谷位置；波还可能沿x轴负向传播9m，则此时B点也是到达波谷位置；即此时的速度为零，D不符合题意。 故答案为：ACE。【分析】根据该简谐波的波动图像得出该波的波长，结合质点振动的周期性得出该波的周期；结合波传播的速度和波长的关系得出这列波的波速。8．如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（）这列波沿x轴正方向传播时，P正沿y轴负方向减速运动C．P与Q—定总是同时回到平衡位置D．s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm【答案】B,C【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由S点的振动图像可知，s时刻，质点S沿y轴负向振动，结合波形图可知这列波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．因波的周期为T=0.6s，则0.3s=，即时波形与图示位置关于x轴对称，质点P在平衡位置下方，正沿y轴负方向减速运动，B符合题意；C．P与Q两点平衡位置相差半个波长，则—定总是同时回到平衡位置，C符合题意；D．质点P在s时刻离开平衡位置的位移为其中，解得因为P与Q两点平衡位置相差半个波长，则两质点的位移等大反向，则此时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】根据质点的振动方向以及该波的传播方向得出这列波的传播方向，结合该波的振动方程得出P、Q偏离平衡位置的距离之和。9．一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）简谐波的波长为5m简谐波的波速大小为10m/sC．该简谐波沿x轴正向传播D．t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小E．从t=0.4s时开始再经过5s，质点P的路程为2.5m【答案】B,D,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由图甲可知简谐波的波长为4m，A不符合题意；B．由图乙可知简谐波的周期为T=0.4s所以波速大小为B符合题意；C．由图乙可知质点M在t=0.4s时向上振动，由波形平移法知该简谐波沿x轴负向传播，C不符合题意；D．因简谐波沿x轴负向传播，所以t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小，D符合题意；E．因为所以路程A=0.05m所以s=2.5mE符合题意。故答案为：BDE。 【分析】根据质点的振动图像得出简谐波的周期，利用简谐波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长之间的关系得出该波的波速；结合波的传播方向以及振动方向之间的关系得出该波的传播方向。10．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为，振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（）波源O在开始振动后内通过的路程为该列简谐横波的最大波长为该列简谐横波的最大波速为若波长满足，则波速为若波长满足，则波速为【答案】A,C,D【知识点】简谐运动；简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波源O在开始振动后内通过的路程A符合题意；B．由已知条件可知波长满足关系即当时，波长最长，该波的最大波长B不符合题意、C符合题意；，故最大波速DE．由题意可知，波速只有时，满足故答案为：ACD。，即，波速，D符合题意、E不符合题意。【分析】根据简谐波的波长和周期得出该波的周长的表达式，结合波长和周期的关系得出该波可能传播的波速。11．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（）cm。则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度大小为8m/sC．t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cmD．从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE．平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由x=4m处的质点的振动方程为y=-5sin（2πt）cm，可知，t=0时刻，x=4m处的质点沿y轴负方向振动，根据波动与振动的关系可知，波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．根据可知，波动周期T=1s，因此波传播的速度大小为：B符合题意；C．t=1.5s时刻，即从t=0时刻开始经过1.5个周期质点M运动到关于平衡位置对称的位置，即为：y=-3cm，C符合题意；D．t=0时刻，M点正沿y轴正方向运动，若M点的位移为：，则第一次到达波峰所用时间为0.125s，因为y=3cm＜，因此M点到达波峰所用时间要大于0.125s，D符合题意；E．由于波沿x轴负方向传播，因此平衡位置为x=4m的质点比x=8m的质点振动滞后0.5s，E不符合题意。故答案为：BCD。【分析】根据质点的振动方向以及波的传播方向得出该波的传播方向，利用波速和波长的关系得出该波传播的速度；，结合播的传播方向和振动的关系得出各质点的振动情况。12．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在 处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）质点Q简谐运动的表达式为在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同从到，该波沿x轴负方向传播了2m从到，质点P通过的路程为30cm在时，P质点的位移为【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．根据图像可得：振幅为A=20cm，周期t=0.2sint(m)=0.20sin5πt(m)A符合题意；，质点Q简谐运动的表达式为y=AsinB．在t=0.3s时，质点P在平衡位置上方向平衡位置靠近，加速度方向与y轴负方向相同，B不符合题意；C．在t=0.20s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由甲图知波长λ=4m，则波速为v10m/s从t=0.2s到t=0.4s经过的时间为，该波沿x轴负方向传播的距离为C符合题意；D．从t=0.2s到t=0.5s经过的时间为由于t=0.2s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程大于2A小于3A，不可能是30cm，D不符合题意；E．在时，P质点的位移为E符合题意。故答案为：ACE。【分析】根据质点的振动图像以及得出该质点的振动方程；根据播的传播方向以及质点振动方向的关系得出质点P的加速度方向与y轴正方向的关系。13．一列周期为0.8s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播，波速为10m/sB．A质点比B质点晚振动0.1sC．B质点此时的位移为1cmD．由图示时刻经0.2s，B质点的运动路程为2cmE．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】由题图知，波长λ＝8m，则波速为v＝m/s＝10m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，A不符合题意；A质点与B质点平衡位置相距x＝1m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1s，B符合题意；B质点此时的位移为y＝sinπcm＝1cm，C符合题意；由题图所示时刻经0.2s＝T，由波形平移法可知，x＝5m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2cm，D符合题意；因该列波的波长为8m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时会发生明显的衍射现象，E不符合题意．故答案为：BCD【分析】根据机械波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长的关系得出该波传播的波速，结合波传播的速度和位移的关系得出波从A到B的时间，结合平移法得出B质点运动的路程。三、填空题14．一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 时，处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在时第一次到达波峰，波速为；s【答案】2；0.5；4【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】从图象分析可知，从图象分析可知时，M点第一次到达波峰，时，M点第一次到达波峰，当时处的质点N第一次到达波峰，【答案】20；5【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【分析】从图像可以得出周期的大小，利用其振动的周期可以判别M质点到达波峰的时刻，利用其质点间的【解析】【解答】由题意可知距离和传播的时间可以求出传播的速度大小。15．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为m/s。【答案】1.2；10【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】由图可知，该波波长，若波沿x轴正向传播，有可得可知当时，周期的最大值若波沿x轴负向传播，有可得则传播速度为当时，波速最小为【分析】根据简谐横波传播的时间以及周期的关系得出周期的表达式，从而得出周期的最大值：利用波长和波传播速度的关系得出该波传播速度的表达式，从而得出最小波速。16．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知T 更多>>
简介：简谐振动及图像一、单选题1．如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x=5m处。下列说法正确的是（）A．振源的振动频率为4HzB．若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5HzC．从t=0时刻开始，经0.5s时间x=3m处质点向x轴负方向迁移0.5mD．从t=0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】B【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波速、波长、周期和频率的关系有，得T=0.4s，f=2.5HzA不符合题意；B．波源不动，观察者沿x轴负方向运动，与波的传播方向相同，所以他接收到波的频率可能小于波的频率，B符合题意；C．质点在平衡位置往复运动，不随波移动，C不符合题意；D．t=0时刻，质点a回到平衡位置，由波的平移法可知需要将2m处的振动形式传递过来，距离为，同理b回到平衡位置传递的距离为，因，因此a先回到平衡位置，D不符合题意。故答案为：B。【分析】根据简谐波的波长和周期的关系以及周期和频率的关系得出该简谐波的周期和频率，质点在平衡位置往复运动，不随波移动。2．一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，、、、为图像上的四个点。则（）A．处于状态时物体对平台的压力最小B．处于状态时物体的速度竖直向下C．处于状态时物体处于超重状态D．处于状态时物体对平台的压力等于自身重力【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．点对应的时刻物体的位移为负向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为正向最大，即向上最大，根据牛顿第二定律可知，物体处于超重状态，物体对平台的压力最大，A不符合题意；B．根据图象斜率表示速度可知处于状态时物体的速度竖直向上，B不符合题意；C．处于状态时物体的位移为正向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为负向最大，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；D．处于状态时，在平衡位置，加速度为零，物体为平衡状态，物体对平台的压力等于自身重力，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用其加速度的方向结合其牛顿第二定律可以判别物体对平台的压力最大及超重与失重；利用其图线斜率可以判别速度的方向；利用加速度等于0其重力与平台对物体的支持力相等。3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【答案】C【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．A不符合题意．B、由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．B不符合题意．C、由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2；据两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．C符合题意．D、由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相则同．D不符合题意．故答案为：C．【分析】根据两列波的波动图像得出两列波的传播方向以及波速相同；并结合图像得出两列波的波长之比；通过波长和波速的关系得出两列波频率之比。4．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（）波源的起振方向竖直向下若有一点位于若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置时，该点第一次达到振幅的一半的位置的位置，则D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置【答案】D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，A不符合题意；B．振动从波源传播到P点的时间所以振动还未传播到P点，B不符合题意；C．振动从波源传播到P点的时间，则C不符合题意；D．振动从波源传播到P点的时间，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据波形图可知该波源的起振的方向，结合波传播的时间和速度的关系得出振动从波源传到P点的时间。5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入个质点，下列说法正确的是（），周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三质点a、b、c的振幅都相同质点a的加速度比质点b的小质点b比质点a先回到平衡位置D．质点b和质点c的速度方向总是相同的【答案】A【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．质点a、b、c的振幅都相同，A符合题意；B．质点离开平衡位置的位移越大，则回复力越大，加速度越大，则质点a的加速度比质点b的大，B不符合题意；C．因此时质点b向上振动，则质点a比质点b先回到平衡位置，C不符合题意；D．质点bc平衡位置之间的距离不等于一个波长，则质点b和质点c的速度方向不是总是相同的，D不符合 题意。故答案为：A。【分析】根据简谐波的波动图像得出ab两点的振幅大小关系，质点做简谐运动时根据回复力和牛顿第二定律得出ab两点加速度的大小关系。6．一列简谐横波沿x轴传播，由此可以判断（）时刻波的图像如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，该波沿x轴负方向传播该波在时间内传播的距离是在时质点P的加速度方向沿y轴正方向在时间内质点P通过的路程是【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．由振动图像可知，处的质点P在时刻沿y轴负向振动，由波形图可知，该波沿x轴正方向传播，A不符合题意；因5s=1.25T，则该波在时间内传播的距离x=1.25λ=2.5m，B不符合题意；在时质点P处于波峰位置，则此时的加速度方向沿y轴负方向，C不符合题意；在时间内质点P通过的路程是，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据简谐波的传播方向以及质点的振动方向得出该波的传播方向；利用该波的传播距离和和时间的关系得出该波在时间内传播的距离。二、多选题7．在均匀介质中有一列沿x轴传播的机械波，其波动图像如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线是经过t1=4s的波形图，波的周期T>3s，则下列说法正确的是（）A．波的波长为4mB．B、C两质点的振动情况总是相同的波的周期可能为16st=12s时，B点一定沿y轴正方向运动这列波的波速可能为m/s【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波的波长为4m，A符合题意；B．B、C两质点平衡位置相距半个波长，则两质点的振动情况总是相反的，B不符合题意；C．若该波沿x轴正向传播，则可得因为T>3s，可知n=0、1，当n=0时波的周期为16s；若该波沿x轴负向传播，则可得因为T>3s，可知n=0，波的周期为s，C符合题意；E．若该波沿x轴正向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；当n=1时，v=m/s；若该波沿x轴负向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；E符合题意；D．由以上分析可知，t=12s时，波可能沿x轴正向传播3m或15m，则此时B点到达波谷位置；波还可能沿x轴负向传播9m，则此时B点也是到达波谷位置；即此时的速度为零，D不符合题意。 故答案为：ACE。【分析】根据该简谐波的波动图像得出该波的波长，结合质点振动的周期性得出该波的周期；结合波传播的速度和波长的关系得出这列波的波速。8．如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（）这列波沿x轴正方向传播时，P正沿y轴负方向减速运动C．P与Q—定总是同时回到平衡位置D．s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm【答案】B,C【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由S点的振动图像可知，s时刻，质点S沿y轴负向振动，结合波形图可知这列波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．因波的周期为T=0.6s，则0.3s=，即时波形与图示位置关于x轴对称，质点P在平衡位置下方，正沿y轴负方向减速运动，B符合题意；C．P与Q两点平衡位置相差半个波长，则—定总是同时回到平衡位置，C符合题意；D．质点P在s时刻离开平衡位置的位移为其中，解得因为P与Q两点平衡位置相差半个波长，则两质点的位移等大反向，则此时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】根据质点的振动方向以及该波的传播方向得出这列波的传播方向，结合该波的振动方程得出P、Q偏离平衡位置的距离之和。9．一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）简谐波的波长为5m简谐波的波速大小为10m/sC．该简谐波沿x轴正向传播D．t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小E．从t=0.4s时开始再经过5s，质点P的路程为2.5m【答案】B,D,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由图甲可知简谐波的波长为4m，A不符合题意；B．由图乙可知简谐波的周期为T=0.4s所以波速大小为B符合题意；C．由图乙可知质点M在t=0.4s时向上振动，由波形平移法知该简谐波沿x轴负向传播，C不符合题意；D．因简谐波沿x轴负向传播，所以t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小，D符合题意；E．因为所以路程A=0.05m所以s=2.5mE符合题意。故答案为：BDE。 【分析】根据质点的振动图像得出简谐波的周期，利用简谐波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长之间的关系得出该波的波速；结合波的传播方向以及振动方向之间的关系得出该波的传播方向。10．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为，振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（）波源O在开始振动后内通过的路程为该列简谐横波的最大波长为该列简谐横波的最大波速为若波长满足，则波速为若波长满足，则波速为【答案】A,C,D【知识点】简谐运动；简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波源O在开始振动后内通过的路程A符合题意；B．由已知条件可知波长满足关系即当时，波长最长，该波的最大波长B不符合题意、C符合题意；，故最大波速DE．由题意可知，波速只有时，满足故答案为：ACD。，即，波速，D符合题意、E不符合题意。【分析】根据简谐波的波长和周期得出该波的周长的表达式，结合波长和周期的关系得出该波可能传播的波速。11．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（）cm。则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度大小为8m/sC．t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cmD．从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE．平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由x=4m处的质点的振动方程为y=-5sin（2πt）cm，可知，t=0时刻，x=4m处的质点沿y轴负方向振动，根据波动与振动的关系可知，波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．根据可知，波动周期T=1s，因此波传播的速度大小为：B符合题意；C．t=1.5s时刻，即从t=0时刻开始经过1.5个周期质点M运动到关于平衡位置对称的位置，即为：y=-3cm，C符合题意；D．t=0时刻，M点正沿y轴正方向运动，若M点的位移为：，则第一次到达波峰所用时间为0.125s，因为y=3cm＜，因此M点到达波峰所用时间要大于0.125s，D符合题意；E．由于波沿x轴负方向传播，因此平衡位置为x=4m的质点比x=8m的质点振动滞后0.5s，E不符合题意。故答案为：BCD。【分析】根据质点的振动方向以及波的传播方向得出该波的传播方向，利用波速和波长的关系得出该波传播的速度；，结合播的传播方向和振动的关系得出各质点的振动情况。12．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在 处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）质点Q简谐运动的表达式为在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同从到，该波沿x轴负方向传播了2m从到，质点P通过的路程为30cm在时，P质点的位移为【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．根据图像可得：振幅为A=20cm，周期t=0.2sint(m)=0.20sin5πt(m)A符合题意；，质点Q简谐运动的表达式为y=AsinB．在t=0.3s时，质点P在平衡位置上方向平衡位置靠近，加速度方向与y轴负方向相同，B不符合题意；C．在t=0.20s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由甲图知波长λ=4m，则波速为v10m/s从t=0.2s到t=0.4s经过的时间为，该波沿x轴负方向传播的距离为C符合题意；D．从t=0.2s到t=0.5s经过的时间为由于t=0.2s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程大于2A小于3A，不可能是30cm，D不符合题意；E．在时，P质点的位移为E符合题意。故答案为：ACE。【分析】根据质点的振动图像以及得出该质点的振动方程；根据播的传播方向以及质点振动方向的关系得出质点P的加速度方向与y轴正方向的关系。13．一列周期为0.8s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播，波速为10m/sB．A质点比B质点晚振动0.1sC．B质点此时的位移为1cmD．由图示时刻经0.2s，B质点的运动路程为2cmE．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】由题图知，波长λ＝8m，则波速为v＝m/s＝10m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，A不符合题意；A质点与B质点平衡位置相距x＝1m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1s，B符合题意；B质点此时的位移为y＝sinπcm＝1cm，C符合题意；由题图所示时刻经0.2s＝T，由波形平移法可知，x＝5m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2cm，D符合题意；因该列波的波长为8m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时会发生明显的衍射现象，E不符合题意．故答案为：BCD【分析】根据机械波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长的关系得出该波传播的波速，结合波传播的速度和位移的关系得出波从A到B的时间，结合平移法得出B质点运动的路程。三、填空题14．一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 时，处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在时第一次到达波峰，波速为；s【答案】2；0.5；4【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】从图象分析可知，从图象分析可知时，M点第一次到达波峰，时，M点第一次到达波峰，当时处的质点N第一次到达波峰，【答案】20；5【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【分析】从图像可以得出周期的大小，利用其振动的周期可以判别M质点到达波峰的时刻，利用其质点间的【解析】【解答】由题意可知距离和传播的时间可以求出传播的速度大小。15．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为m/s。【答案】1.2；10【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】由图可知，该波波长，若波沿x轴正向传播，有可得可知当时，周期的最大值若波沿x轴负向传播，有可得则传播速度为当时，波速最小为【分析】根据简谐横波传播的时间以及周期的关系得出周期的表达式，从而得出周期的最大值：利用波长和波传播速度的关系得出该波传播速度的表达式，从而得出最小波速。16．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知T 更多>>
简介：简谐振动及图像一、单选题1．如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x=5m处。下列说法正确的是（）A．振源的振动频率为4HzB．若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5HzC．从t=0时刻开始，经0.5s时间x=3m处质点向x轴负方向迁移0.5mD．从t=0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】B【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波速、波长、周期和频率的关系有，得T=0.4s，f=2.5HzA不符合题意；B．波源不动，观察者沿x轴负方向运动，与波的传播方向相同，所以他接收到波的频率可能小于波的频率，B符合题意；C．质点在平衡位置往复运动，不随波移动，C不符合题意；D．t=0时刻，质点a回到平衡位置，由波的平移法可知需要将2m处的振动形式传递过来，距离为，同理b回到平衡位置传递的距离为，因，因此a先回到平衡位置，D不符合题意。故答案为：B。【分析】根据简谐波的波长和周期的关系以及周期和频率的关系得出该简谐波的周期和频率，质点在平衡位置往复运动，不随波移动。2．一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，、、、为图像上的四个点。则（）A．处于状态时物体对平台的压力最小B．处于状态时物体的速度竖直向下C．处于状态时物体处于超重状态D．处于状态时物体对平台的压力等于自身重力【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．点对应的时刻物体的位移为负向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为正向最大，即向上最大，根据牛顿第二定律可知，物体处于超重状态，物体对平台的压力最大，A不符合题意；B．根据图象斜率表示速度可知处于状态时物体的速度竖直向上，B不符合题意；C．处于状态时物体的位移为正向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为负向最大，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；D．处于状态时，在平衡位置，加速度为零，物体为平衡状态，物体对平台的压力等于自身重力，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用其加速度的方向结合其牛顿第二定律可以判别物体对平台的压力最大及超重与失重；利用其图线斜率可以判别速度的方向；利用加速度等于0其重力与平台对物体的支持力相等。3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【答案】C【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．A不符合题意．B、由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．B不符合题意．C、由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2；据两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．C符合题意．D、由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相则同．D不符合题意．故答案为：C．【分析】根据两列波的波动图像得出两列波的传播方向以及波速相同；并结合图像得出两列波的波长之比；通过波长和波速的关系得出两列波频率之比。4．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（）波源的起振方向竖直向下若有一点位于若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置时，该点第一次达到振幅的一半的位置的位置，则D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置【答案】D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，A不符合题意；B．振动从波源传播到P点的时间所以振动还未传播到P点，B不符合题意；C．振动从波源传播到P点的时间，则C不符合题意；D．振动从波源传播到P点的时间，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据波形图可知该波源的起振的方向，结合波传播的时间和速度的关系得出振动从波源传到P点的时间。5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入个质点，下列说法正确的是（），周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三质点a、b、c的振幅都相同质点a的加速度比质点b的小质点b比质点a先回到平衡位置D．质点b和质点c的速度方向总是相同的【答案】A【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．质点a、b、c的振幅都相同，A符合题意；B．质点离开平衡位置的位移越大，则回复力越大，加速度越大，则质点a的加速度比质点b的大，B不符合题意；C．因此时质点b向上振动，则质点a比质点b先回到平衡位置，C不符合题意；D．质点bc平衡位置之间的距离不等于一个波长，则质点b和质点c的速度方向不是总是相同的，D不符合 题意。故答案为：A。【分析】根据简谐波的波动图像得出ab两点的振幅大小关系，质点做简谐运动时根据回复力和牛顿第二定律得出ab两点加速度的大小关系。6．一列简谐横波沿x轴传播，由此可以判断（）时刻波的图像如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，该波沿x轴负方向传播该波在时间内传播的距离是在时质点P的加速度方向沿y轴正方向在时间内质点P通过的路程是【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．由振动图像可知，处的质点P在时刻沿y轴负向振动，由波形图可知，该波沿x轴正方向传播，A不符合题意；因5s=1.25T，则该波在时间内传播的距离x=1.25λ=2.5m，B不符合题意；在时质点P处于波峰位置，则此时的加速度方向沿y轴负方向，C不符合题意；在时间内质点P通过的路程是，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据简谐波的传播方向以及质点的振动方向得出该波的传播方向；利用该波的传播距离和和时间的关系得出该波在时间内传播的距离。二、多选题7．在均匀介质中有一列沿x轴传播的机械波，其波动图像如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线是经过t1=4s的波形图，波的周期T>3s，则下列说法正确的是（）A．波的波长为4mB．B、C两质点的振动情况总是相同的波的周期可能为16st=12s时，B点一定沿y轴正方向运动这列波的波速可能为m/s【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波的波长为4m，A符合题意；B．B、C两质点平衡位置相距半个波长，则两质点的振动情况总是相反的，B不符合题意；C．若该波沿x轴正向传播，则可得因为T>3s，可知n=0、1，当n=0时波的周期为16s；若该波沿x轴负向传播，则可得因为T>3s，可知n=0，波的周期为s，C符合题意；E．若该波沿x轴正向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；当n=1时，v=m/s；若该波沿x轴负向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；E符合题意；D．由以上分析可知，t=12s时，波可能沿x轴正向传播3m或15m，则此时B点到达波谷位置；波还可能沿x轴负向传播9m，则此时B点也是到达波谷位置；即此时的速度为零，D不符合题意。 故答案为：ACE。【分析】根据该简谐波的波动图像得出该波的波长，结合质点振动的周期性得出该波的周期；结合波传播的速度和波长的关系得出这列波的波速。8．如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（）这列波沿x轴正方向传播时，P正沿y轴负方向减速运动C．P与Q—定总是同时回到平衡位置D．s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm【答案】B,C【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由S点的振动图像可知，s时刻，质点S沿y轴负向振动，结合波形图可知这列波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．因波的周期为T=0.6s，则0.3s=，即时波形与图示位置关于x轴对称，质点P在平衡位置下方，正沿y轴负方向减速运动，B符合题意；C．P与Q两点平衡位置相差半个波长，则—定总是同时回到平衡位置，C符合题意；D．质点P在s时刻离开平衡位置的位移为其中，解得因为P与Q两点平衡位置相差半个波长，则两质点的位移等大反向，则此时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】根据质点的振动方向以及该波的传播方向得出这列波的传播方向，结合该波的振动方程得出P、Q偏离平衡位置的距离之和。9．一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）简谐波的波长为5m简谐波的波速大小为10m/sC．该简谐波沿x轴正向传播D．t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小E．从t=0.4s时开始再经过5s，质点P的路程为2.5m【答案】B,D,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由图甲可知简谐波的波长为4m，A不符合题意；B．由图乙可知简谐波的周期为T=0.4s所以波速大小为B符合题意；C．由图乙可知质点M在t=0.4s时向上振动，由波形平移法知该简谐波沿x轴负向传播，C不符合题意；D．因简谐波沿x轴负向传播，所以t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小，D符合题意；E．因为所以路程A=0.05m所以s=2.5mE符合题意。故答案为：BDE。 【分析】根据质点的振动图像得出简谐波的周期，利用简谐波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长之间的关系得出该波的波速；结合波的传播方向以及振动方向之间的关系得出该波的传播方向。10．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为，振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（）波源O在开始振动后内通过的路程为该列简谐横波的最大波长为该列简谐横波的最大波速为若波长满足，则波速为若波长满足，则波速为【答案】A,C,D【知识点】简谐运动；简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波源O在开始振动后内通过的路程A符合题意；B．由已知条件可知波长满足关系即当时，波长最长，该波的最大波长B不符合题意、C符合题意；，故最大波速DE．由题意可知，波速只有时，满足故答案为：ACD。，即，波速，D符合题意、E不符合题意。【分析】根据简谐波的波长和周期得出该波的周长的表达式，结合波长和周期的关系得出该波可能传播的波速。11．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（）cm。则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度大小为8m/sC．t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cmD．从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE．平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由x=4m处的质点的振动方程为y=-5sin（2πt）cm，可知，t=0时刻，x=4m处的质点沿y轴负方向振动，根据波动与振动的关系可知，波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．根据可知，波动周期T=1s，因此波传播的速度大小为：B符合题意；C．t=1.5s时刻，即从t=0时刻开始经过1.5个周期质点M运动到关于平衡位置对称的位置，即为：y=-3cm，C符合题意；D．t=0时刻，M点正沿y轴正方向运动，若M点的位移为：，则第一次到达波峰所用时间为0.125s，因为y=3cm＜，因此M点到达波峰所用时间要大于0.125s，D符合题意；E．由于波沿x轴负方向传播，因此平衡位置为x=4m的质点比x=8m的质点振动滞后0.5s，E不符合题意。故答案为：BCD。【分析】根据质点的振动方向以及波的传播方向得出该波的传播方向，利用波速和波长的关系得出该波传播的速度；，结合播的传播方向和振动的关系得出各质点的振动情况。12．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在 处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）质点Q简谐运动的表达式为在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同从到，该波沿x轴负方向传播了2m从到，质点P通过的路程为30cm在时，P质点的位移为【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．根据图像可得：振幅为A=20cm，周期t=0.2sint(m)=0.20sin5πt(m)A符合题意；，质点Q简谐运动的表达式为y=AsinB．在t=0.3s时，质点P在平衡位置上方向平衡位置靠近，加速度方向与y轴负方向相同，B不符合题意；C．在t=0.20s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由甲图知波长λ=4m，则波速为v10m/s从t=0.2s到t=0.4s经过的时间为，该波沿x轴负方向传播的距离为C符合题意；D．从t=0.2s到t=0.5s经过的时间为由于t=0.2s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程大于2A小于3A，不可能是30cm，D不符合题意；E．在时，P质点的位移为E符合题意。故答案为：ACE。【分析】根据质点的振动图像以及得出该质点的振动方程；根据播的传播方向以及质点振动方向的关系得出质点P的加速度方向与y轴正方向的关系。13．一列周期为0.8s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播，波速为10m/sB．A质点比B质点晚振动0.1sC．B质点此时的位移为1cmD．由图示时刻经0.2s，B质点的运动路程为2cmE．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】由题图知，波长λ＝8m，则波速为v＝m/s＝10m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，A不符合题意；A质点与B质点平衡位置相距x＝1m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1s，B符合题意；B质点此时的位移为y＝sinπcm＝1cm，C符合题意；由题图所示时刻经0.2s＝T，由波形平移法可知，x＝5m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2cm，D符合题意；因该列波的波长为8m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时会发生明显的衍射现象，E不符合题意．故答案为：BCD【分析】根据机械波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长的关系得出该波传播的波速，结合波传播的速度和位移的关系得出波从A到B的时间，结合平移法得出B质点运动的路程。三、填空题14．一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 时，处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在时第一次到达波峰，波速为；s【答案】2；0.5；4【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】从图象分析可知，从图象分析可知时，M点第一次到达波峰，时，M点第一次到达波峰，当时处的质点N第一次到达波峰，【答案】20；5【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【分析】从图像可以得出周期的大小，利用其振动的周期可以判别M质点到达波峰的时刻，利用其质点间的【解析】【解答】由题意可知距离和传播的时间可以求出传播的速度大小。15．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为m/s。【答案】1.2；10【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】由图可知，该波波长，若波沿x轴正向传播，有可得可知当时，周期的最大值若波沿x轴负向传播，有可得则传播速度为当时，波速最小为【分析】根据简谐横波传播的时间以及周期的关系得出周期的表达式，从而得出周期的最大值：利用波长和波传播速度的关系得出该波传播速度的表达式，从而得出最小波速。16．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知T 更多>>
简介：简谐振动及图像一、单选题1．如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10m/s。振源在x=5m处。下列说法正确的是（）A．振源的振动频率为4HzB．若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动，则接收到波的频率可能为0.5HzC．从t=0时刻开始，经0.5s时间x=3m处质点向x轴负方向迁移0.5mD．从t=0时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】B【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波速、波长、周期和频率的关系有，得T=0.4s，f=2.5HzA不符合题意；B．波源不动，观察者沿x轴负方向运动，与波的传播方向相同，所以他接收到波的频率可能小于波的频率，B符合题意；C．质点在平衡位置往复运动，不随波移动，C不符合题意；D．t=0时刻，质点a回到平衡位置，由波的平移法可知需要将2m处的振动形式传递过来，距离为，同理b回到平衡位置传递的距离为，因，因此a先回到平衡位置，D不符合题意。故答案为：B。【分析】根据简谐波的波长和周期的关系以及周期和频率的关系得出该简谐波的周期和频率，质点在平衡位置往复运动，不随波移动。2．一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，、、、为图像上的四个点。则（）A．处于状态时物体对平台的压力最小B．处于状态时物体的速度竖直向下C．处于状态时物体处于超重状态D．处于状态时物体对平台的压力等于自身重力【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．点对应的时刻物体的位移为负向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为正向最大，即向上最大，根据牛顿第二定律可知，物体处于超重状态，物体对平台的压力最大，A不符合题意；B．根据图象斜率表示速度可知处于状态时物体的速度竖直向上，B不符合题意；C．处于状态时物体的位移为正向最大，根据简谐运动的特征可知，其加速度为负向最大，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；D．处于状态时，在平衡位置，加速度为零，物体为平衡状态，物体对平台的压力等于自身重力，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用其加速度的方向结合其牛顿第二定律可以判别物体对平台的压力最大及超重与失重；利用其图线斜率可以判别速度的方向；利用加速度等于0其重力与平台对物体的支持力相等。3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【答案】C【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．A不符合题意．B、由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．B不符合题意．C、由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2；据两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．C符合题意．D、由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相则同．D不符合题意．故答案为：C．【分析】根据两列波的波动图像得出两列波的传播方向以及波速相同；并结合图像得出两列波的波长之比；通过波长和波速的关系得出两列波频率之比。4．如图甲所示，第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。为研究波的传播，小明利用一波源起振器产生的波进行观察，如图乙所示，波源起振器处于点，下图是时的波形图，已知波速为，则下列说法正确的是（）波源的起振方向竖直向下若有一点位于若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到波峰的位置时，该点第一次达到振幅的一半的位置的位置，则D．若有一点位于的位置，则时，该点第一次达到振幅的的位置【答案】D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由波形图可知，波源的起振方向竖直向上，A不符合题意；B．振动从波源传播到P点的时间所以振动还未传播到P点，B不符合题意；C．振动从波源传播到P点的时间，则C不符合题意；D．振动从波源传播到P点的时间，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据波形图可知该波源的起振的方向，结合波传播的时间和速度的关系得出振动从波源传到P点的时间。5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入个质点，下列说法正确的是（），周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三质点a、b、c的振幅都相同质点a的加速度比质点b的小质点b比质点a先回到平衡位置D．质点b和质点c的速度方向总是相同的【答案】A【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．质点a、b、c的振幅都相同，A符合题意；B．质点离开平衡位置的位移越大，则回复力越大，加速度越大，则质点a的加速度比质点b的大，B不符合题意；C．因此时质点b向上振动，则质点a比质点b先回到平衡位置，C不符合题意；D．质点bc平衡位置之间的距离不等于一个波长，则质点b和质点c的速度方向不是总是相同的，D不符合 题意。故答案为：A。【分析】根据简谐波的波动图像得出ab两点的振幅大小关系，质点做简谐运动时根据回复力和牛顿第二定律得出ab两点加速度的大小关系。6．一列简谐横波沿x轴传播，由此可以判断（）时刻波的图像如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，该波沿x轴负方向传播该波在时间内传播的距离是在时质点P的加速度方向沿y轴正方向在时间内质点P通过的路程是【答案】D【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】A．由振动图像可知，处的质点P在时刻沿y轴负向振动，由波形图可知，该波沿x轴正方向传播，A不符合题意；因5s=1.25T，则该波在时间内传播的距离x=1.25λ=2.5m，B不符合题意；在时质点P处于波峰位置，则此时的加速度方向沿y轴负方向，C不符合题意；在时间内质点P通过的路程是，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据简谐波的传播方向以及质点的振动方向得出该波的传播方向；利用该波的传播距离和和时间的关系得出该波在时间内传播的距离。二、多选题7．在均匀介质中有一列沿x轴传播的机械波，其波动图像如图所示，实线为t=0时刻的波形图，虚线是经过t1=4s的波形图，波的周期T>3s，则下列说法正确的是（）A．波的波长为4mB．B、C两质点的振动情况总是相同的波的周期可能为16st=12s时，B点一定沿y轴正方向运动这列波的波速可能为m/s【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波的波长为4m，A符合题意；B．B、C两质点平衡位置相距半个波长，则两质点的振动情况总是相反的，B不符合题意；C．若该波沿x轴正向传播，则可得因为T>3s，可知n=0、1，当n=0时波的周期为16s；若该波沿x轴负向传播，则可得因为T>3s，可知n=0，波的周期为s，C符合题意；E．若该波沿x轴正向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；当n=1时，v=m/s；若该波沿x轴负向传播，这列波的波速当n=0时，v=m/s；E符合题意；D．由以上分析可知，t=12s时，波可能沿x轴正向传播3m或15m，则此时B点到达波谷位置；波还可能沿x轴负向传播9m，则此时B点也是到达波谷位置；即此时的速度为零，D不符合题意。 故答案为：ACE。【分析】根据该简谐波的波动图像得出该波的波长，结合质点振动的周期性得出该波的周期；结合波传播的速度和波长的关系得出这列波的波速。8．如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像。下列说法中正确的是（）这列波沿x轴正方向传播时，P正沿y轴负方向减速运动C．P与Q—定总是同时回到平衡位置D．s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为20cm【答案】B,C【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由S点的振动图像可知，s时刻，质点S沿y轴负向振动，结合波形图可知这列波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．因波的周期为T=0.6s，则0.3s=，即时波形与图示位置关于x轴对称，质点P在平衡位置下方，正沿y轴负方向减速运动，B符合题意；C．P与Q两点平衡位置相差半个波长，则—定总是同时回到平衡位置，C符合题意；D．质点P在s时刻离开平衡位置的位移为其中，解得因为P与Q两点平衡位置相差半个波长，则两质点的位移等大反向，则此时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】根据质点的振动方向以及该波的传播方向得出这列波的传播方向，结合该波的振动方程得出P、Q偏离平衡位置的距离之和。9．一列简谐波在均匀介质中传播，t=0.4s时的波形图如图甲所示，介质中质点M的振动图像如图乙所示，则（）简谐波的波长为5m简谐波的波速大小为10m/sC．该简谐波沿x轴正向传播D．t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小E．从t=0.4s时开始再经过5s，质点P的路程为2.5m【答案】B,D,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由图甲可知简谐波的波长为4m，A不符合题意；B．由图乙可知简谐波的周期为T=0.4s所以波速大小为B符合题意；C．由图乙可知质点M在t=0.4s时向上振动，由波形平移法知该简谐波沿x轴负向传播，C不符合题意；D．因简谐波沿x轴负向传播，所以t=0.4s时质点Q的速度方向向上，加速度正在减小，D符合题意；E．因为所以路程A=0.05m所以s=2.5mE符合题意。故答案为：BDE。 【分析】根据质点的振动图像得出简谐波的周期，利用简谐波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长之间的关系得出该波的波速；结合波的传播方向以及振动方向之间的关系得出该波的传播方向。10．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为，振幅为的简谐振动。当平衡位置在处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是（）波源O在开始振动后内通过的路程为该列简谐横波的最大波长为该列简谐横波的最大波速为若波长满足，则波速为若波长满足，则波速为【答案】A,C,D【知识点】简谐运动；简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．波源O在开始振动后内通过的路程A符合题意；B．由已知条件可知波长满足关系即当时，波长最长，该波的最大波长B不符合题意、C符合题意；，故最大波速DE．由题意可知，波速只有时，满足故答案为：ACD。，即，波速，D符合题意、E不符合题意。【分析】根据简谐波的波长和周期得出该波的周长的表达式，结合波长和周期的关系得出该波可能传播的波速。11．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin（）cm。则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正方向传播B．波传播的速度大小为8m/sC．t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cmD．从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125sE．平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．由x=4m处的质点的振动方程为y=-5sin（2πt）cm，可知，t=0时刻，x=4m处的质点沿y轴负方向振动，根据波动与振动的关系可知，波沿x轴负方向传播，A不符合题意；B．根据可知，波动周期T=1s，因此波传播的速度大小为：B符合题意；C．t=1.5s时刻，即从t=0时刻开始经过1.5个周期质点M运动到关于平衡位置对称的位置，即为：y=-3cm，C符合题意；D．t=0时刻，M点正沿y轴正方向运动，若M点的位移为：，则第一次到达波峰所用时间为0.125s，因为y=3cm＜，因此M点到达波峰所用时间要大于0.125s，D符合题意；E．由于波沿x轴负方向传播，因此平衡位置为x=4m的质点比x=8m的质点振动滞后0.5s，E不符合题意。故答案为：BCD。【分析】根据质点的振动方向以及波的传播方向得出该波的传播方向，利用波速和波长的关系得出该波传播的速度；，结合播的传播方向和振动的关系得出各质点的振动情况。12．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在 处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）质点Q简谐运动的表达式为在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同从到，该波沿x轴负方向传播了2m从到，质点P通过的路程为30cm在时，P质点的位移为【答案】A,C,E【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】A．根据图像可得：振幅为A=20cm，周期t=0.2sint(m)=0.20sin5πt(m)A符合题意；，质点Q简谐运动的表达式为y=AsinB．在t=0.3s时，质点P在平衡位置上方向平衡位置靠近，加速度方向与y轴负方向相同，B不符合题意；C．在t=0.20s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由甲图知波长λ=4m，则波速为v10m/s从t=0.2s到t=0.4s经过的时间为，该波沿x轴负方向传播的距离为C符合题意；D．从t=0.2s到t=0.5s经过的时间为由于t=0.2s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程大于2A小于3A，不可能是30cm，D不符合题意；E．在时，P质点的位移为E符合题意。故答案为：ACE。【分析】根据质点的振动图像以及得出该质点的振动方程；根据播的传播方向以及质点振动方向的关系得出质点P的加速度方向与y轴正方向的关系。13．一列周期为0.8s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播，波速为10m/sB．A质点比B质点晚振动0.1sC．B质点此时的位移为1cmD．由图示时刻经0.2s，B质点的运动路程为2cmE．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象【答案】B,C,D【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【解析】【解答】由题图知，波长λ＝8m，则波速为v＝m/s＝10m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，A不符合题意；A质点与B质点平衡位置相距x＝1m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1s，B符合题意；B质点此时的位移为y＝sinπcm＝1cm，C符合题意；由题图所示时刻经0.2s＝T，由波形平移法可知，x＝5m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2cm，D符合题意；因该列波的波长为8m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4m的障碍物时会发生明显的衍射现象，E不符合题意．故答案为：BCD【分析】根据机械波的波动图像得出该波的波长，结合波传播的速度和波长的关系得出该波传播的波速，结合波传播的速度和位移的关系得出波从A到B的时间，结合平移法得出B质点运动的路程。三、填空题14．一列机械波沿x轴正方向传播，当波传到处的质点M开始计时，M的振动图像如图所示，当 时，处的质点N第一次到达波峰。则这列波的周期为s，M点在时第一次到达波峰，波速为；s【答案】2；0.5；4【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】从图象分析可知，从图象分析可知时，M点第一次到达波峰，时，M点第一次到达波峰，当时处的质点N第一次到达波峰，【答案】20；5【知识点】简谐运动的图象；横波的图象；波长、波速和频率的关系【分析】从图像可以得出周期的大小，利用其振动的周期可以判别M质点到达波峰的时刻，利用其质点间的【解析】【解答】由题意可知距离和传播的时间可以求出传播的速度大小。15．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为m/s。【答案】1.2；10【知识点】简谐运动的图象【解析】【解答】由图可知，该波波长，若波沿x轴正向传播，有可得可知当时，周期的最大值若波沿x轴负向传播，有可得则传播速度为当时，波速最小为【分析】根据简谐横波传播的时间以及周期的关系得出周期的表达式，从而得出周期的最大值：利用波长和波传播速度的关系得出该波传播速度的表达式，从而得出最小波速。16．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0时刻的波形，虚线为经过t=0.25s后的波形，已知T 更多>>
