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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 每日一題 波的圖象和振動圖象的綜合應(yīng)用
高考頻度:★★★☆☆
難易程度:★★★☆☆
如圖甲所示為一列橫波在t=1.0 s時(shí)刻的圖象,如圖乙所示為P處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,則下列說法中正確的是
A.波沿x軸正方向傳播
B.零時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)向上振動
C.波速為4 m/s
D.當(dāng)O處質(zhì)點(diǎn)振動到波谷時(shí),P處質(zhì)點(diǎn)振動到波峰
【參考答案】C
【試題解析】由振動圖象知,在t=1.0 s時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)正通過平衡位置向下運(yùn)動,由波動圖象可知,波沿x軸負(fù)方向傳播,故A錯(cuò)誤。由振動圖象可知零時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)向下振動,B錯(cuò)誤。由甲圖可得:λ=4 m,由乙圖中可得:T=1.0 s,所以
2、:波速,故C正確。OP間平衡位置相距一個(gè)波長,振動情況總是相同,則當(dāng)O處質(zhì)點(diǎn)振動到波谷時(shí),P處質(zhì)點(diǎn)也振動到波谷,故D錯(cuò)誤。
【知識補(bǔ)給】
波的圖象和振動圖象的綜合應(yīng)用
一、波的圖象與振動圖象的綜合應(yīng)用
1.巧解圖象問題
求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法。
(1)分清振動圖象與波動圖象.此問題最簡單,只要看清橫坐標(biāo)即可,橫坐標(biāo)為x則為波動圖象,橫坐標(biāo)為t則為振動圖象。
(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級。
(3)找準(zhǔn)波動圖象對應(yīng)的時(shí)刻。
(4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。
2.圖象問題的易錯(cuò)點(diǎn):
(1)不理解振動圖象與波的圖象的
3、區(qū)別。
(2)誤將振動圖象看作波的圖象或?qū)⒉ǖ膱D象看作振動圖象。
(3)不知道波傳播過程中任意質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同。
(4)不會區(qū)分波的傳播位移和質(zhì)點(diǎn)的振動位移。
(5)誤認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)隨波遷移。
二、振動圖象與波的圖象
振動圖象
波的圖象
研究對象
一振動質(zhì)點(diǎn)
沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)
研究內(nèi)容
一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律
某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律
圖象
物理意義
表示同一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移
表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移
圖象信息
(1)質(zhì)點(diǎn)振動周期
(2)質(zhì)點(diǎn)振幅 學(xué)科+網(wǎng)
(3)某一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移
(4)各時(shí)刻速度、加速度
4、的方向
(1)波長、振幅
(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移
(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向
(4)傳播方向、振動方向的互判
圖象變化
隨時(shí)間推移,圖象延續(xù),但已有形狀不變
隨時(shí)間推移,波形沿傳播方向平移
一完整曲
線占橫坐
標(biāo)的距離
表示一個(gè)周期
表示一個(gè)波長
一列橫波沿x軸正向傳播,a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。某時(shí)刻的波形如圖甲所示,若再經(jīng)過四分之一周期開始計(jì)時(shí),則圖乙描述的可能是
A.a(chǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象 B.b處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象
C.c處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象 D.d處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象
如圖所示,實(shí)
5、線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)P恰在平衡位置,虛線是這列波在s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8 m/s,則
A.這列波是沿x軸負(fù)方向傳播的
B.質(zhì)點(diǎn)P在0.4 s時(shí)刻速度方向與加速度方向相同
C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向
D.質(zhì)點(diǎn)P在0.9 s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程為0.48 m
―列簡諧橫波在x軸上傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,a、b、c為波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)向上運(yùn)動。由此可知
A.該波沿x軸負(fù)方向傳播
B.質(zhì)點(diǎn)b振動的周期比質(zhì)點(diǎn)c振動的周期小
C.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b振動的速度比質(zhì)點(diǎn)c振動的速度小
D.從該時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)平衡位置
圖甲
6、為一列橫波在t=0時(shí)的波動圖象,圖乙為該波中x=2 m處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象,下列說法正確的是
A.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則所遇到的頻率為0.25 Hz
B.若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4 m大很多
C.再過0.5 s,P點(diǎn)的動能最大
D.波沿x軸正方向傳播
圖甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動圖象。從該時(shí)刻起
A.經(jīng)過0.35 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離
B.經(jīng)過0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度
C.經(jīng)過0.15 s,波沿x軸的正方向傳播了
7、3 m
D.經(jīng)過0.1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動方向沿y軸正方向
【參考答案】
AD 因?yàn)闄M波向x軸正方向傳播,根據(jù)走坡法可得,此時(shí)a點(diǎn)通過波峰向下振動,b點(diǎn)向上振動,c點(diǎn)向下振動,d點(diǎn)通過波谷向下振動,若經(jīng)過四分之一周期,a點(diǎn)通過平衡位置向下振動,b點(diǎn)達(dá)到波峰,c點(diǎn)到達(dá)波谷,d點(diǎn)通過平衡位置向下振動,所以圖乙可以描述ad兩點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,故AD正確。
所以速度沿軸正方向,故C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)間內(nèi)完成,則路程為,故D正確。
【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是時(shí)間與T的關(guān)系,利用波形的平移法判斷波的傳播方向。根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系,分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)。
D 此時(shí)a正向上運(yùn)動,根據(jù)走坡法可知波沿
8、x軸正方向傳播,A錯(cuò)誤;簡諧橫波上所有質(zhì)點(diǎn)的振動周期都相同,B錯(cuò)誤;距離平衡位置越近速度越大,所以b點(diǎn)的速度比c點(diǎn)的速度大,C錯(cuò)誤;此時(shí)質(zhì)點(diǎn)b正向上運(yùn)動,而質(zhì)點(diǎn)c正向下運(yùn)動,故b質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)平衡位置,D正確。
CD 此波的周期為1 s,頻率為1 HZ,則若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則所遇到的頻率為1 Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于該波的波長為4 m,所以該波在傳播過程中若遇到比4 m大很多的障礙物,不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;由圖線可知,再過0.5 s,P點(diǎn)回到平衡位置,速度最大,則P點(diǎn)的動能最大,選項(xiàng)C正確;因t=0時(shí)刻P點(diǎn)向上振動,可知波沿x軸正方向傳播,選項(xiàng)D正確。