2022届全国高三物理模拟试题汇编：波的图像及答案

这是一份2022届全国高三物理模拟试题汇编：波的图像及答案，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，综合题，解答题等内容，欢迎下载使用。
 波的图像一、单选题1．振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在x轴上沿正负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示．图中所示的各个质点中，振动情况始终与原点的左方的质点P的振动情况相同的是 (　　)A．a点 B．b点 C．c点 D．d点2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，若a、b两质点的平衡位置坐标分别为xa=3m、xb=5m，当质点a的加速度最大时，质点b（　　）A．加速度最小 B．速度最小 C．位移最小 D．振幅最小3．战绳训练被称为身体训练的综合训练神器，如图所示，训练者跨步蹲。两手各正握同一材质的两绳一端从同一水平高度左右手分别在竖直方向上抖动。绳子上交替出现不同的波动，可视为简谐波，由于初练者双手的肌肉力量不一致，左手每秒抖动三下，右手每秒抖动四下下面左右两绳上波动的波的图像可能正确的是。（　　）A． B．C． D．4．如下图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图。当Q点在t=0的振动状态传至P点时，下列说法正确的是（　　）A．Q处的质点此时正在波峰位置B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C．Q处的质点此时的振动速度比P处的大D．1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动5．在x轴上有两个持续振动的波源，分别位于和处，振幅均为，由它们产生的两列简谐横波甲、乙分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，两列波传播速度大小相同。如图所示为时刻的波形图，此刻平衡位置处于和处的两质点刚开始振动。在内，平衡位置处于处的质点P运动的路程为。则（　　）A．波速为B．波速为C．时，质点N在平衡位置D．时，质点N位移为二、多选题6．一列机械波在t＝0时刻第一次形成的波形如图所示，质点A、P、B、C、Q的在x轴上的位置分别为1cm、1.5cm、3cm、4cm、19cm。从此时开始，质点B到达波峰的时间比质点C早了0.5s。下列说法正确的是（　　）A．质点Q开始振动方向向下B．振源振动的频率为0.5HzC．该波的波速为2m/sD．t＝9s时，质点Q处于波峰位置E．从t＝0时刻开始，4.5s内质点P的路程为45cm7．如图所示，在同一种介质中两列简谐横波甲、乙沿x轴方向相向传播。甲向左传播，乙向右传播。t＝0时刻，甲、乙两列波的波形前端刚好分别传到x＝-1cm和x＝-2cm处的两点，已知乙波的波速v乙＝4m/s。下列说法中正确的（　　）A．t＝0时，x＝-6cm处的质点Q沿x轴正方向运动B．t＝0时，x＝3cm处的质点P沿y轴正方向运动C．甲波波源的振动频率为100HzD．P、Q两质点振动方向始终相反E．x＝0处的质点在t＝0.05s时的位移为10cm8．如图甲所示，A、B、C是介质中的三个点，A、C间距为3.25m，B、C间距为1m两个波源分别位于A、B两点，且同时从时刻开始振动，振动图像如图乙所示。已知A点波源振动形成的波长为2m。则（　　）A．A点波源振动形成的波在此介质中波速为5m/sB．B点波源振动形成的波长为1.5mC．A，B中点是振动加强点D．t=2.15s时C点位移为－7cm9．如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源由平衡位置开始垂直xOy平面振动，产生的简谐横波在xOy平面内传播，选定图状态为时刻，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为垂直纸面向外。则下列说法正确的是（　　）A．此机械波的波长是2mB．此机械波的传播速度为C．时，机械波恰好传至B处D．在至这段时间内，C质点运动的路程为12cm10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是时刻的波形图，图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图象。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是（　　）A． B． C． D．11．如图甲所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，是离原点的一个介质质点，是离原点的一个介质质点，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B．从t=0到t=6s，质点P通过的路程是0.2mC．这列波的传播速度D．从t=0起，P质点比Q质点晚1s到达波峰E．乙图可能是图甲中质点的振动图象三、填空题12．汽笛发出雄壮的吼声，轮船像一匹钢铁骏马，斩波劈浪，向远方冲去。轮船鸣笛发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形如图所示。已知声波在空气中传播的速度小于在水中传播的速度，则声波在空气中传播的波长　     　（填“大于”、“小于”或“等于”）声波在水中传播的波长；声波在空气中传播的波形是　     　（填“a”或“b”）。13．图甲为某列简谐横波在时刻的波形图，a、b、c、d是橫波上的四个质点，图乙是横波上质点b的振动图像，四个质点中加速度最大的是　     　点，0—0.5s振动路程最大的是　     　点。14．如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，那么该波的传播速度为　     　m/s；该波的传播方向为　     　（填“向左”或“向右”）；15．战绳训练是当下一种火热的健身方式，某次战绳训练中，一运动员晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动），战绳上因此形成一列横波。如图所示是战绳上A、B两质点的振动图像，形成的横波由A传向B，波长大于4.0m，A、B两质点在波的传播方向上的距离m。则这列波的波长为　     　m；波速为　     　m/s。16．一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波动图像如图所示，质点的平衡位置在处，平衡位置在处的质点的振动方程为。该波沿轴　     　（填“正”或“负”）方向传播，波速为　     　；从时刻起，质点到达平衡位置的最短时间为　     　。17．某一简谐横波在时的波动图像如图甲所示，图乙为传播介质中P质点的振动图像。则该波的波速为　     　；在接下来的内，P质点通过的路程为　     　m。四、综合题18．一列绳波某时刻的部分波形图如图甲所示，M、N为绳上的两个质点，此时N质点刚开始振动，M质点的振动图像如图乙所示。求：（1）该波传播方向及波速；（2）在0～1.6s内质点M运动的路程。19．如图所示，P、Q是在x轴上的两个波源，其横坐标分别为，。t＝0时刻波源P开始沿着y轴正方向起振，波源Q开始沿着y轴负方向起振，两波源都一直做简谐运动，产生的两列简谐横波沿x轴相向传播。已知两波源振动周期均为T＝2s，波速均为v＝2m/s，振幅均为A＝1m。求：（1）在0～3.5s时间内，位于x＝3m处的质点C通过的路程。（2）P、Q之间（不含P、Q）振动减弱点的个数及每个减弱点的横坐标。五、解答题20．一列简谐横波沿水平方向由质点a向质点b传播，波速为4m/s，a、b两质点平衡位置间的距离为2m，t=0时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动。①求波长；②求经多长时间，质点b位于波谷位置。
答案解析部分1．【答案】A2．【答案】B3．【答案】A4．【答案】B5．【答案】A6．【答案】A,B,D7．【答案】B,C,E8．【答案】A,D9．【答案】A,D10．【答案】C,D11．【答案】A,C,D12．【答案】小于；a13．【答案】a；c14．【答案】0.5；向左15．【答案】20；1016．【答案】正；4；0.2517．【答案】4；1.618．【答案】（1）解：M点起振方向向上，所有质点的起振方向均向上，因此N点此时向上振动，该波沿x轴正方向传播，由振动图像可得由波动图像可得则波速（2）解：质点M在时才开始振动，0～1.6s内M振动的时间为1.5s因此质点M的路程19．【答案】（1）解：设波源P、Q产生的波分别经时间tP、tQ传到C点，则波源Q产生的波先传到质点C，从tQ=2.5s时刻开始振动，在0~3.5s时间内，波源P产生的波没有传到质点C，经过的时间t=1s，刚好是半个周期。设通过路程为S1，则（2）解：设波长为λ，则由于t=0时刻波源P开始沿着y轴正方向起振，波源Q开始沿着y轴负方向起振，若x轴上某点到P、Q的距离差是半波长的偶数倍，则该点振动减弱。设振动减弱点的横坐标为x，则（n=0，±2，±4，……）解得对应，0，2m，4m，6m所以，振动减弱点的个数是5。横坐标分别是-2m，0，2m，4m，6m20．【答案】解；①根据 时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动，可知波长满足 化简得 ② 时刻，b在平衡位置且向下振动，质元b位于波谷位置，时间满足 根据波长和波速的关系有 联立解得，时间t满足