《2025年天利38套常考基础题高中物理》

4. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的图像，P、Q为平衡位置在x = 2 m和x = 4 m的两质点，图乙为质点P从该时刻开始计时的振动图像.下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 质点Q在4 s内运动的路程为40 cm
C. 该波波速为2 m/s
D. 质点P在t = 4 s时沿y轴负方向运动

答案： D 波的图像、振动图像 由题图乙知质点 $P$ 在 $t = 0$ 时刻速度沿 $y$ 轴正方向，根据题图甲，由同侧法知该波沿 $x$ 轴正方向传播，A 错误；由题图乙知周期 $T = 8\ s$，振幅 $A = 10\ cm$，则质点 $Q$ 在 $4\ s$ 内运动的路程为 $s=\frac{t}{T}\times4A = 20\ cm$，B 错误；由题图甲知波长 $\lambda = 8\ m$，该波波速为 $v=\frac{\lambda}{T}=1\ m/s$，C 错误；由题图乙知质点 $P$ 在 $t = 4\ s$ 时沿 $y$ 轴负方向运动，D 正确。

5. 一列简谐横波在t = 2 s时的波形图如图甲所示，图乙为质点b的振动图像.下列说法正确的是（ ）
A. 质点a振动的振幅为12 cm
B. t = 3.5 s时刻，x = 3 m处质点加速度最大
C. 经过1 s时间，质点a将向左移动2 m
D. 该波沿x轴正方向传播

答案： B 机械振动和机械波 从题图甲能看出该简谐横波振幅为 $6\ cm$，A 错误；题图甲是 $t = 2\ s$ 时的波形，$t = 3.5\ s$ 时刻，$x = 3\ m$ 处质点振动时间为 $1.5\ s$，根据波速 $v=\frac{\lambda}{T}=2\ m/s$ 可知，质点的振动形式传播了 $3\ m$，即 $x = 6\ m$ 处质点的振动形式传到 $x = 3\ m$ 处，此时质点处于波谷，加速度最大，B 正确；质点只会在自己的平衡位置上下振动，不会随波迁移，C 错误；$t = 2\ s$ 时，从题图乙看出 $b$ 质点在平衡位置往下振动，根据“上下坡法”，此时 $b$ 质点在题图甲波的图像中应该处于上坡，故该波沿 $x$ 轴负方向传播，D 错误。

6. 为研究机械波特点，小明模拟出一列沿x轴正方向传播的简谐横波后再将图像打印出来，但由于墨盒故障，只打印出t = 0时刻的部分波形图像如图所示，根据图中所给数据，下列判断正确的是（ ）
A. 由于波形图缺失，无法确定该波的波长
B. 虽然波形图缺失，但根据计算可确定该波的波长为8 m
C. 虽然波形图缺失，但根据计算可确定该波的波长为10 m
D. 虽然波形图缺失，但根据计算可确定该波的波长为12 m

答案： D 波形图 由题图中$ 0\sim4\ m $波形图可知，该波的波长满足 8\ m

7.（2021·山东卷）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1 = 2 s时的波形图，虚线为t2 = 5 s时的波形图.以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（ ）

答案： AC 机械波的多解问题、机械振动 由波形图可知简谐横波的波长 $\lambda = 4\ m$，若波沿 $x$ 轴正向传播，则 $t_1$ 到 $t_2$ 时间内波形平移的距离为 $\Delta x=(3 + 4n)\ m(n = 0,1,2,3,\cdots)$，则波速 $v=\frac{\Delta x}{\Delta t}=(1+\frac{4}{3}n)\ m/s(n = 0,1,2,3,\cdots)$，则简谐横波的传播周期为 $T=\frac{\lambda}{v}=\frac{12}{3 + 4n}\ s(n = 0,1,2,3,\cdots)$，若 $n = 0$，则 $T = 4\ s$，由实线波形图可知 $t_1 = 2\ s$ 时质点 $O$ 在平衡位置且向 $y$ 轴正向运动，故 A 正确，B 错误；同理可知若波沿 $x$ 轴负向传播，故 C 正确，D 错误。