2019届一轮复习人教版 机械波 学案

温故知新基础训练第3讲 机械波1.如图为某一质点的振动图象，在1t 和2t 两时刻12||||x x >，则质点速度1v 、2v 与加速度1a 、2a 的关系为A ．12v v <，方向相同学B ．12v v <，方向相反C ．12a a >，方向相同学D ．12a a >，方向相反【答案】 A D2. 物体做简谐运动图象如图，下列说法正确的是A ．图象是从平衡位置起计时的B ．2s t =时，速度为x -方向，加速度最大C ．3s t =时，速度为零，加速度为负 ]D ．5s t =时，速度为零，加速度为负【答案】 A D3. 如图为一单摆做简谐运动的振动图象，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是A ．0.2s 时的位移与0.4s 时位移相同学B ．0.2s 时的回复力与0.4s 时的回复力相同学C ．0.4s 时的动量与0.6s 时动量相同学D ．0.4s 时的加速度与0.6s 时的加速度相同学【答案】 D4. 下列有关机械波的说法中正确的是A ．我们能够听到墙外的声音是声波发学生干涉的结果B ．超声波的波长比人耳能听到的声波波长大得多C ．医院中的“B 超”是利用次声波的反射来检查身体有无异常D ．根据听到的火车汽笛声的音调变化判断火车的行驶方向是多普勒效应的应用 【答案】 D5. 下列关于机械振动和机械波的说法，正确的是A ．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B ．介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介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【答案】 A D6. 一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述中正确的是A 、树叶渐渐飘向湖心；B 、树叶渐渐飘向湖边；C 、在原处振荡；D 、沿着波纹做圆周运动。

【答案】 C7.心电图仪（如右图所示）通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的学生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。

医学生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min 内心脏跳动的次数（即心率）。

同学一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示。

若医学生测量时记下被检者甲的心率为60次/min ，则可推知乙的心率和这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小分别为A ．48次/min ，25mm/sB ．75次/min ，25mm/sC ．75次/min ，45mm/sD ．48次/min ，36mm/s【答案】 B8. 如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。

质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带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。

0t =时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。

下列判断正确的是A ．4T t =时质点5的运动方向向下B ．2Tt =时质点8的加速度方向向上C ．34Tt =时质点12的运动方向向上 D ．t T =时质点16开始运动【答案】 C9. 如图所示为一列沿 轴正方向传播的简谐横波在t 时刻的波形图．已知该波的周期为T ，a 、b 、c 、d 为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是A ．在2Tt +时，质点c 的速度达到最大值 B ．在2t T +时，质点d 的加速度达到最大值C ．从t 时刻起，质点a 比质点b 先回到平衡位置D ．从t 时刻起，在一个周期内，a 、b 、c 、d 四个质点所通过的路程均为一个波长【答案】 B10. 一列简谐横波沿x 轴传播，周期为T ，0t =时刻的波形如图所示。

此时平衡位置位于3m x =处的质点正在向上运动，若a b 、两质点平衡位置的坐标分别为 2.5m a x =， 5.5m b x =，则]A ．当a 质点处在波峰时，b 质点恰在波谷B ．4Tt =时，a 质点正在向y 轴负方向运动C ．34Tt =时，b 质点正在向y 轴负方向运动D ．在某一时刻，a b 、两质点的位移和速度可能相同学【答案】 C11. 位于坐标原点的波源产学生一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，在0t =时波源开始振动，经0.ls 刚好传播到40m x =处第一次形成如图所示的波形。

在400m x =处 有一波的接收器（图中未画出），则下列说法正确的是 + + ]A ．波源开始振动时的运动方向沿y 轴正方向 ]B ．40m x =处的质点在0.5s t =时位移最大C ．从 1.0s t =时开始，接收器能接收到此波D ．若波源沿x 轴正方向匀速运动，则接收器接收到的波的频率比波源振动频率小 【答案】 C12.利用发波水槽得到的水面波形如图a ，b 所示，则图a 图bA ．图a 、b 均显示了波的干涉现象B ．图a 、b 均显示了波的衍射现象C ．图a 显示了波的干涉现象，图b 显示了波的衍射现象D ．图a 显示了波的衍射现象，图b 显示了波的干涉现象【答案】 D13.有关干涉图样的说法中，错误的是A ．振动加强的区域和振动减弱的区域相互间隔B ．两个波源连线的垂直平分线上的质点的振动是加强的C ．两列波的波谷和波谷相遇的质点的振动是减弱的D ．两列波的波峰和波峰相遇的质点的振动是加强的【答案】 C]1.2. 关于波动的振动关系的几个推论⑴ 在波的传播方向上，当两质点平衡位置的距离为n λ（其中1,2,3n =L ）时，这两个质点的速度和相对平衡位置的位移总是相同学的，即它们的振动步调总相同学。

反之，当两个质点的振动步调总相同学时，它们的平衡位置之间的距离一定是n λ（其中1,2,3n =L ）。

⑵ 在波的传播方向上，当两质点平衡位置的距离为(1/2)n λ+（其中0,1,2,3n =L ）时，这两个质点的速度总是大小相等、方向相反的，相对平衡位置的位移也总是大小相等、方向相反的，即它们的振动步调总相反。

知识点睛3.1 波动图象与振动图反之，当两个质点的振动步调总相反时，它们的平衡位置之间的距离一定是(1/2)n λ+（其中0,1,2,3n =L ）。

⑶ 介质中任一质点起振的方向必与波源起振方向一致。

故任一时刻，波最前沿质点的振动方向即是波源的起振方向。

⑷ 对于简谐振动与简谐波而言，由振动的时间周期性可知，无论计时起点如何，经过一个周期T ，质点都完成了一次完整振动，所以其路程为4A 。

经过/2T 以后，质点相对于平衡位置的位移和速度都与开始时大小相等方向相反，其路程恰好是2A 。

但是经过/4T 以后，质点所经过路程并不是确定值，而是与开始时的运动状态有关的量，并不必然等于A 。

3. 波振综合问题的分析技巧⑴ 首先识别哪个是波动图象，哪个是振动图象，两者的联系纽带是周期与振幅。

⑵ 然后确定振动图象对应于波动图象中的哪个质点，波动图象对应于振动图象中的哪个时刻。

⑶ 从振动图象中找出该质点在波动图象中的那个时刻的振动方向，然后再确定波的传播方向与其它问题。

例题说明：例1是波动图象与振动图象结合进行简单计算，难度不大；例2、3需要对波动图象和振动图象进行综合分析，获取有用信息；例4综合性较强（同学时涉及质点1/4周期内通过的路程不一定为一个振幅）。

在多解性问题模块的例8、9是波振关系与多解性综合的题目，老师可根据自己的需要选择讲解。

【例1】 一列简谐波沿x 轴传播，0t =时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是A ．沿x 轴负方向，60m/sB ．沿x 轴正方向，60m/sC ．沿x 轴负方向，30m/sD ．沿x 轴正方向，30m/s【答案】 A【例2】 如图甲所示，O 为振源，OP s =，0t =时刻O 点由平衡位置开始振动，产学生向右沿直线传播的简谐横波。

图乙为从0t =时刻开始描绘的P 点的振动图象，下列判断正确的是A ．该波的传播速度21sv t t =- ]B ．这列波的波长()211s t t t λ-=C ．0t =时刻，振源O 振动的方向沿y 轴正方向例题精讲D ．1t t =时刻，振源O 振动的方向沿y 轴正方向【答案】 B C【例3】 介质中坐标原点O 处的波源在0t =时刻开始振动，产学生的简谐波沿x 轴正方向传播，0t 时刻传到L 处，波形如图所示。

下列能描述0x 处质点振动的图象是【答案】 C【例4】图甲为一列简谐波在0.10s t =时刻的波形图，P 是平衡位置1m x =处的质点， Q 是平衡位置为4m x =处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则A ．0.15s t =时，质点Q 的加速度达到正向最大B ．0.15s t =时，质点P 的运动方向沿y 轴负方向 ]C ．从0.10s t =到0.25s t =，该波沿x 轴正方向传播了6mD ．从0.10s t =到0.25s t =，质点P 通过的路程为30cm【答案】 A B1．波的图象的周期性：相隔时间为周期的整数倍的两个时刻的波形相同学，从而使题目的解答出现多解的可能。

对于这类多解的题目，应先写出含n 的通解再具体讨论，不要直接对几个周期单独讨论。

2．波传播方向的双向性：在题目未给出传播方向时，要考虑到波可沿x 轴正向或负向传播的两种可能性。

知识点睛3.2 多解性问题例题说明：例5、6是最典型的由传播方向和周期性引起的多解问题，难度不大；例7是由周期性引起的多解问题，但叙述和设问方式比较特别，需要读懂题意；例8、9是波振关系和多解的综合性问题。

【例5】 如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图，虚线是该列波0.2s 后的图象，则这列波的波速可能是多大？【答案】 若波沿x 轴正方向传播，205v n =+，若波沿x 轴负方向传播，2015v n =+，其中0123n =，，，，【例6】一列简谐横波沿x 轴传播，如图所示的实线和虚线分别为1t 和2t 两个时刻的波的图象。

已知波速为16m/s ，求时间间隔21t t -。

【答案】 若波沿x 轴正方向传播，则2141s 8n t t +-=，若波沿x 轴负方向传播，则2143s 8n t t +-=， 其中012n =，，，【例7】A 、B 两列波在某时刻的波形如图所示，经过A t T =时间(A T 为波A 的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比:A B v v 不可能是A ．1:3B ．3:1C ．1:2D ．2:1【答案】 B【例8】 一列简谐横波沿直线由A 向B 传播，A 、B 相距0.45m ，如图是A 处质点的振动图象。