第三章专题强化练6（含答案）-鲁科版高中物理高二上学期（选必一）

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专题强化练6　波的图像和振动图像的综合选择题1.如图甲所示为一列简谐横波在t=0时的波形图,P是平衡位置在x1=0.5 m处的质点,Q是平衡位置在x2=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是(　　)　A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度为2 m/sC.从t=0到t=3 s,质点Q通过的路程为3 mD.在t=1 s时,质点P向y轴负方向运动2.(多选题)如图甲所示,一简谐横波沿x轴传播,其波源位于坐标原点,t=0时刻,波源开始振动,振动图像如图乙所示。当t=0.25 s时,该波传播到x=-2 m的质点Q处。质点P位于xP=15 m处,下列说法正确的是(　　)　A.该简谐横波的波长为4 mB.t=2.5 s时P点第一次到达波谷C.P点第一次到达波谷时,Q运动的时间为2.25 sD.P点第一次到达波谷时,Q通过的路程为0.8 m3.(多选题)如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,a、b、c为介质中的三个质点,图乙表示平衡位置在x=6 m处的质点a的振动图像,下列说法正确的是(　　)A.该波沿x轴负方向传播B.t=15 s时,质点a处于波峰位置C.t=5 s时,质点b振动的速度方向与回复力方向相同D.质点c的位移随时间变化的关系式为y=10 sin π2t+π6 cm4.一列简谐横波,在t=0.6 s时刻的图像如图甲所示,P、Q两质点的位移均为-1 cm,波上A质点的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是(　　) A.这列波沿x轴负方向传播B.这列波的波速是53 m/sC.t=1.2 s时,质点P的位移为1 cm,且速度方向沿y轴正方向D.从t=0.6 s开始,质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置答案全解全析1.D　由题图乙可知,t=0时质点Q由平衡位置向y轴正方向振动,根据上下坡法可知这列波沿x轴负方向传播,A错误;由题图甲可知,这列波的波长为4 m,由题图乙可知,波的周期为4 s,则波速为v=λT=44 m/s=1 m/s,B错误;从t=0到t=3 s,质点Q经历34T,质点Q通过的路程为s=34×4A=3A=3×0.4 m=1.2 m,C错误;t=0时质点P处于平衡位置与波峰之间,向y轴正方向运动,在t=1 s时,经历T4,质点P处于平衡位置与波峰之间,向y轴负方向运动,D正确。2.AD　由乙图知振动(波动)周期T=0.50 s,波经过0.25 s=T2,传播到x=-2 m的质点,波在介质中匀速运动,所以经过一个周期,将传播到x=-4 m处质点,所以波长为4 m,故A正确;波速为v=λT=8 m/s,波传播到P点经过t1=xPv=158 s=334T,由于波源起振方向是向上的,所以334T时P点开始向上振动,再经过t2=34T第一次到达波谷,即P第一次到达波谷所用时间为t=t1+t2=334T+34T=2.25 s,故B错误;由B中分析可知,t=2.25 s时,P点第一次到达波谷,波传播到Q用时T2,所以在0~2.25 s时间内,Q运动了2 s,通过的路程为16A=16×5 cm=0.8 m,故C错误,D正确。故选A、D。3.BD　从图中提取信息由图乙知,t=0时a质点正在向y轴负方向振动,对照图甲,根据同侧法可知,波沿x轴正方向传播,A错误;由图乙知,周期T=4 s,15 s=3T+34T,所以t=15 s时质点a处于波峰位置,B正确;5 s=T+14T,所以t=5 s时,质点b位移为负且向y轴负方向运动,而回复力指向平衡位置,C错误;由图乙可知,质点a的振动方程为y=−A sin 2πTt=−10 sin π2t cm,波沿x轴正方向传播,质点c比质点a相位落后56π,质点c的振动方程为y=-10 sin π2t−56π cm=10 sin π2t+π6 cm,D正确。4.D　由图乙可知,t=0.6 s时A质点沿y轴负方向运动,则此时A质点应位于沿波传播方向波形的上坡,结合图甲可知这列波沿x轴正方向传播,故A错误;波长为λ=20 m,周期为T=1.2 s,所以波速为v=λT=503ms,故B错误;t=0.6 s时质点P沿y轴正方向运动,从0.6 s到1.2 s经历半个周期,根据对称性可知t=1.2 s时,质点P的位移为1 cm,且速度方向沿y轴负方向,故C错误;根据三角函数知识可知cos xPλ·2π=cos xQλ·2π=−12,并且0