1、1如图甲所示，是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t 0 时刻的波形图，P 是离原点 x1 2 m 的一个介质质点，Q 是离原点 x2 4 m 的一个介质质点，此时离原点x3 6 m 的介质质点刚刚要开始振动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这列波的波长为 2 mB乙图可能是图甲中质点 Q 的振动图象C这列波的传播速度为 v 3 m/s D这列波的波源起振方向为向上答案 B解析 由题图甲读出波长 4 m，由图乙读出周期 T2 s，波速 v m/s2 T 42m/s，故 A、C 错误；由图乙看出，t0 时刻，质点经过平衡位置向上，而图甲中，Q点也
2、经过平衡位置向上运动，故乙图可能是图甲中质点 Q 的振动图象，故 B 正确波源的起振方向与 x36 m 的质点在 t0 时刻的振动方向相同，简谐波沿 x 轴正方向传播，则知 x36 m 的质点在 t0 时刻的振动方向向下，则波源的起振方向沿 y 轴负方向，故 D 错误2质点以坐标原点 O 为中心位置在 y 轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿 x 轴正方向传播，波速为 1.0 m/s.0.3 s 后，此质点立即停止运动，再经过 0.1 s 后的波形图为 ( )答案 C解析 简谐横波沿 x 轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4 s 内简谐横波
3、在介质中传播的总距离为 xvt0.4 m，即 0.4 s 时，x 轴上 0.4 m 处的质点刚好起振，由振动图象可知其振动方向沿 y 轴正方向，故 C 选项描述的波形图正确3一简谐机械横波沿 x 轴正方向传播，波长为 ，周期为 T.t0 时刻的波形如图甲所示，a、b 是波上的两个质点图乙是波上某一质点的振动图象下列说法正确的是( )At0 时质点 a 的速度比质点 b 的大Bt 0 时质点 a 的加速度比质点 b 的小C图乙可以表示质点 a 的振动D图乙可以表示质点 b 的振动答案 D解析 题图甲为波动图象，题图乙为振动图象t0 时刻，a 质点在波峰位置，速度为零，加速度最大，b 质点在平衡位
4、置，加速度为零，速度最大，故选项 A、B 错；在波的图象中，根据上下坡法可以判断出质点的振动方向，所以 t0 时刻，b 点在平衡位置且向下振动，故选项 C 错，D 对4(多选 )一列波源在 x0 处的简谐波，沿 x 轴正方向传播，周期为 0.02 s，t 0 时刻的波形如图 5 所示此时 x12 cm 处的质点 P 恰好开始振动则( )图 5A质点 P 开始振动时的方向沿 y 轴正方向B波源开始振动时的方向沿 y 轴负方向C此后一个周期内，质点 P 通过的路程为 8 cmD这列波的波速为 4 m/s答案 BD解析 质点 P 开始振动时的方向沿 y 轴负方向，则波源开始振动时的方向也沿 y 轴负
5、方向，选项 A 错误，B 正确；此后一个周期内，质点 P 通过的路程为 4 个振幅，为45 cm20 cm，选项 C 错误；这列波的波长为 8 cm，波速 v 4 m/s，选项 D 正T确5(多选 )在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速 v200 m/s，已知 t 0 时波刚好传播到 x40 m 处，如图 6 所示在 x400 m 处有一接收器(图中未画出 )，则下列说法正确的是( )图 6A波源开始振动时方向沿 y 轴负方向B从 t0 开始经 0.15 s，x40 m 处的质点运动的路程为 0.6 mC接收器在 t2 s 时才能接收到此波D若波源向 x 轴正方向运动，
6、接收器收到的波的频率可能为 9 Hz答案 AB解析 由题图知，x40 m 处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y 轴负向)，A 对；由题图知 20 m，A 10 cm，T 0.1 s，而 t10.15 s T，所以v 32x40 m 处的质点经 0.15 s 运动的路程为 s 4A6A60 cm0.6 m，B 对；波由32x40 m 处传到 x400 m 处所需时间 t s1.8 s，C 错当波源向 x 轴正向xv 360200运动时，波源将靠近接收器，由多普勒效应知，接收器收到的频率将大于波源频率，而波源频率为 f 10 Hz，D 错1T二、填空题( 本题共 2 小题，共 14
7、分)6. (8 分) 图 7 为某一简谐横波在 t0 时刻的波形图，由此可知该波沿_传播，该时刻 a、b、c 三点中加速度最大的是_点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是_点，若 t0.02 s 时，质点 c 第一次到达波谷处，则此波的波速为_ m/s.图 7答案 x 轴正方向 c c 1007(6 分 )如图 8 所示为一列简谐波某时刻的波形图波向右传播，波速为 2 m/s.由图中所示时刻起，经过 5.5 s，质点 A 相对平衡位置的位移为_ m，通过的路程为_ m，波传播的距离是_ m.图 8答案 0.2 2.2 11解析 要求在 t5.5 s 内质点 A 通过的路程和位移，关键
8、是确定 t5.5 s 与周期 T的关系由波的图象可直接读出 4 m，则 T s2 s，t2 T.由波的传播方向v 42 34知，此时 A 点振动方向向上，经过 2 T 后，质点 A 将在负方向最大位移处，即为0.2 34m，质点 A 在 t 时间内通过的路程为 d2 4A2.2 m波在 t 内传播的距离为34svt25.5 m11 m.三、计算题( 本题共 4 小题，共 46 分计算时必须有必要的文字说明、方程式和重要解题步骤，有数值计算的要注明单位)13. (10 分) 如图 9 为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点 P 的振动周期为 0.4 s求该波的波速并判断 P
9、 点此时的振动方向图 9答案 2.5 m/s 沿 y 轴正方向解析 由波形图可知，波长 1.0 m，则波速为 v 2.5 m/s.由“上下坡法”可知，TP 点的振动方向沿 y 轴正方向1(10 分) 一列简谐横波在 t10 时刻的波形图如图10 所示，已知该波沿 x 轴正方向传播，在 t20.7 s末时，质点 P 刚好第二次出现波峰，求：(1)波速 v；(2)x6 m 处的 Q 点第一次出现波谷的时刻 t3.答案 (1)5 m/s(2)0.8 s解析 (1)由波形图可直接读出波长 2 m根据带动法可判断 t10 时刻 P 质点应向y 轴负方向运动由题意可知 t2t 1 T，即 0.7 s T，
10、则 T0.4 s根据 v 得 v74 74 Tm/s5 m/s.20.4(2)根据波形平移法， t10 时刻 x2 m 的质点第一次 到达波谷，到 t3 时刻波谷沿波的传播方向平移至 x6 m 的 Q 质点处，此时 Q 质点第一次出现波谷，由 xv t 得t3 s0.8 s.6 258. (12 分)如图 11 为一列简谐波在 t10 时刻的图象此时波中质点 M 的运动方向沿 y 轴负方向，且在 t20.55 s 时刻质点 M 恰好第 3 次到达 y 轴正方向最大位移处试求：(1)此波沿什么方向传播？(2)波速是多大？(3)从 t10 至 t31.2 s，波中质点 N 走过的路程和相对于平衡位
11、置的位移分别是多少？答案 (1)此波向左传播 (2)2 m/s(3)120 cm 2.5 cm解析 (1)质点 M 的运动方向沿 y 轴负方向，根据带动法知波向左传播(2)由题图知 0.4 m；图中 M 质点向下运动，经过 2 T 恰好第 3 次到达 y 轴正方向最34大位移处，t 20.55 s(20.75)T ，得 T0.2 s ，所以 v 2 m/s.T(3)从 t10 至 t31.2 s，经过时间为 t1.2 s6T，质点 N 走过的路程为s64A120 cm，N 还在图示位置，所以位移 y2.5 cm.16. (14 分) 已知在 t1 时刻简谐横波的波形如图 12 中实线所示；在
12、t2 时刻该波的波形如图中虚线所示t 2t 10.02 s，求：图 12(1)该波可能的传播速度(2)若已知 Tt2t 12T，且图中 P 质点在 t1 时刻的瞬时速度方向向上，求波速(3)若 0.01 sT0.02 s，且从 t1 时刻起，图中 Q 质点比 R 质点先回到平衡位置，求波速答案 (1)向右传播时， v 100(3n1) m/s(n0,1 ，2，) 向左传播时，v100(3n2) m/s(n0,1,2，)(2)500 m/s (3)400 m/s解析 (1)由题图知 6 m，如果这列简谐横波是向右传播的，在 t2t 1 内波形向右匀速传播了( n )，所以波速 v 100(3 n1) m/s(n0,1,2) ；同理可得若该13 n 13t2 t1波是向左传播的，可能的波速 v100(3n2) m/s(n0,1,2)(2)P 质点瞬时速度向上，说明波向左传播，T t2t 12T，说明这段时间内波向左传播了 个波长，v 500 m/s53 53t2 t1(3)“Q 质点比 R 质点先回到平衡位置” ，说明波只能是向右传播的，而 0.01 sT0.02 s，也就是 T0.02 s2T，所以这段时间内波向右传播了 个波长，v 400 m/s.43 43t2 t1
