17学年高中物理第2章机械波3波的图像自我小测教科版选修3_4

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教科版物理选修3-4：第2章章末综合检测

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.关于机械波的概念，下列说法中正确的是()A．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移大小相等C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D．相隔一个周期的两时刻，简谐波的图像相同解析：选BD.机械波分为横波和纵波，振动方向与传播方向垂直的为横波，振动方向与传播方向在一条直线上的为纵波；相距半个波长的两质点在同一时刻会沿相反方向振动到距平衡位置相等距离的位置，即位移大小相等、方向相反；由于每个质点都做简谐运动，因此每个质点经过一个周期后会重复原来的运动状态，则简谐波图像相同．所以B、D正确．2.如图是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图像．从图中可以直接观察到发生变化的物理量是()A．波速B．频率C．周期D．波长解析：选D.同一机械波在不同介质中传播时，频率不会改变(由振源决定)，波长和波速改变，而从图像中能直接观看发生改变的量当然是波长，故D项正确．3.根据多普勒效应，下列说法中正确的有()A．医生检查身体用的“B超”是根据超声波的多普勒效应制成的B．一位有经验的战士听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐，可以判断炮弹正向他靠近C．根据光波的多普勒效应，由地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小，可以判断此天体正远离地球D．当波源和观察者间有相对运动时，观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同解析：选BC.超声波照射人体时，不同组织穿透的超声波的量是不同的，从而形成B超影象，A不正确．当波源与观察者间相对靠近时，观察者感到频率变大，所以听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐，声音的频率增大，可以判断炮弹正向他靠近，B正确．光波和机械波一样，也有多普勒效应，地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小，可以判断此天体正远离地球，C正确．设想如果人绕波源做圆周运动，那么，观察者接收到的频率和波源发出的频率相同，D不正确．4.水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，可()A．增大小孔尺寸，或增大水波的频率B．增大小孔尺寸，或减小水波的频率C．缩小小孔尺寸，或增大水波的频率D．缩小小孔尺寸，或减小水波的频率解析：选D.观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比，或小于波长，因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长，A 和B 错误．根据公式v ＝λf ，且水波的波速由介质决定，即水波的波速不变，则有λ＝vf ，可见减小频率可以使波长增大．综上所述，D 正确，C 错误．5.如图所示是水波干涉示意图，S 1、S 2是两波源，A 、D 、B 三点在一条直线上，两波源频率相同，振幅相等，下列说法正确的是( ) A ．质点A 一会儿在波峰，一会儿在波谷 B ．质点B 一会儿在波峰，一会儿在波谷 C ．质点C 一会儿在波峰，一会儿在波谷 D ．质点D 一会儿在波峰，一会儿在波谷解析：选ABD.在波的干涉中，振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置附近做简谐振动，只是质点的振幅较大为A 1＋A 2，本题中由于A 1＝A 2，故振动减弱区的质点并不振动，而此时A 点是波峰与波峰相遇，是加强点，B 点是波谷与波谷相遇，是加强点．又A 、D 、B 三点在一条振动加强线上，这条线上任一点的振动都是加强的，故此三点都为加强点，这样，此三点都是一会儿在波峰，一会儿在波谷．6.振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图像是( )解析：选B.由t ＝0时刻绳上形成的波形可知该列简谐横波刚传到P 点处于平衡位置，由“上下坡”法可知，P 处上坡，所以起振方向向下，B 正确．7.两列平面简谐横波在空中叠加，其中简谐横波a (图中虚线所示)沿x 轴正方向传播，简谐横波b (图中实线所示)沿x 轴负方向传播，波速都是20 m/s.t ＝0时，这两列波的波动图像如图所示，那么位于x ＝45 m 处的质点P 第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是( )A ．1.50 s ，0.25 sB ．0.25 s ，0.75 sC ．0.50 s ，0.75 sD ．0.50 s ，0.25 s解析：选B.从题图上可知两波波长均为λ＝40 m ，故T ＝λv ＝2 s ，波峰a 或b 第一次传到P 点，均需要t ＝520 s ＝0.25 s ，而平衡位置状态传到P 要t ′＝1520s ＝0.75 s.8.一列简谐横波沿x 轴传播，已知x 轴上x 1＝0处a 质点的位移—时间图像如图甲所示，x 2＝6 m 处b 质点的位移—时间图像如图乙所示，已知x 1和x 2间距离小于一个波长，则此列波的传播速度可能是( )A ．3 m/sB ．5 m/sC ．1 m/sD ．10 m/s解析：选AC.由a 、b 两点的振动图像可知，当波沿x 轴正向传播时，a 、b 之间的距离为14λ，即λ＝24 m ，v ＝λT ＝248 m/s ＝3 m/s ；当波沿x 轴负向传播时，a 、b 之间的距离为34λ，即λ＝8 m ，v ＝λT ＝88m/s ＝1 m/s.故A 、C 选项正确．9.如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t ＝0.2 s 时刻的波形图．已知该波的波速是0.8 m/s ，则下列说法正确的是( )A ．这列波的波长是14 cmB ．这列波的周期是0.125 sC ．这列波可能是沿x 轴正方向传播的D ．t ＝0时，x ＝4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向解析：选D.由波的图像可以看出，波长λ＝12 cm ，波的周期T ＝λv ＝0.120.8 s ＝0.15 s ，由实线波到虚线波平移的距离Δx ＝v t ＝0.8×0.2 m ＝0.16 m ＝16 cm ＝(λ＋4 cm)，由波动图像可以看出，波沿x 轴负方向传播；t ＝0时，x ＝4 cm 处质点沿y 轴负方向运动． 10.一列简谐横波沿x 轴传播，波长为1.2 m ，振幅为A .当坐标为x ＝0处质元的位移为－32A 且向y 轴负方向运动时，坐标为x ＝0.4 m 处质元的位移为32A ．当坐标为x ＝0.2 m 处的质元位于平衡位置且向y 轴正方向运动时，x ＝0.4 m 处质元的位移和运动方向分别为( ) A ．－12A 、沿y 轴正方向B ．－12A 、沿y 轴负方向C ．－32A 、沿y 轴正方向 D ．－32A 、沿y 轴负方向解析：选C.λ＝1.2 m ，坐标为x ＝0.4 m 处的质元距坐标原点为13λ，若波沿x 轴正方向传播，其波形如图所示．此时x ＝0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴负方向运动，x ＝0.4 m 处质元也向y 轴负方向运动；当x ＝0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴正方向运动时，需经t ＝T2，此时x ＝0.4 m 处质元应在平衡位置之下y ＝－32A ，沿y 轴正方向，A 、B 错误，C 正确．若波沿x 轴负方向传播，其波形如图所示．位移为32A 处的质元距O 点大于13λ，故D 错．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分，将答案填在题中的横线上)11.声波从甲介质进入乙介质中，已知入射角为30°，折射角为37°，声波在甲介质中速度为300 m/s ，声波在乙介质中速度为________ m/s. 解析：由折射定律可知sin θ1sin θ2＝v 12，所以v 2＝v 1sin θ2sin θ1＝300×0.60.5 m/s ＝360 m/s.答案：36012.右图为声波干涉演示仪的原理图．两个U 形管A 和B 套在一起，A 管两侧各有一小孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A 、B 传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．解析：声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原来声波振幅的2倍．答案：相等等于零等于原来声波振幅的2倍三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示，一列简谐横波沿x 轴传播，实线为t 1＝0时的波形图，此时P 质点向y 轴负方向运动，虚线为t 2＝0.01 s 时的波形图．已知周期T ＞0.01 s.(1)波沿x 轴________(填“正”或“负”)方向传播； (2)求波速．解析：(1)根据“下坡上”判断，向正方向传播．(2分) (2)由题意知，λ＝8 m(1分) t 2－t 1＝18T ①(2分)v ＝λT②(2分)联立①②式，代入数据解得v ＝100 m/s.(1分) 答案：(1)正 (2)100 m/s 14.(12分)如图，质点O 在垂直x 轴方向上做简谐运动，形成了沿x 轴正方向传播的横波．在t ＝0时刻质点O 开始向下运动，经0.4 s 第一次形成图示波形，求位于x ＝5 m 处的质点B 再经过多少时间第一次到达波峰？(请写出必要的解答过程)解析：由题意易知，该波的波长为4 m ，周期为T ＝0.8 s(4分) 波向右传播到B 点所用的时间为t ＝sv (2分) v ＝λT ，联立解得：t ＝1 s(2分)所以质点P 第一次到达波峰所用时间 t ′＝t ＋34T ＝1.6 s(2分)所以再经过的时间t ″＝1.6 s －0.4 s ＝1.2 s ．(2分) 答案：1.2 s15.(14分)甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播，t ＝0时的波形图像如图所示，如果两列波的波速都是10 m/s ，求：(1)甲、乙两列波的频率各是多少？(2)第几秒末两列波相遇，相遇时C 、D 两点间有哪些点位移最大？解析：(1)由题图知：λ＝4 m ，(2分) 又因v ＝10 m/s ，所以由f ＝vλ得f ＝104Hz ＝2.5 Hz ，(4分)故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz.(2)设经t 时刻两波相遇，则2v t ＝4 m ，(2分) 所以t ＝42×10 s ＝0.2 s ，(1分)又因T ＝1f ＝12.5 s ＝0.4 s ，(1分)故波分别向前传播λ2相遇．此时两列波的图像如图中的虚线所示．故CD 间有x ＝5 m 和x ＝7 m 处的点位移最大． (4分)答案：(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)0.2 s x ＝5 m 与x ＝7 m16.(14分)一列横波上有相距4 m 的A 、B 两点，波的传播方向是由A 向B ，波长大于2 m ，如图所示的是A 、B 两质点的振动图像，求这列波可能的波速．解析：由振动图像得：质点振动周期T ＝0.4 s(2分) B 点比A 点晚振动的时间Δt ＝nT ＋34T (n ＝0，1，2，3，…)(2分)所以A 、B 间的距离为Δs ＝n λ＋34λ(n ＝0，1，2，3，…)(2分)则波长为λ＝4Δs 4n ＋3＝164n ＋3(4分)因为λ>2 m ，所以n ＝0，1当n ＝0时，λ1＝163 m ，v 1＝λ1T ＝403 m/s(2分)当n ＝1时，λ2＝167 m ，v 2＝λ2T ＝407 m/s.(2分)答案：403 m/s 或 407 m/s。

人教版高中物理选修3-4：第二单元机械波测试卷(二)含解析.doc

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】高中同步测试卷(二)第二单元机械波(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意)1．横波和纵波的区别是()A．横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，纵波中质点的振动方向与波传播方向相同或相反B．横波的传播速度一定比纵波慢C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直2.在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源．某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到()A．声音变响，男声比女声更响B．声音变响，女声比男声更响C．声音变弱，男声比女声更弱D．声音变弱，女声比男声更弱3．如图所示是沿x轴正方向传播的一列横波在t＝0时刻的一部分波形，此时质点P的位移为y0.则此后质点P的振动图象是如图中的()4．关于干涉和衍射现象的正确说法是()A．两列波在介质中叠加一定产生干涉现象B．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象C．叠加规律适用于一切波D．只有频率相同的两列波叠加才能产生稳定的干涉现象5．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，介质中有a、b两质点，下列说法中正确的是()A．从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路程为0.2 mB．图示时刻b点的加速度小于a点的加速度C．图示时刻b点的速度大于a点的速度D．若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物，能发生明显的衍射现象6．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，ν表示接收器接收到的频率．若u增大，则()A．ν增大，v增大B．ν增大，v不变C．ν不变，v增大D．ν减小，v不变7．如图所示，是两列频率相同的相干水波在t＝0时刻的叠加情况．图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为 2.0cm(设在图示范围内波的振幅不变)，波速为2.0 m/s，波长为0.4 m，E点是AC连线与BD连线的交点，则以下说法中正确的是()A．D是振动减弱的点B．B、D两点在该时刻的竖直高度差是4 cmC．E点是振动加强的点D．经过Δt＝0.05 s时，E点离开平衡位置的位移大小为2 cm8．如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v29．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t＝0的图象(图中仅画出0～12 m范围内的波形)如图所示，经过Δt＝1.2 s的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形．根据以上信息，可以确定()A．该列波的传播速度B．Δt＝1.2 s时间内质点P经过的路程C．t＝0.6 s时刻的波形D．t＝0.6 s时刻质点P的速度方向10．平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为x P＝3.5 m、x Q＝－3 m．当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同11．在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5 m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m．在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为() A．2 B．4C．6 D．812．已知一列简谐横波沿x轴方向传播，图中的实线和虚线分别为t1和t2时刻的波形图，已知t2－t1＝4.6 s，周期T＝0.8 s，则此波在这段时间内传播的方向和距离分别为()A．x轴的正方向，46 m B．x轴的负方向，46 mC．x轴的正方向，2 m D．x轴的负方向，6 m题号123456789101112答案的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)如图所示，为声波干涉演示仪的原理图．两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅______________．14．(8分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位，已知某超声波的频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示．(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)；(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用的时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．15．(12分)一列横波如图所示，波长λ＝8 m，实线表示t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.005 s时刻的波形图．则：(1)波速可能多大？(2)若波沿x轴负方向传播且2T＞t2－t1＞T，波速又为多大？16.(12分)如图所示为一列简谐横波在t1＝0时刻的图象．此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t2＝0.55 s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处．问(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何？(2)从t1＝0至t3＝1.2 s，质点Q运动的路程L是多少？(3)当t3＝1.2 s时，质点Q相对于平衡位置的位移x的大小是多少？参考答案与解析1．[导学号07420017]【解析】选AC.物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波，把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波称作纵波，对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向可能相同，也可能相反，选项A正确，选项D错误；横波的传播速度与纵波的传播速度关系不确定，选项B错误；横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部，选项C正确．2．[导学号07420018]【解析】选D.从A点走到墙后的B点，会听到声音变弱，男女声音的不同由于频率的高低不同，才有音调高低的不同，女声比男声音调高，频率高，波长短，所以衍射更不明显，会听到女声比男声更弱，选项D正确．3．[导学号07420019]【解析】选B.根据波动传播规律，此后质点P的振动图象与选项B中图象一致，选项B正确．4．[导学号07420020]【解析】选CD.频率相同是产生干涉的必要条件，故A选项错误，D选项正确；一切波在任何条件下都会发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与波长相差不多，或比波长小，衍射现象才能明显，故B 选项错误；波的叠加，没有条件限制，故C 选项正确．5．[导学号07420021] 【解析】选BCD.波沿x 轴正方向传播，波的频率为50 Hz ，周期为0.02 s ，经过0.01 s ，质点a 通过的路程为2A ，即为0.4 m ，故A 错误；由图示位置可知，b 点的回复力小于a 点的，因此b 点的加速度小于a 点的加速度，故B 正确；横波沿x 轴正方向传播，此时质点b 的振动方向沿y 轴负方向，速度不为零，而a 点的速度为零，即b 点的速度大于a 点的速度，故C 正确；该波波长λ＝4 m 与障碍物的尺寸相当，故能发生明显的衍射现象，故D 正确．6．[导学号07420022] 【解析】选B.v 是声波的传播速度，与波源是否移动无关，是不变量；当接收器不动声源移动时，接收器收到的频率为：ν＝vv －u f ，当u 增大时，根据公式可得到接收到的频率增大．综上所述，B 正确．7.[导学号07420023] 【解析】选C.本题重点分析D 选项．由题中所给图形及条件可知，B 点应在波峰，D 点应在波谷，E 点在平衡位置处，示意图如图所示，再根据图中波面可判断出波由B 传到D ，画出下一时刻波形图可知E 点向上振动．由v ＝λT得T ＝λv ＝0.42.0 s ＝0.2 s ，经Δt ＝0.05 s ＝14T ，E 到达最大位移处，离开平衡位置的位移应为两个合振幅值4 cm ，故D 错．8．[导学号07420024] 【解析】选C.波的频率与波源的振动频率相同，与介质无关，所以f 1＝f 2，由图知32λ1＝L ，3λ2＝L ，得λ1＝2λ2，由v ＝λf ，得v 1＝2v 2，故C 选项正确．9．[导学号07420025] 【解析】选ABC.从图象可知波长λ＝8 m ，经过Δt ＝1.2 s 时间，恰好第三次重复出现图示的波形，可知周期T ＝0.4 s ，从而确定波速v ＝λT ＝20 m/s ，Δt ＝1.2s 时间内质点P 经过的路程s ＝4A ×3＝120 cm ，由于不知道波的传播方向，故t ＝0.6 s 时，质点P 的振动方向不确定，但由于t ＝0.6 s ＝1.5T ，可以确定该时刻的波形图，故A 、B 、C 正确．10．[导学号07420026] 【解析】选D.该波的波长λ＝v f ＝10050m ＝2 m ，x P ＝3.5 m ＝λ＋34λ，|x Q |＝3 m ＝λ＋12λ，此时P 、Q 两质点的位移方向相反，但振动方向相同，选项D 正确． 11．[导学号07420027] 【解析】选B.考虑两列波在传播过程中的干涉．设该同学从中点出发向某一端点移动的距离为x ，则两列波传到该同学所在位置的波程差Δs ＝(25 m ＋x )－(25 m －x )＝2x ，因为0≤x ≤10 m ，则0≤Δs ≤20 m ，又因波长λ＝5 m ，则Δs 为λ整数倍的位置有5个，5个位置之间有4个间隔，所以人感觉到声音由强变弱的次数为4次，选项B 正确．12．[导学号07420028] 【解析】选B.由题图知λ＝8 m ，已知T ＝0.8 s ，所以v ＝λT ＝10 m/s ，若波沿x 轴的正方向传播，则Δx ＝nλ＋λ4＝(8n ＋2)m ，因为Δt ＞5T ，选项A 、C 错误；若波沿x 轴的负方向传播，则Δx ＝nλ＋3λ4＝(8n ＋6)m ，由于Δt ＞5T ，所以n ≥5，当n＝5时，Δx ＝46 m ，选项B 正确，D 错误．13．[导学号07420029] 【解析】声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零；若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅等于原振幅的2倍．【答案】相同等于零等于原振幅的2倍 14．[导学号07420030] 【解析】(1)如图所示．(2)从题图读出λ＝15×10－3 m ，求出v ＝λf ＝1 500 m/s ，s ＝v t 2＝3 000 m.【答案】(1)如解析图所示 (2)3 000 m15．[导学号07420031] 【解析】(1)若波沿x 轴正方向传播， t 2－t 1＝T 4＋nT ，得：T ＝0.024n ＋1s波速v ＝λT ＝400(4n ＋1)m/s(n ＝0，1，2，…)若波沿x 轴负方向传播，t 2－t 1＝34T ＋nT得：T ＝0.024n ＋3s波速v ＝λT ＝400(4n ＋3)m/s(n ＝0，1，2，…)．(2)若波沿x 轴负方向传播， t 2－t 1＝3T 4＋T ，T ＝0.027s 所以波速v ＝λT ＝2 800 m/s.【答案】(1)见解析 (2)2 800 m/s16．[导学号07420032] 【解析】(1)由“上下坡”法知此波沿x 轴负方向传播在t 1＝0到t 2＝0.55 s 这段时间里，质点P 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处则有⎝⎛⎭⎫2＋34T ＝0.55 s ，解得T ＝0.2 s 由图象可得简谐波的波长为λ＝0.4 m 则波速v ＝λT＝2 m/s.(2)在t 1＝0至t 3＝1.2 s 这段时间，质点Q 恰经过了6个周期，即质点Q 回到始点，由于振幅A ＝5 cm所以质点Q 运动的路程为 L ＝4A ×6＝4×5×6 cm ＝120 cm.(3)质点Q 经过6个周期后恰好回到始点，则相对于平衡位置的位移为x ＝2.5 cm. 【答案】(1)2 m/s 沿x 轴负方向 (2)120 cm (3)2.5 cm。

鲁科版高中物理选修3-4：第二章《机械波》测试(1).docx

高中物理学习材料桑水制作机械波章综合测试题1．如图所示是一列横渡某一时刻的波动图象，下列关于各质点位移的说法，哪些正确（图中O为波源）（）A．B、I有相同位移B．A、B有相同位移C．A、C、H有相同位移D．E、F有相同位移2．上题图中，关于各质点振幅的说法正确的是（）A．只有B、I有相同振幅B．只有D、H有相同振幅C．只有A、C、H有相同的振幅D．所有各质点的振幅都相同3．上题图中，哪些质点与C点有相同的速度方向（）A．D点、E点B．A点、H点C．B点、I点D．D点、C点4．如图为一列横波在某时刻的波形图，已知f质点此时刻的运动方向向下，则下列说法中正确的是（）A．波向左传播，质点h运动方向向下B．波向右传播，质点c的速度为零C．波向左传，质点b运动方向向上D．无法判断波的传播方向及质点的运动方向5．如图所示为一列横波在某一时刻的波形图，已知波向右传播．则下列叙述正确的是（）A．经过一定时刻，C点将运动到E点处B．M点和P点的振动情况时刻相同C．O点比M点先到达最低位置D．B、D两点的振动步调相反6．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左．则此时刻有（）A．各质点的位移都为5cmB．x＝2m处的质点速度沿y轴正方向C．x＝4m处的质点加速度方向为正方向D．x＝8m处质点速度为正的最大值7．一列横波在某时刻的波形图如图所示．若质点O此时向上运动，则波的传播方向．若波向左传播，则此时振动方向向下的质点有________。

8．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图．做出T前、后两个时刻的波的图象．9．一列简谐波在某t时刻的波形图如图所示．波沿x轴正方向传播，且波速为2m/s，做出s和s两个时刻的波的图象．10．一列水波由M点向N点传播，某时刻观察到M点处在波峰，N点处在平衡位置向上运动，且M、N之间只有一个波谷．请在图中做出M、N两点之间的波形图线．参考答案：1．ACD 2．D 3．A4．C 5．D 6．CD7．－x（向左）b和c8．均恰与原图形相反图略9．分别将波形向＋x和－x平移6m（将空缺部分的波形补上）图略．10．略。

高中物理第2章机械波 17单元测试鲁科版选修34

高中物理第2章机械波 17单元测试鲁科版选修341．下列关于简谐运动和简谐波的说法，正确的是 ( )A ．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B ．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C ．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D ．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析：波传播过程中每个质点都在前面质点的驱动力作用下做受迫振动，A 正确．波速是波在介质中传播的速度，在同种均匀介质中波速是个常量；质点振动速度随质点振动所处位置不断变化，B 、C 错误．波峰、波谷分别是平衡位置上方、下方最大位移处，而振幅是振动中偏离平衡位置的最大距离，D 正确．答案：AD2．如图1所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25 m/s ，经过时间1 s 后的波形为虚线所示．那么这列波的传播方向与这段时间内质点P (x ＝0.1 m 处)所通过的路程是 ( )A ．向左，10 cmB ．向右，30 cmC ．向左，50 cmD ．向右，70 cm解析：波的传播距离x ＝vt ＝0.25 m ＝54λ，故波向左传播，P 所通过的路程为5倍振幅，即50 cm.答案：C3．一列简谐波沿x 轴传播，某时刻的波形如图2所示．关于波的传播方向与质点a 、b 、c 、d 、e 、f 的运动情况，下列说法正确的是 ( )A ．若波沿x 轴正方向传播，则质点a 此时的速度方向与加速度方向相同B ．若波沿x 轴正方向传播，再过半个周期，质点b 将运动到质点a 现在的位置C ．若质点c 此时的速度方向向下，则波沿x 轴正方向传播D ．若质点f 比质点e 先回到平衡位置，则波沿x 轴正方向传播解析：若波沿x 轴正方向传播，此时刻，质点a 的速度方向沿y 轴负方向，加速度方向也沿y 轴负方向，故选项A 正确．选项B 中认为质点随波发生了平移，故B 错误．如质点c 此时刻向下运动，说明波沿x 轴负方向传播，故选项C 错误．若质点 f 比质点e 先回到平衡位置，说明该时刻质点f 的速度方向沿y 轴正方向，可判断波沿x 轴负方向传播，故选项D 错误．答案：A4．图3甲为一列横波在t＝1.0 s时刻的波动图象，图乙为P处质点的振动图象，则对该波的传播速度和传播方向的说法正确的是 ( )图3A．沿x轴正方向传播B．沿x轴负方向传播C．波速为4 m/s D．波速为6 m/s解析：波动图象是t＝1.0 s时刻的，所以，从振动图象中也取t＝1.0 s时刻，P质点、的振动方向沿y轴的负方向，由此得波是沿x轴正方向传播，又由波长为4 m，周期为1.0 s，得波速是4 m/s.答案：BC5．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ.若在x＝0处质点的振动图象如图4所示，则该波在t＝T/2时刻的波形曲线为图5中的( )图4图5解析：根据振动图象可知，x＝0处的质点在t＝T/2时刻在平衡位置，且向下振动，只有选项A中波的图象在x＝0处的质点满足条件，故选A.答案：A6．一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图6所示，图甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)．则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线 ( )图6A ．x ＝0处的质点B ．x ＝1 m 处的质点C ．x ＝2 m 处的质点D ．x ＝3 m 处的质点解析：由振动图线知该质点在t ＝1 s 时处于平衡位置且向y 轴负方向运动，在波形图中，在t ＝1 s 时处于平衡位置且沿y 轴负方向运动的是x ＝0和x ＝4 m 处的质点．故选项A 正确．答案：A7．一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播．处在x 1＝1 m 和x 2＝2 m 的两质点A 、B 的振动图象如图7所示．由此可知 ( )图7A ．波长为43mB ．波速为1 m/sC ．3 s 末A 、B 两质点的位移相同D ．1 s 末A 质点的振动速度大于B 质点的振动速度解析：由A 、B 两质点的的振动图象及传播可画出t ＝0时刻的波动图象如图所示，由此可得λ＝43m ，A 正确；由振动图象得周期T ＝4 s ，故v ＝λT ＝43×4 m/s ＝13m/s ，B 错误；由振动图象知3 s 末A 质点位移为－2 cm ，B 质点位移为0，故C 错误；由振动图象知1 s 末 A 质点处于波峰，振动速度为零，B 质点处于平衡位置，振动速度最大，故D 错误．答案：A8．如图8所示，在平面xy 内有一沿水平x 轴正方向传播的简谐横波，波速为3.0 m/s ，频率为2.5 Hz ，振幅为8.0×10－2m ，已知t ＝0时刻P 点质点的位移为y ＝4.0×10－2 m ，速度沿y 轴正方向，Q 点在 P 点右方9.0×10－1 m 处，对于Q 点的质点来说 ( )A ．在t ＝0时，位移为y ＝－4.0×10－2mB ．在t ＝0，速度沿y 轴负方向C ．在t ＝0.1 s 时，位移为y ＝－4.0×10－2 mD ．在t ＝0.1 s ，速度沿y 轴正方向解析：由波速公式v ＝fλ可得波长λ＝v f ＝3.02.5 m ＝1.2 m ，P 、 Q 间距x λ＝0.91.2＝34，即x ＝34λ. 由题意可画出t ＝0时波形图如图所示，即Q 点在该时刻速度沿y 轴负方向，B 正确．T ＝1f ＝0.4 s ，故0.1 s ＝T 4，经0.1 s ，Q 点位移与原来P 点的位移等大反向，故C 正确．答案：BC9．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s 和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成(如图9)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s 开始振动，则 ( )A ．P 先开始振动，震源距地震仪约36 kmB ．P 先开始振动，震源距地震仪约25 kmC ．H 先开始振动，震源距地震仪约36 kmD ．H 先开始振动，震源距地震仪约25 km解析：由两种波的传播速率可知，纵波先传到地震仪，设所需时间为t ，则横波传到地震仪的时间为(t ＋5) s ．由位移关系可得4(t ＋5)＝9t ，t ＝4 s ，距离l ＝vt ＝36 km ，故A 正确．答案：A10．川县发生了8.0级大地震，给我国造成了巨大的损失，地震以波的形式传播，且有纵、横波之分．(1)如图10所示是播图，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻某质点a 的坐标为(λ，0)，经四分之一周期该点的坐标是多少？(2)地震时，地震波从震源向外传播，某计时器记录汶川地震发生的时间是12日下午 14时28分，而北京感觉到震动的时间是12日下午14时34分，若汶川到北京的直线距离约为1500 km ，则地震波的传播速度约为多少？解析：(1)由于波沿x 轴正方向传播，由此可判断a 点此时向下振动，经14T ，则其位移y ＝－A ，即再经14T 时，a 点的坐标为(λ，－A )． (2)地震波匀速传播，由v ＝xt可知 v ＝15006×60km/s≈4 km/s 即地震波的传播速度大约为4 km/s.答案：(1)(λ，－A ) (2)4 km/s11．某同学用一根弹性绳进行机械波的实验．用手握住绳的一端做周期为1 s 的简谐运动，在绳上形成一列简谐波．以弹性绳为x 轴，手握住的一端为坐标原点O ，且从波传到x ＝1 m 处的M 点开始计时，如图11所示，求：图11(1)当时间t 为多少时，平衡位置在x ＝4.5 m 处的N 质点恰好第一次从平衡位置向y 轴正方向运动？(2)画出上问中t 时刻弹性绳上的波形图．解析：(1)由题图可知，λ＝2 m ，则v ＝λT＝2 m/s波从M 点传到N 点时间 t 1＝MN v ＝3.52s ＝1.75 s 绳上各点开始起振时，先向下运动，故N 点向上通过平衡位置还需要12T 的时间．故t ＝t 1＋12T ＝1.75 s ＋0.5 s ＝2.25 s. (2)t ＝2.25 s 时波形图如图所示．答案：(1)2.25 s (2)见解析图12．有两列简谐横波a 、b 在同一媒质中沿x 轴正方向传播，波速均为v ＝2.5 m/s ，在 t ＝0时，两列波的波峰正好在x ＝2.5 m 处重合，如图12所示．图12(1)求两列波的周期T a 和T b .(2)求t ＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置．(3)分析并判断在t ＝0时是否存在两列波的波谷重合处．某同学的分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置．你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置．若不正确，指出错误处并通过计算说明理由．解析：(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa ＝2.5 m ，λb ＝4.0 m ，因此它们的周期分别为T a ＝λa v ＝2.52.5 s ＝1 s T b ＝λb v ＝4.02.5s ＝1.6 s(2)两列波波长的最小公倍数为s ＝20 m t ＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置为x ＝(2.5±20k ) m (k ＝0,1,2,3，…)(3)该同学的分析不正确．要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的位置．设距离x ＝2.5 m 为L 处两列波的波谷与波谷相遇，并设L ＝(2m －1)λa 2 L ＝(2n －1)λb 2式中m 、n 均为正整数，只要找到相应的m 、n 即可．将λa ＝2.5 m 、λb ＝4.0 m 代入并整理，得2m －12n －1＝λb λa ＝4.02.5＝85由于上式中m 、n 在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处．答案：(1)T a ＝1 s T b ＝1.6 s(2)重合处位置x ＝(2.5±20k )m(k ＝0,1,2,3，…)(3)不正确，理由见解析。

高中物理第2章机械波 1 机械波的形成和传播自我小测教科版选修3-4(2021年最新整理)

2016-2017学年高中物理第2章机械波1 机械波的形成和传播自我小测教科版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017学年高中物理第2章机械波1 机械波的形成和传播自我小测教科版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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机械波的形成和传播1．关于机械波的以下说法中，正确的是（）．A．波动发生需要两个条件：波源和介质B．波动过程是介质质点由近及远移动的过程C．波动过程是能量由近及远传递的过程D．波源与介质质点的振动都是自由振动2．有关机械波的下列说法中正确的是（）．A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动,后一质点的振动，必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移3．一列横波正沿水平方向由西向东传播，则下列说法中正确的是（)．A．波中各个质点都在由西向东运动B．波中的各个质点一定沿水平方向振动C．波中的各个质点一定沿竖直方向振动D．以上说法都错误4．一声波由波源向周围空气介质扩展出去，由此可知( )．A．发声体由近及远地传递出去B．发声体的能量通过介质向周围传递出去C．空气分子由近及远地迁移出去D．空气介质的疏密相间的状态向周围传播5．下列关于波的应用正确的是（）．A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸,可向比纸船更远处投掷石子形成水波B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C．光缆是利用机械波传递信息D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波6．科学探测表明,月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为（）．A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气,声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚7．地震震动以波的形式传播，地震波有纵波和横波之分．若a、b两处与c处分别相距300 km和200 km。

版高中物理第二章机械波 3 波的图像学案教科版选修3-4

3 波的图像[学习目标] 1.知道图像中横、纵坐标各表示的物理量，理解波的图像的物理意义.2.理解波的图像和振动图像的区别.3.会处理由波的双向性和周期性引起的多解问题.一、横波的图像 1.波形图若以横坐标x 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y 表示该时刻各个质点偏离平衡位置的位移，规定位移的方向向上为正值，向下为负值，则在xOy 坐标平面上，描出该时刻各质点的位置(x ，y )，用平滑曲线将各点连接起来，就得到这一时刻横波的图像.波的图像有时也称为波形图，简称波形.2.正弦波：波形图是正弦曲线的波，又称为正弦波.3.图像的物理意义直观地表明了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的位置. 二、波的图像与振动图像的比较[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)波的图像反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况.( √)(2)从波的图像可以知道各质点振动的振幅.( √)(3)在不同时刻波的图像有可能完全相同.( √)(4)振动图像的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图像的图线实质是某一时刻各个质点的连线形状.( ×)2.如图1所示，一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图如图________所示，其上某一质点的振动图像如图________所示.由图可知波长λ＝_______m，振幅A＝_______cm，周期T＝________s，波速v＝______m/s.此时质点P运动方向向____________，加速度方向向________.图1答案甲乙 4 10 4 1 上下一、波的图像的理解和应用[导学探究] 如图2所示是一列简谐波在某一时刻的图像.图2(1)波的图像是什么形状的曲线？(2)由图像可获取哪些信息？答案(1)余弦曲线.(2)可以获得以下信息：①该时刻各个质点相对平衡位置的位移.②各质点振动的振幅.③波长[知识深化] 对波的图像的理解(1)对波的图像的理解①波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”.可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”.②简谐波的图像是正(余)弦曲线，介质中的质点做简谐运动.(2)由波的图像可获取的信息①直接读出波长.若已知波速，可计算出周期、频率.或已知周期、频率可计算出波速.②直接读出该时刻各质点的位移，间接判断回复力、加速度情况.③介质中各质点的振幅.④已知波的传播方向，可知质点的振动方向；已知质点的振动方向，可知波的传播方向.判断方法如下：(以已知波的传播方向判断质点振动方向为例)a.质点带动法由波的形成原理可知，后振动的质点总是重复先振动的质点的运动，若已知波的传播方向来判断质点的振动方向时，可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动，否则该质点将向上运动.b.上下坡法如图3所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如D、E、F；“下坡”的质点向上振动，如A、B、C.图3c.微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移.方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了.如图4所示.图4例1 一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为4m/s.某时刻波形如图5所示，下列说法正确的是( )图5A.这列波的振幅为4cmB.这列波的周期为1sC.此时x ＝4m 处质点沿y 轴负方向运动D.此时x ＝4m 处质点的加速度为0 答案 D解析由题图可知，这列波的振幅为2cm ，A 项错误；波长λ＝8m ，故周期T ＝λv ＝84s ＝2s ，B 项错误；波向右传播，根据“上下坡法”可知，x ＝4m 处质点沿y 轴正方向运动，C 项错误；此时x ＝4m 处质点处于平衡位置，回复力为零，加速度为零，D 项正确. 二、波的图像的画法[导学探究] 请画出例1中的波经0.5s 后的波形.答案[知识深化] 波的图像的画法 (1)特殊点法先找出两点(平衡位置、波峰或波谷等特殊点)并确定其运动方向，然后确定经Δt 时间后这两点所到达的位置，最后按正弦规律画出新的波形. 该法适用于Δt ＝n ·T4(n ＝1,2,3，……)的情况.(2)波形平移法在已知波的传播速度的情况下，由Δx ＝v Δt 可得经Δt 时间后波向前移动的距离Δx ，把图像沿传播方向平移Δx 即得到相对应的图像.例2 某一简谐横波在t ＝0时刻的波形图如图6所示.若波向右传播，画出T 4后和T4前两个时刻的波的图像.图6答案见解析图解析解法一特殊点法根据t ＝0时刻波的图像及波的传播方向，可知此时刻A 、B 、C 、D 、E 、F 各质点在该时刻的振动方向，由各个质点的振动方向可确定出经T4后各个质点所在的位置，将这些点所在位置用平滑曲线连接起来，便可得到经T4后的波的图像.如图中的虚线(a)所示.同理，根据各个质点的振动方向可确定出T 4前时刻各个质点的所在位置，于是便可得到T4前时刻的波的图像.如图中虚线(b)所示.解法二波形平移法由题图可知，在质点振动的一个周期内，波向前传播一个波长的距离，即传播的距离x ＝12m ，因此在T4内，波向前传播了3m.根据波的传播过程和传播的实质，若波向右传播，把波的原有图形向右移动3m 的距离，就得到了T 4后时刻的波形图，同理可以得到T4前时刻波的图像.在已知波速的情况下，由公式Δx ＝v Δt 可得经Δt 时间后波向前移动的距离Δx ，把波形平移Δx 即可得Δt 时间后的波形图.注意，当Δx ＝k λ＋Δx 0时，只需将波形沿波的传播方向平移Δx 0即可得Δt 时间后的波形图，这就是所谓的“去整留零平移法”.当然也可以采用“特殊点法”.三、波的图像与振动图像的比较1.波的图像描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移；而振动图像描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移.2.横、纵坐标所表示的物理量：波的图像中的横坐标x 表示介质中各个振动质点的平衡位置，纵坐标y 表示各个振动质点在某时刻的位移；振动图像的横坐标t 表示一个振动质点振动的时间，纵坐标y 表示这个质点振动时各个不同时刻的位移. 例3 (多选)根据图7甲、乙两图判断下列说法正确的是( )图7A.甲是振动图像，乙是波的图像B.甲是波的图像，乙是振动图像C.甲中A 质点向下振动，乙中B 时刻质点向下振动D.甲中A 质点向上振动，乙中B 时刻质点向下振动答案 BD解析波的图像的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置，振动图像的横坐标为时间，故A 错，B 对；题图甲中A 质点被其左侧的质点带动向上振动，题图乙中B 时刻后位移由零变为负值，故向下振动，所以C 错，D 对.两种图像的比较1.波的图像与振动图像外形上很相似，辨别它们时要看图像的横坐标是时间t 还是位移x .2.简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的振幅、周期均相同.3.判断波的图像中质点的运动方向可根据带动法、上下坡法、微平移法；判断振动图像中质点的振动方向根据质点下一时刻的位置. 四、波的多解性[导学探究] 一列周期为T 的机械波某时刻的波形图如图8所示.图8(1)a 质点需多长时间第一次运动到波峰？ (2)与a 质点运动速度始终相等的质点有几个？答案 (1)若波沿x 轴正方向传播，该时刻a 质点向y 轴正方向运动，经14T 第一次运动到波峰.若波沿x 轴负方向传播，该时刻a 质点向y 轴负方向运动，经34T 第一次运动到波峰.(2)与a 质点的距离为n λ(n ＝1,2,3，…)的所有质点与a 质点的运动速度始终相等，在该图中只有一个.[知识深化] 波的多解性 (1)波的周期性造成多解①时间的周期性：时间间隔Δt 与周期T 的关系不明确. ②空间的周期性：波的传播距离Δx 与波长λ的关系不明确. (2)传播方向的双向性造成多解 (3)质点振动方向不确定造成多解.例4 (多选)一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A 、B 两点.在t 时刻A 、B 两点间形成如图9甲所示波形，在t ＋3s 时刻A 、B 两点间形成如图乙所示波形，已知A 、B 两点平衡位置间距离a ＝9m ，则以下说法中正确的是( )图9A.若周期为4s ，波一定向右传播B.若周期大于4s ，波可能向右传播C.若波速为8.5m/s ，波一定向左传播D.该波波速可能的最小值为0.5m/s 答案 ACD解析若波向右传播，3s ＝(n ＋34)T 1(n ＝0,1,2，…)，T 1＝124n ＋3s ≤4s ，B 错误；若波向左传播，3s ＝(n ＋14)T 2(n ＝0,1,2，…)，T 2＝124n ＋1s ，由于n ＝0,1,2，…，当T ＝4s 时，波向右传播，故A 正确；由题图知波长λ＝6m ，若波速为8.5m/s ，波在3s 内传播的距离为x ＝vt ＝8.5×3m ＝25.5m ＝414λ，根据波形的平移，波一定向左传播，故C 正确；波在3s 内传播的最小距离为向左传播1.5m ，波速可能的最小值为v min ＝1.53m/s ＝0.5 m/s ，故D 正确.解决波动问题应注意的问题：(1)质点到达最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能. (2)质点由平衡位置开始振动，则有起振方向相反的两种可能.(3)只告诉波速，不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能. (4)只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能.1.(波的图像)如图10所示为一列简谐横波在某时刻的波形图.已知图中质点b 的起振时刻比质点a 超前了0.4s ，则以下说法正确的是( )图10A.波的波速为10m/sB.波的频率为1.25HzC.波沿x 轴正方向传播D.该时刻质点P 正沿y 轴正方向运动答案 B解析由于b 比a 先振动，所以波沿x 轴负方向传播，选项C 错误；由题图可知a 、b 的平衡位置之间的距离为2m ，则波速v ＝x t ＝20.4m/s ＝5 m/s ，选项A 错误；由题图可知，波长λ＝4m ，由v ＝λf 得频率f ＝v λ＝54Hz ＝1.25Hz ，选项B 正确；根据“上下坡法”可知此时质点P 正沿y 轴负方向运动，选项D 错误.2.(波的图像的画法)一列沿x 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图如图11所示，已知波的传播速率是16m/s.图11(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少； (2)画出再经过0.125s 时的波的图像. 答案 (1)10cm (2)见解析图解析 (1)由图像可以看出，质点振动的最大位移大小是10cm ，因此振幅是10cm.(2)再经0.125s 波形沿x 轴正方向移动的距离为Δx ＝v Δt ＝16×0.125m ＝2m ，所以再经过0.125s 后的波的图像如图中的虚线所示.3.(振动图像与波的图像的比较)(多选)一列简横谐横波在t＝0时刻的波形图如图12(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像，则( )图12A.若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图像B.若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图像C.若波沿x轴负方向传播，(b)图应为c点的振动图像D.若波沿x轴负方向传播，(b)图应为d点的振动图像答案BD解析在题图(b)的振动图像中，t＝0时刻质点在平衡位置且向y轴正方向运动，由题图(a)可知若波沿x轴正方向传播，b点的速度方向沿y轴正方向，d点的速度方向沿y轴负方向；若波沿x轴负方向传播，b点的速度方向沿y轴负方向，d点的速度方向沿y轴正方向，B、D正确.4.(波的多解性)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x＝0，x＝x b(x b>0).a点的振动规律如图13所示.已知波速为v＝10m/s，在t＝0.1s时b 的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是( )图13A.波沿x轴正向传播，x b＝0.5mB.波沿x轴正向传播，x b＝1.5mC.波沿x轴负向传播，x b＝2.5mD.波沿x轴负向传播，x b＝3.5m答案BC解析由a点振动图像可知，振动周期T＝0.2 s，所以λ＝vT＝10×0.2 m＝2 m；由题意可知在t＝0.1 s时，a在平衡位置且向上振动，b在正向最大位移处，这时如果波沿x轴正向传播，根据“上下坡法”，a 、b 之间的距离为(n ＋34)λ(n ＝0,1,2,3，…)，所以x b ＝(n ＋34)λ＝(2n ＋1.5) m (n ＝0,1,2,3，…)，A 错，B 对；这时如果波沿x 轴负向传播，根据“上下坡法”，a 、b 之间的距离为(n ＋14)λ (n ＝0,1,2,3，…)，所以x b ＝(n ＋14)λ＝(2n ＋0.5)m (n ＝0,1,2,3，…)，C 对，D 错.一、选择题考点一波的图像的理解1.关于波的图像的物理意义，下列说法正确的是( ) A.表示某一时刻某一质点的位移 B.表示各个时刻某一质点的位移 C.表示某一时刻各个质点的位移 D.表示各个时刻各个质点的位移答案 C解析波的图像表示的是介质中的各个质点在某一时刻离开各自的平衡位置的位移. 2.(多选)关于如图1所示的波形图，下列说法中正确的是( )图1A.此列波的振幅是0.1mB.x ＝15cm 处质点的位移是0.1mC.若质点A 此刻的速度沿y 轴正方向，则质点B 此刻的速度也沿y 轴正方向D.质点A 此刻的加速度沿y 轴负方向，而质点B 、C 此刻的加速度沿y 轴正方向答案 ACD解析由题图可以直接读出振幅、各质点离开平衡位置的位移，A 正确，B 错误；各质点加速度的方向总是指向平衡位置，D 正确；由于A 、B 两质点此刻处在同一“坡”上，根据“上下坡法”可以判断C 正确.3.(多选)周期为2.0s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图像如图2所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波( )图2A.波长为40mB.频率为0.5HzC.沿x 轴负方向传播，波速v ＝20m/sD.沿x 轴正方向传播，波速v ＝10m/s 答案 BD解析已知质点P 的运动方向为沿y 轴负方向，可知波沿x 轴正方向传播；由波的图像可知λ＝20m ，又T ＝2.0s ，频率f ＝1T ＝0.5Hz ，B 正确；波速v ＝λT＝10m/s ，D 正确.4.(多选)一列简谐横波在t ＝0时的波形图如图3所示.介质中x ＝2m 处的质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y ＝10sin (5πt ) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是( )图3A.周期为4sB.振幅为20cmC.传播方向沿x 轴正向D.传播速度为10m/s答案 CD解析由简谐运动的表达式可知ω＝5π rad/s ，则周期为T ＝2πω＝0.4 s.由波的图像得，振幅A ＝10 cm ，波长λ＝4 m ，故波速为v ＝λT＝10 m/s.P 点在t ＝0时振动方向沿y 轴正方向，故波沿x 轴正方向传播，故选C 、D. 考点二振动图像与波的图像的比较5.(多选)关于振动图像和波的图像，下列说法正确的是( ) A.波的图像反映的是很多质点在同一时刻的位移 B.通过波的图像可以找出任一质点在任一时刻的位移 C.它们的横坐标都表示时间 D.它们的纵坐标都表示质点的位移答案 AD解析波的图像反映的是沿波的传播方向上各个质点在某一时刻的位移，A 项对，B 项错；波的图像的横坐标表示的是在波的传播方向上各振动质点的平衡位置，C 项错；波的图像和振动图像的纵坐标都表示质点的位移，D 项对.6.一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图4甲是t ＝1s 时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图像(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图像( )图4A.x ＝0处的质点B.x ＝1m 处的质点C.x ＝2m 处的质点D.x ＝3m 处的质点答案 A7.(多选)图5(a)为一列简谐横波在t ＝2s 时的波形图，图(b)为介质中平衡位置在x ＝1.5m 处的质点的振动图像，P 是平衡位置为x ＝2m 处的质点.下列说法正确的是( )图5A.波速为0.5m/sB.波的传播方向向右C.0～2s 时间内，P 运动的路程为8cmD.0～2s 时间内，P 向y 轴正方向运动E.当t ＝7s 时，P 恰好回到平衡位置答案 ACE解析 v ＝λT ＝24 m/s ＝0.5 m/s ，A 正确；x ＝1.5 m 处的质点在t ＝2 s 时正在向下振动，根据“上坡下”可判断波向左传播，B 错误；0～2 s 是半个周期，P 质点运动的路程为2×4 cm ＝8 cm ，C 正确；0～2 s 时间内，P 质点由正向最大位移处运动至负向最大位移处，D 错误；7 s 是此时刻再经过5 s ，即114T ，这时P 质点刚好回到平衡位置，E 正确.8.(多选)图6甲为一列简谐横波在t ＝0.10s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0m 处的质点；图乙为质点Q 的振动图像.下列说法正确的是( )图6A.在t ＝0.10s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B.在t ＝0.25s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C.从t ＝0.10s 到t ＝0.25s ，该波沿x 轴负方向传播了6mD.从t ＝0.10s 到t ＝0.25s ，质点P 通过的路程为30cmE.质点Q 简谐运动的表达式为y ＝0.10sin10πt m 答案 BCE解析由题图甲得λ＝8m ，由题图乙得T ＝0.2s ，所以v ＝λT＝40m/s.由题图乙知，在t ＝0.10s 时，质点Q 通过平衡位置向y 轴负方向运动，A 错误；由“上下坡法”判得波沿x 轴负方向传播，根据特殊点法，画出t ＝0.25s 时的波形图，标出P 、Q 点，如图所示，此时P 点在x 轴下方，其加速度沿y 轴正方向，B 正确；Δt ＝0.25s －0.10s ＝0.15s ，Δx ＝v ·Δt ＝6m ，C 正确；P 点起始位置不在平衡位置或最大位移处，故D 错误；由题图乙知A ＝0.1m ，ω＝2πT＝10πrad/s ，所以Q 点简谐振动的表达式为：y ＝0.10sin10πt (m)，E 正确.考点三波的多解性9.(多选)一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图7中的实线所示，t ＝0.02s 时刻的波形如图中虚线所示.若该波的周期T 大于0.02s ，则该波的传播速度可能是( )图7A.7m/sB.3 m/sC.1m/sD.5 m/s 答案 BC解析由于T >0.02s ，若波向右传播，则波传播的距离x 1＝0.02m ，则波速v 1＝x 1t ＝0.020.02m/s＝1 m/s ；若波向左传播，则波传播的距离x 2＝0.06m ，则波速v 2＝x 2t ＝0.060.02m/s ＝3 m/s ，故正确的选项为B 、C.10.(多选)一列简谐横波沿直线由A 向B 传播，A 、B 相距0.45m ，如图8所示是A 处质点的振动图像.当A 处质点运动到波峰位置时，B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动，这列波的波速可能是( )图8A.4.5m/sB.3.0 m/sC.1.5 m/sD.0.5 m/s 答案 AD解析由题图可知周期为0.4s.由题意可知质点A 、B 间最简单波形如图所示，A 、B 间距和波长的关系为x ＝(n ＋14)λ，再由公式v ＝λT 得v ＝4.54n ＋1m/s(n ＝0,1,2，…)，当n ＝0时，v ＝4.5 m/s ，当n ＝2时，v ＝0.5m/s ，选项A 、D 正确.二、非选择题11.(波的图像的理解)如图9所示为一列沿－x 方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图.M 、N 两点的坐标分别为(－2,0)和(－7,0)，已知t ＝0.5s 时，M 点第二次出现波峰.图9(1)这列波的传播速度多大？(2)从t ＝0时刻起，经过多长时间N 点第一次出现波峰？ (3)当N 点第一次出现波峰时，M 点通过的路程为多少？答案 (1)20m/s (2)0.55s (3)0.4m解析 (1)根据图像可知，该波波长λ＝4m ，M 点与最近波峰的水平距离为6m ，距离下一个波峰的水平距离为10m ，所以波速为v ＝s t ＝100.5m/s ＝20 m/s.(2)N 点与最近波峰的水平距离为s ′＝11m ，当最近的波峰传到N 点时N 点第一次出现波峰，历时为t 1＝s ′v ＝1120s ＝0.55s.新人教部编版初高中精选试卷。

高中物理第2章机械波章末综合测评鲁科选修3-4

章末综合测评(二) 机械波(时间：60分钟满分：90分)1.(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)如图1所示，一列简谐横波在x 轴上传播．图2甲和乙分别是在x 轴上a 、b 两质点的振动图象，且x ab ＝6 m ．下列判断正确的是( )图1甲乙图2A ．波一定沿x 轴正方向传播B ．波可能沿x 轴负方向传播C ．波长可能是8 mD ．波速一定是6 m/sE ．波速可能是2 m/s(2)(10分)如图3所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在某一时刻的图象，请画出再经过14T 后的波的图象．(T 为波源的振动周期)图3【解析】 (1)波的传播方向可能向＋x 或－x 方向传播，A 错，B 对．ab 之间的距离可能是⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋14λ或⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ，周期为4 s ，波长可能为8 m ，波速可能为2 m/s ，D 错，C 、E 正确．(2)在图上取5个质点如图甲所示，由于波向x 轴负方向传播，所以经过14T 后H 到平衡位置，I 到波谷，J 到平衡位置，K 到波峰，L 到平衡位置，所以经14T 后的波的图象如图乙所示．甲乙【答案】(1)BCE (2)见解析2．(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)图4甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P 是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图4乙为质点Q的振动图象．下列说法正确的是( )【导学号：78510030】甲乙图4A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(国际单位制)(2)(10分)如图所示，图5甲为某波在t＝1.0 s时的图象，图5乙为参与该波动P质点的振动图象．甲乙图5①求该波的波速．②画出t＝3.5 s时的波形．【解析】(1)由Q点的振动图象可知，t＝0.10 s时质点Q向y轴负方向振动，选项A 错误；由波动图象可知，波向左传播，t＝0.10 s时质点P向上振动，再经过0.15 s时，即t ＝0.25 s 时，质点P 振动到x 轴的下方，加速度沿y 轴向上，选项B 正确；波速v ＝λT＝80.2m/s ＝40 m/s ，所以从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s 时间内，该波沿x 轴负方向传播的距离x ＝vt ＝40×0.15 m＝6 m ，选项C 正确；由于在t ＝0.10 s 时，质点P 既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，因此在34T 的时间内通过的路程不等于3A ＝30 cm ，选项D 错误；质点Q 的简谐运动的表达式为y ＝0.10sin10πt (国际单位制)，选项E 正确．(2)①由图甲得波长λ＝4 m ，由图乙得周期T ＝1 s ，所以波速v ＝λT＝4 m/s. ②方法一：平移法由图乙可知1.0 s 时质点P 向－y 方向振动，所以图甲中的波沿x 轴向左传播，传播距离Δx ＝v Δt ＝4×2.5 m＝10 m ＝(2＋12)λ，所以只需将波形沿x 轴负向平移12λ＝2 m 即可，如图(1)所示．图(1) 图(2)方法二：特殊点法如图(2)所示，在图中取两特殊质点a 、b ，因Δt ＝2.5 s ＝212T ，舍弃2取T2，找出a 、b 两质点振动T2后的位置a ′、b ′，过a ′、b ′画出正弦曲线即可．【答案】 (1)BCE (2)①4 m/s ②见解析3．(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图象如图6所示，下列描述该波的图象可能正确的是( )图6(2)(10分)如图7所示为某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动，问：图7①t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？②t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？③t ＝T 时，质点8、12、16的运动状态如何？【解析】 (1)根据振动图象、波动规律解决问题．根据y t 图象可知，a 、b 两质点的距离为⎝ ⎛⎭⎪⎫nλ＋14λ或⎝ ⎛⎭⎪⎫nλ＋34λ，即nλ＋14λ＝9 m 或nλ＋34λ＝9 m(n ＝0,1,2,3，…)解得波长λ＝364n ＋1 m 或λ＝364n ＋3m.即该波的波长λ＝36 m 、7.2 m 、4 m…或λ＝12 m 、367 m 、3611 m 、…选项A 、B 、C 、D 、E 的波长分别为4 m 、8 m 、12 m 、36 m 、16 m ，故选项A 、C 、D 正确，选项B 、E 错误．(2)各质点在各时刻的情况如图所示．①由乙图可知，t ＝T2时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动．②由丙图可知，t ＝3T4时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动．③由丁图可知，t ＝T 时，质点8、12正向下振动，质点16向上振动．【答案】(1)ACD (2)见解析4．(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)在空气中的同一区域内，两列声波波源的振动情况如图8所示，可以肯定的是( )图8A．a波源的频率为b波源频率的2倍B．a波的波长为b波波长的2倍C．a、b两列波叠加能产生稳定的干涉D．通过同一狭缝，a波的衍射效果比b波明显E．a、b两列波的波速相同图9(2)(10分)如图9所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1和S2之间相距两个波长，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，R＝BS1为半径画圆，问在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？【解析】(1)由波的图象可以看出，a波的周期是b波的2倍，因为波速相等(同一介质)，由波速公式v＝λf可知a波的波长等于b波的2倍，故A错误而B、E正确；两列波相干的条件是频率必须相等，可知a、b两列波叠加不会产生稳定的干涉，C错误；波长越长，衍射现象越明显，故D选项正确．(2)首先分析S1和S2两波源的连线上共有几个振动加强的点．由对称性可直接判断B点为振动加强点．又AS2－AS1＝λ，CS1－CS2＝λ，故A与C两点也为振动加强点，如图所示，即S1和S2连线上共有三个加强点．再过A、B、C三点作三条加强线(表示三个加强区域)交于圆周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六点，显然这六个点也为加强点，故圆周上共有六个振动加强点．【答案】(1)BDE (2)六个5．(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)关于多普勒效应，下列说法中正确的是( ) A．当波源与观察者有相对运动时，才会发生多普勒效应B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应C．只有机械波才能发生多普勒效应D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应E．观察者绕波源做圆周运动时，不会发生多普勒效应(2)(10分)如图10所示，波源S不动，每秒发出30个完全波．如果观察者1 s内由位置A移到位置B，则 1 s内将接收到________个完全波；如果观察者1 s内由位置C移到位置D，则1 s内将接收到________个完全波．图10【解析】(1)当波源与观察者有相对运动时，他们之间的距离必然发生变化，其距离增大或减小，则观察者接收到的频率就相应地减小或增大，可知必发生多普勒效应，即A 选项正确；而当波源与观察者运动的速度完全相同时，无相对运动，相当于二者都静止的情况，不会发生多普勒效应，故B选项正确，D选项不正确；多普勒效应是波动过程共有的特征，这里的波动包括一切波的传播过程，故C选项不正确．能否发生多普勒效应取决于波源和观察者之间的距离是否变化，E正确．(2)如果观察者在A点不动，观察者每秒将接收到30个完全波，由于观察者1 s内由位置A移到位置B(恰好为一个波长)将多接收一个完全波，所以1 s内观察者将接收到31个完全波．同理，如果观察者1 s内由位置C移到位置D，每秒将少接收到2个完全波，故接收28个完全波．【答案】(1)ABE (2)31 286．(1)(5分)(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)一列横波在某时刻的波形图象如图11所示，此时质点F 的运动方向向下，则下列说法正确的是( )图11A．波水平向左传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零E．质点D与质点F的运动方向相同(2)(10分)一列简谐波在x轴上传播，如图12所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示．已知Δt＝t2－t1＝0.1 s，问：图12①若波沿x轴正方向传播，且Δt＜T，这列波的传播速度是多大？②若波沿x轴负方向传播，且Δt无约束条件，波速是多大？③若波速v＝340 m/s，则波向哪个方向传播？【解析】(1)由于质点F要追随和它邻近的并且离波源稍近的质点运动，又知道质点F的运动方向是向下的，则与它邻近的离波源稍近的质点的位置应在它的下方，对照图象可以判定出波源在质点F的右方，故波是向左传播的，所以选项A是正确的．与质点H邻近的并且离波源稍近的质点I的位置在质点H的上方，则质点H的运动方向是向上的，所以选项B是错误的．用同样的方法可以判断出质点C要向下运动直接回到平衡位置，而质点B则先向上运动到达最大位移处后，再返回平衡位置，这样质点C要比质点B先回到平衡位置，故选项C是正确的．质点C此时处在最大位移处，其加速度最大，所以选项D是错误的．同理分析得质点D 与F 的运动方向相同，故E 对．(2)①波沿x 轴正方向传播，因Δt ＜T ，则Δt 时间内波传播的距离Δx ＜λ，即Δx ＝14λ＝2 m ，故波速v ＝Δx Δt ＝20.1m/s ＝20 m/s. ②波沿x 轴负方向传播，传播的距离 Δx ＝nλ＋34λ＝(8n ＋6)m(n ＝0,1,2,3，…)则波速v ＝Δx Δt ＝8n ＋60.1 m/s ＝(80n ＋60) m/s(n ＝0,1,2,3，…)③波在Δt 时间内传播的距离Δx ＝v Δt ＝340×0.1 m＝34 m ＝4λ＋λ4，波形沿传播方向传播整数个波长的距离与原波形重合，即虚线波形可看作原波形沿波的传播方向移动λ4后得到的，故波应向右传播．【答案】 (1)ACE (2)①20 m/s ②(80n ＋60) m/s(n ＝0,1,2,3，…) ③沿x 轴正方向传播。

选修3-4第二节波的图像及应用解读

3.求波的图像变化：已知某时刻波形画出另一时刻波形
⑴ 特殊点法
先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其振动方向；然后确定经△t时间内这两点所达到的位置；最后按正弦规律画出新的波形。
画出再经t=T/4时的波形图
． y/m P′ v
．． 0
P Q′
1
．2 3 4 x/m
Q
⑵图象平移法
课例堂6.练一列习横波在某时刻的波形图如图所示。 1.若此时刻质点a的振动方向向下，则波向什么
方向传播？波是向左传播的
2.若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？
d点应该向下振动
y/cm
0
a
b
x/m
课堂练习
一列简谐波在t=0时刻的波形图如图（a）所
示，图(b)表示该波传播的媒质中某质点此后一
段时间内的振动图象，则（ B
v
V
V
V
O
B
C
DX
A V
思考：如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？
2. 已知波形和质点的振动方向判断波的传播方向。
例2.如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已
知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的
传播方向.
Y
v
O
V
X
思考1.如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？2.如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？
将某时刻各质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲线连接起来.
二、波的图象的物理意义
1、波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位移.
2、波图象的重复性（周期性）：时间间隔为周期的整数倍的两时刻的波形相同

高中物理第2章机械波第3节波的干涉和衍射自我小测鲁科版选修34

波的干涉和衍射1．关于波的衍射现象，下列说法正确的是（）A ．水波绕过障碍物而继续传播的现象，即为波的衍射现象B ．衍射现象是波特有的现象C ．一切波都能发生衍射，只不过明显与否而已D ．要发生明显的衍射现象，必须满足一定的条件2．两列波相叠加产生了稳定的干涉现象，得到了干涉图样，以下关于干涉的说法中正确的是（）A ．两列波的频率一定相等B ．振动加强区与振动减弱区总是相互间隔的C ．振动加强区与振动减弱区交替变化D ．振动加强区在空间的位置一直不变3．在同一介质中两列频率相同、振动步调一致的横波互相叠加，则（）A ．波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B ．振动最强的点经过14T 后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱 C ．振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随时间变化D ．加强区的质点某时刻位移可能是零4．如图所示是水波干涉示意图，S 1、S 2是两波源，A 、D 、B 三点在一条直线上，两列波的频率相同，振幅相等，下列说法正确的是（）A ．质点A 一会儿在波峰，一会儿在波谷B ．质点B 一会儿在波峰，一会儿在波谷C ．质点C 一会儿在波峰，一会儿在波谷D ．质点D 一会儿在波峰，一会儿在波谷5．在水面上有S 1和S 2两个振幅和频率相同的波源，开始起振时两波源的振动方向相反。

在两波源连线的中垂线上有a 、b 、c 三点，经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内。

如图所示，则下列说法中正确的是（）A．a点是振动加强点，c点是振动减弱点B．a、c点是振动加强点，b点是振动减弱点C．a、c点此时刻振动加强，经过一段时间后变为振动减弱点，而b点可能变为振动加强点D．a、b、c三点都是振动减弱点6．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷，设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和0.5 m。

C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（）A．C、E两点都保持静止不动B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20 cmC．图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动D．从图示的时刻起经0.25 s后，B点通过的路程为20 cm7．在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振动频率为5 Hz，水波在水槽中传播速度为0.05 m/s，为使实验效果明显，使用小孔直径d不能超过______ m。

教科版选修3-4 2.3 波的图像及多解问题

A
图1
图2
小结
一、波的图像及其意义 1、波的图像 2、波的图象的意义二、波的图象的应用
1.从图象上可以得到的物理量
2、判断质点的振动方向和判断波的传播方向 3 、据某时刻的波形图确定任意时刻的波形图（1）描点作图法（2）图象平移法三、波的图象与振动图象的区别
2.3 波的图像
（第二课时）
A、0.3s
B、5s C、0.6s D、0.7s
-1 0
y/cm
1 2
3
4
5
6
x/m
上题中的Δt，对应的Δx也有两个可能值。
若波向右传播，则
3 x1 7m 4
y/cm
若波向左传播，则 -1
1 x 2 5m 4
0
1
2
3
4
5
6
x/m
4、传播方向、距离与波长关系不确定
例4、如图所示，一列横波沿x轴传播，波速大小为6m/s，当位于x1=3cm处的质点A在x轴上方最大位移处时，位于x2=6cm处的B质点恰好在平衡位置处，并且振动方向沿y轴负方向，试求 y/cm 这列波的频率。分析：
1、不知道波的传播方向；
0
A
3
B
6
x/cm
2、AB与波长的关系不明确；
∴需考虑波的双向性及周期性
Y O
X
例1.图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向.
V V V C B
Y
v
O
A
D
V
X
思考：如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？
例2.如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向.

精选教科版物理选修3-4章末检测：第二章机械波 Word版含解析

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1．(多选)如图1所示，为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则( )图1A．该波源正在移向A点B．该波源正在移向B点C．在A处观察波的频率变低D．在B处观察波的频率变低解析波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源．波面半径大，表示产生时间早，传播时间长．对照图示，可确定出波源由右向左移动，选项A正确，选项B错误；由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，选项C错误，选项D正确．答案AD2．图2分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图)，其中能发生明显衍射现象的有( )图2A．只有①②④B．只有①④C．只有②③D．只有①③解析图①②中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射，图④中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射，图③中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射．故正确答案为A．答案 A3．(多选)如图3中S1、S2是两个相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷．则对a、b、c三点振动情况的下列判断中，正确的是( )图3A．b处的振动永远互相减弱B．a处永远是波峰与波峰相遇C．b处在该时刻是波谷与波谷相遇D．c处的振动永远互相减弱解析b处此刻是波谷和波谷相遇，位移为负的最大值，振动也是加强的，A错，C正确；a处此刻是波峰与波峰相遇，过半个周期后变成波谷与波谷相遇，始终是振动加强的点，并非永远是波峰与波峰相遇的点，B错；c处此刻是峰、谷相遇，过半个周期后仍是峰、谷相遇，它的振动永远互相减弱，D正确．答案CD4．一列简谐横波沿某一直线传播，A、B是该直线上相距1.2 m的两点，从波到达其中一点开始计时，4 s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向及波速分别为( )A．方向由A向B，v＝0.3 m/s B．方向由B向A，v＝0.3 m/sC．方向由B向A，v＝1.5 m/s D．方向由A向B，v＝1.5 m/s解析由于4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数，所以波由B向A传播．周期T＝410s＝0.4 s，A、B在4 s内完成的全振动相差2次，即A、B间相距两个波长；2λ＝1.2 m，λ＝0.6 m，即v＝λT＝1.5 m/s.答案 C5．一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图4甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是( )图4A ．沿x 轴负方向，60 m/sB ．沿x 轴正方向，60 m/sC ．沿x 轴负方向，30 m/sD ．沿x 轴正方向，30 m/s解析 t ＝0时质点P 向下振动，由波形图甲可以看出与质点P 相邻的右侧质点位于质点P 下方，故质点P 的振动是由其右侧质点引起的，波沿x 轴负方向传播，B 、D 错误；由图甲可得该波波长λ＝24 m ，由图乙可得周期T ＝0.4 s ，故波速v ＝λT＝60 m/s ，A 正确，B错误．答案 A6．(多选)如图5所示，S 是x 轴上的上、下振动的波源，振动频率为10 Hz.激起的横波沿x 轴左右传播，波速为20 m/s.质点A 、B 到S 的距离分别为s A ＝36.8 m ，s B ＝17.2 m ，且都已经开始振动．若此时刻波源S 正通过平衡位置向上振动，则该时刻( )图5A ．B 位于x 轴上方，运动方向向下 B ．B 位于x 轴下方，运动方向向上C ．A 位于x 轴上方，运动方向向上D ．A 位于x 轴下方，运动方向向下解析由v ＝λf ，可得λ＝v f ＝2010 m ＝2 m ，s B ＝17.2 m ＝835λ，去整8λ，留零35λ，B 的振动状态应跟与振源S 相距35λ的B ′相同(如图所示)，由此可判断B 点在x 轴上方，运动方向向下；s A ＝36.8 m ＝1825λ，去整18λ，留零25λ.由于14λ＜25λ＜12λ，所以A 点在x 轴下方，运动方向向下，故A 、D 正确．答案 AD7．(多选)一列波源在x ＝0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6所示．此时x ＝12 cm 处的质点P 恰好开始振动．则( )图6A ．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解析质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，波源开始振动时的方向沿y轴负方向，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4×5 cm＝20 cm，选项C错误；这列波的波长8 cm，波速v＝λT＝4 m/s，选项D正确．答案BD8．质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图像如图7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后的波形图为下图中的( )图7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内简谐横波在介质中传播的总距离为x＝vt＝0.4 m，即0.4 s时，x轴上0.4 m处的质点刚好起振，由振动图像可知其振动方向沿y轴正方向，故C选项描述的波形图正确．答案 C9．图8为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时刻的波形图，波的周期T >0.6 s，则( )图8A ．波的周期为2.4 sB ．在t ＝0.9 s 时，P 点沿y 轴正方向运动C ．经过0.4 s ，P 点经过的路程为4 mD ．在t ＝0.5 s 时，Q 点到达波峰位置解析波向左传播且T ＞0.6 s ，可得波向左传播34周期，所以周期为0.8 s ，A 项错误；在t ＝0.9 s 时，P 点沿y 轴负方向运动，所以B 错误；经0.4 s(半个周期)，质点P 通过的路程为两个振幅，为0.4 m ，所以C 项错误；波速v ＝λT ＝8 m 0.8 s ＝10 m/s,0.5 s 内波向左传播的距离为10×0.5 m ＝5 m ，故经过0.5 s 正好波峰传播到Q 点，所以D 正确．答案 D10．一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为λ，周期为T .t ＝0时刻的波形如图9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像．下列说法中正确的是( )图9A ．t ＝0时质点a 的速度比质点b 的大B ．t ＝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 的振动解析由图甲可知，t ＝0时，a 在正向最大位移处，v ＝0，加速度最大；b 在平衡位置，速度最大，加速度为0，且振动方向沿y 轴负向，图乙可以表示质点b 的振动，选项A 、B 、C 都错误，选项D 正确．答案 D二、填空题(每小题5分，共10分)11．一列沿着x 轴正方向传播的横波，在t ＝0时刻的波形如图10甲所示．图甲中某质点的振动图像如图乙所示．图10质点N 的振幅是____________m ，振动周期为____________s ，图乙表示质点____________(从质点K 、L 、M 、N 中选填)的振动图像，该波的波速为____________m/s.解析从甲、乙图可看出波长λ＝2.0 m ，周期T ＝4 s ，振幅A ＝0.8 m ；乙图中显示t ＝0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x 轴正方向传播，则质点L 正在平衡位置向上振动，波速v ＝λT＝0.5 m/s.答案 0.8 4 L 0.512．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝0时刻的完整波形如图11所示．当t ＝0.7 s 时，A 点第4次位于波峰位置，B 点首次位于波谷位置，则再经过________ s ，A 、B 又再次回到平衡位置，此时A 、B 相距____________ m.图11解析当t ＝0.7 s 时，A 点第4次位于波峰位置，即3个半周期，由此可知，波的周期T ＝0.2 s ，再经T4，即0.05 s ，A 、B 又再次回到平衡位置．由波动图像可知，波长为20 m ，当B 点首次到达波谷时，可认为A 点的振动通过3个半周期恰好传到B 点，故A 、B 相距的距离为3个半波长，即70 m.答案 0.05 70三、计算题(共4小题，共40分)13．(8分)图12为沿x 轴向右传播的简谐横波在t ＝1.2 s 时的波形．位于坐标原点处的观察者观测到在4 s 内有10个完整的波经过该点．图12(1)求该波的振幅、频率、周期和波速；(2)画出平衡位置在x 轴上x ＝2 m 处的质点在0～0.6 s 内的振动图像．解析 (1)该波的振幅A ＝0.1 m ，频率f ＝n t＝2.5 Hz ，周期T ＝1f＝0.4 s ．波速v ＝λf＝5 m/s.(2)如图所示答案 (1)0.1 m 2.5 Hz 0.4 s 5 m/s (2)见解析图14．(10分)取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态．从绳的端点开始用彩笔每隔0.50 m 标记一个点，依次记为A 、B 、C 、D ……如图13所示．现用振动装置拉着绳子的端点A 沿竖直方向做简谐运动，若A 点起振方向向上，经0.1 s 第一次达正向最大位移，此时C 点恰好开始起振，则：图13(1)绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大； (2)从A 开始振动，经多长时间J 点第一次向下达到最大位移？ (3)画出当J 点第一次向下达到最大位移时的波形图像．解析 (1)绳子形成的波是横波，因为质点振动方向与波的传播方向垂直．由题意知，波的周期T ＝0.4 s ，波长为λ＝4 m ，所以波速v ＝λT＝10 m/s.(2)从A 开始振动，设J 点开始起振经过时间t 1，则：t 1＝x AJ v ＝4.510s ＝0.45 s ，设J 点向上起振后经t 2时间第一次到负向最大位移，则：t 2＝34T ＝0.3 s ，所以，所求时间：t ＝t 1＋t 2＝0.75 s.(3)波形图像如图所示．答案 (1)横波质点振动方向与波的传播方向垂直 10 m/s (2)0.75 s (3)见解析图15．(10分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位，已知某超声波的频率为1.0×105Hz ，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图14所示．图14(1)从该时刻开始计时，画出x ＝7.5×10－3m 处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)，(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用的时间为 4 s ，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．解析 (1)T ＝1f＝1.0×10－5s ，故所求图像如图所示．(2)由波形图读出波长λ＝15×10－3m ，由波速公式得v ＝λf ① 鱼群与渔船的距离为x ＝12vt②联立①②式，代入数据得x ＝3 000 m. 答案 (1)见解析 (2)3 000 m16．(12分)一列横波在x 轴上传播，a 、b 是x 轴上相距s ab ＝6 m 的两质点，t ＝0时，b 点正好到达最高点，且b 点到x 轴的距离为4 cm ，而此时a 点恰好经过平衡位置向上运动．已知这列波的频率为25 Hz.(1)求经过时间1 s ，a 质点运动的路程；(2)若a 、b 在x 轴上的距离大于一个波长，求该波的波速．解析 (1)质点a 一个周期运动的路程s 0＝4A ＝0.16 m ，1 s 内的周期数是n ＝1T＝25,1 s内运动的路程s ＝ns 0＝4 m.(2)波由a 传向b 时，s ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ.v ＝λf ＝6004n ＋3 m/s(n ＝1,2,3，…)；波由b 传向a时，s ab ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋14λ，v ＝λf ＝6004n ＋1 m/s(n ＝1,2,3，…)答案 (1)4 m (2)6004n ＋3 m/s(n ＝1,2,3，…)或6004n ＋1 m/s(n ＝1,2,3，…)。

2020_2021学年高中物理第二章机械波3波的图像课时评价含解析教科版选修3_4.doc

波的图像(40分钟100分)一、选择题(本题共6小题,每题7分,共42分)1.(2020·宜宾高二检测)在图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,如图中箭头所示,由此可判断此横波( )A.向右传播,且此时质点B正减速运动B.向右传播,且此时质点C位移正增大C.向左传播,且此时质点D加速度正减小D.向左传播,且此时质点E势能正减小【解析】选C。

由题意,此时质点A正向上运动,波形将向左平移,所以此横波向左传播,此时质点B、C的振动方向向下,D、E方向向上,B向平衡位置运动,速度增大,C向波谷运动,位移增大,D 向平衡位置运动,加速度减小,E向波峰运动,位移增大,势能增大,故C正确,A、B、D错误。

2.(2019·北京高考)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则( )A.此刻a的加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置【解析】选C。

沿波的传播,波上各质点振动方向满足“上坡下,下坡上”,若波沿x轴正方向传播,b质点处在下坡位置,所以沿y轴正方向运动,C正确;质点的加速度与位移的关系满足F=-kx=ma,由此可知位移越大,加速度越大,质点a加速度最大,选项A错误;根据能量守恒可以知道,越靠近平衡位置速度越大,质点b的速度最大,选项B错误;若波沿x轴负方向传播,质点a经过四分之一周期回到平衡位置,质点c向上运动,回到平衡位置的时间小于四分之一周期,选项D错误。

3.(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示,t=0.2 s时C点开始振动,则( )A.t=0.15 s时,质点B的加速度方向沿y轴负方向B.t=0.3 s时,质点B将到达质点C的位置C.t=0到t=0.6 s时间内,B质点的平均速度大小为10 m/sD.t=0.15 s时,质点A的速度方向沿y轴负方向【解析】选A、D。

高中物理第2章机械波阶段质量检测教科版选修3-4(new)

第2章机械波阶段质量检测(时间:60分钟满分：100分)一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。

每小题至少有一个选项正确，全选对得6分，选不全得3分,错选不得分）1．声波从声源发出,在空中向外传播的过程中( )A．波速在逐渐变小 B．频率在逐渐变小C．振幅在逐渐变小 D．波长在逐渐变小解析：选 C 声波在空中向外传播时，其波速（由空气介质决定)、频率(由振源决定)和波长错误!均不变，故A、B、D错误；又因为机械波是传递能量的方式，能量在传播过程中会减小，故其振幅也就逐渐变小，故C正确。

2．下列说法中正确的是（）A．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动B．纵波在传播过程中,质点也不随波的传播而迁移C．站在火车站的人听到一列鸣笛的火车的音调由高变低，可以判断火车正向你驶来D．在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声，是声波的衍射现象解析：选 B 当波源突然停止振动时，由于波是使质点间相互带动，并且重复,同时后一个质点比前一个质点滞后，所以离波源近的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振动，所以A错；纵波在传播过程中,传播“振动”这种运动形式，质点不随波的传播而迁移，所以B对；根据多普勒效应得知，当火车向你驶来的时候，警笛的音调变高;当火车离开你向远处驶去时，音调在降低，所以C错；在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声，是声波的反射现象，所以D错。

3．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图1所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是( )图1A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同解析：选C 两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A错误。

由图读出声波1和声波2波长之比为λ1∶λ2＝2∶1，波长越长，波动性越强,所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象,故B错误。

高中物理第二章机械波第3节波的图像教学案教科版选修3-4(new)

第3节波_的_图_像1.波的图像描述的是在波动中，一系列质点在同一时刻相对于平衡位置的位移图像。

2．由波的图像可以直接得出各质点振动的振幅、波长，该时刻各质点振动的位移及加速度方向。

3．知道波的传播方向,可以判断各质点在某错误!横波的图像［自读教材·抓基础]1．横波图像的特点简谐波的波形为正弦曲线.2．横波图像的物理意义描述了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的位置。

3．画横波图像的一般步骤(1）建立坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移.(2）选取正方向：规定位移的方向向上为正值，向下为负值。

（3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里。

(4）连线:用平滑曲线把坐标系中各质点的位移坐标点连接起来就是这时的横波的图像。

[跟随名师·解疑难］1．横波图像的理解（1)横波的图像是某一时刻介质中各个质点偏离平衡位置的位移情况。

可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。

（2）简谐波的图像是正（余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等。

2．横波图像的周期性在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动,不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同。

质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化。

经过一个周期，波的图像复原一次。

3．横波传播的双向性如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也有可能沿x轴负向传播，具有双向性.4．横波图像的两种画法根据某时刻的波形图画出另一时刻波形图的方法：（1）特殊点法：取正弦波上的五个特殊点（三个平衡位置点，一个波峰点，一个波谷点）,先根据波传播的方向确定它们的振动方向，再判断Δt后各点运动到什么位置，最后连成曲线，即为另一时刻的波形图。

适用于Δt＝n错误!的情形。

(2)平移法：将原图像沿x轴方向即波传播的方向平移.根据波速和给定的时间，利用Δx ＝vΔt，求出沿波的传播方向上移动的位移，将波进行平移。

2016-2017学年高中物理第2章机械波 3 波的图像自我小测教科版选修3-4

波的图像1．图示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T ，下列说法中正确的是（）．A ．若M 点为波源，则M 点开始振动时方向向下B ．若M 点为波源，则P 点已经振动了34TC ．若N 点为波源，则P 点已经振动34TD ．若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大2．图示的是一列简谐波在某一时刻的波形图像．下列说法中正确的是（）．A ．质点A 、C 、E 、G 、I 在振动过程中位移总是相同B ．质点B 、F 在振动过程中位移总是相等的C ．质点D 、H 的平衡位置间的距离是一个波长D ．质点A 、I 在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长3．（2012·广西陆川中学高三段考）如图所示，一列简谐横波在x 轴上传播，图甲和图乙分别为x 轴上a 、b 两质点的振动图像，且x ab ＝6 m ．下列判断正确的是（）．A ．波一定沿x 轴正方向传播B ．波长可能是8 mC ．波速一定是6 m/sD ．波速可能是2 m/s4．（2012·辽宁丹东四校高三摸底）一列简谐波沿x 轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a 、b 、c 、d 是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过32个周期，其中某质点继续振动的图像如图乙所示，则该质点是（）．A ．a 处质点B ．b 处质点C ．c 处质点D ．d 处质点5．图（a ）所示为一列简谐波在某时刻的波形图．图（b ）表示传播该波的介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图像，则（）．A ．若波沿x 轴正方向传播，则图（b ）为质点a 的振动图像B ．若波沿x 轴正方向传播，则图（b ）为质点b 的振动图像C ．若波沿x 轴负方向传播，则图（b ）为质点c 的振动图像D ．若波沿x 轴负方向传播，则图（b ）为质点d 的振动图像6．一列简谐波在t 时刻的波形如图所示，此时刻介质质点M 的运动方向向上，经过时间△t 后的波形如图中虚线所示．若振源周期为T ，则（）．A ．△t 一定为14TB ．△t 可能为14TC ．△t 一定为34TD ．△t 可能为34T7．已知平面简谐横波在x 轴上传播，原点O 的振动图线如图甲所示，t 时刻的波形图线如图乙所示．在t ′＝t ＋0.5 s 时刻的波形图可能是下图中的（）．8．如图所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x 轴正向传播．（1）该时刻A 质点运动的方向是向________，C 点的运动方向是向________，D 点的运动方向是向________．（2）再经过2T ，质点A 通过的路程是________ cm ，质点C 的位移是________．参考答案1答案：C 解析：若M 点为波源，相当于其他点追随M 点振动，又因为是经过一个周期的波形，此时M 点的振动方向向上，即为开始振动时的方向或者根据波传到了N 点，此时N 点振动方向向上，即波源的开始振动方向向上，而传到P 点要经过34T ，因而P 点已振动14T ，若N 点为波源，N 开始振动方向向下，传到P 点经4T ，故P 点已振动了34T ，而此时P 点在最大位移处，速度为零，动能最小，C 选项正确．2答案：BC 解析：从图像中可以看出质点A 、C 、E 、G 、I 在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A 、E 、I 的速度方向是向下的，而质点C 、G 的速度方向是向上的，因而这五个点的位移不总是相同，A 错误．质点B 、F 是同处在波峰的两个点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等，B 正确．质点D 、H 是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，C 正确．虽然质点A 、I 在振动过程中位移总是相同，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点，它们的平衡位置之间的距离不是一个波长（应为两个波长），D 错误．3答案：BD4答案：D5答案：BD 解析：由题图（a ）知，此时刻质点a 、c 处在最大位移处，因此从此时刻起质点a 、c 的振动图像应是余弦图线，由此排除了选项A 、C 的合理性．若波向x 轴正方向传播，由波的“坡形”法可知质点b 此时刻上振动．同理，若波向x 轴负方向传播，则质点d 此时刻也应向上振动．即从此时刻起的以后一段时间里质点的振动图像都与题图（b ）吻合．正确选项为B 、D.6答案：D 解析：由M 点的运动方向向上可判定波沿x 轴负向传播，可认为图中的虚线是由实线向左平移34个波长得到的，故△t 可能是34T ，当然，也可能是34nT T +，故D 对． 7答案：CD 解析：由题图甲可知简谐横波的周期T ＝0.4 s ，则1=14t't T +，可见，在t ′时刻的波形相对于图乙有两种可能：①如波沿x 轴正方向传播，则应为D 图；②如波沿x 轴负方向传播，则应为C 图．8答案：（1）上下下（2）4 0解析：（1）由于波沿x 轴正方向传播，所以A 点在“下坡区”，向上运动；C 点、D 点均在“上坡区”，C 、D 两点都向下运动．（2）再经过2T ，A 又回到平衡位置，所以A 通过的路程为4 cm ；C 点也回到平衡位置，其位移为0.。