高中 | 振动图像和波动图像综合 题目答案及解析

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选修3-4

第十二章 机械波

12.2 波的图像

振动图像和波动图像综合

一列简谐横波沿$x$轴负方向传播,如图所示,其中图甲是$t=1\;\rm s$时的波形图,图乙是该波中某振动质点的位移随时间变化的图像。则$(\qquad)$

["

该波的传播速度为$1\\;\\rm m/s$

","

图乙可能是图甲中$x=0$处质点的振动图像

","

图乙可能是图甲中$x=3\\;\\rm m$处质点的振动图像

","

图乙所示质点的振动方程为$y = 2\\cos\\dfrac{1}{4}\\pi t$

"]
[["AB"]]

$\rm A$、由图甲可知,该波的波长为$4\;\rm m$。由图乙可知,周期为$4\;\rm s$,则该波的传播速度为$v= \dfrac{\lambda}{T} = \dfrac{4}{4}\;\rm m/s=1\;\rm m/s$,故$\rm A$正确;

$\rm BC$、由图乙可知,$t=1\;\rm s$时质点在平衡位置沿$y$轴负方向运动。该波沿$x$轴负方向传播,由图甲可知,$t=1\;\rm s$$x=0$处的质点在平衡位置沿$y$轴负方向运动,$x=3\;\rm m$处质点位于波峰,所以图乙可能是图甲中$x=0$处质点的振动图像,故$\rm B$正确,$\rm C$错误;

$\rm D$、由图乙可知,振幅$A=2\;\rm m$,质点的振动方程为$y=A\cos\dfrac{2\pi}{T}t=2\cos\dfrac{2\pi}{4}t\;\rm m=2\cos\dfrac{\pi}{2}t\;\rm m$,故$\rm D$错误。

故选:$\rm AB$

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