2019版一轮物理复习(人教版)练习：机械波含解析
2019高三物理人教版一轮教师用书：第14章 第2节 机械波 Word版含解析
第二节机械波(对应学生用书第243页)[教材知识速填]知识点1 机械波的形成和传播特点1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源．(2)有传播介质，如空气、水、绳子等．2．传播特点(1)传播振动形式、能量和信息．(2)质点不随波迁移．(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同．3．机械波的分类4.(1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示．波长由频率和波速共同决定．①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长．②纵波中，相邻两个密部(或疏部)之间的距离等于波长．(2)频率：波的频率由波源决定，等于波源的振动频率．(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源无关．(4)波速公式：v ＝λf ＝λT 或v ＝Δx Δt. 易错判断(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移．(×)(2)机械波的频率等于振源的振动频率．(√)(3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等．(×)知识点2 波的图象1．坐标轴x 轴：各质点平衡位置的连线．y 轴：沿质点振动方向，表示质点的位移．2．物理意义 表示介质中各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．3．图象形状简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图1421所示．图1421易错判断(1)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移．(×)(2)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．(√)(3)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍．(×)知识点3 波的特性图14221．波的叠加观察两列波的叠加过程可知：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．2．波的干涉和衍射(1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感受到波的频率发生变化的现象．(2)实质：波源频率不变，观察者接收到的频率发生变化．(3)规律：①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率变大．②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率变小．③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率．易错判断(1)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．(×)(2)一切波都能发生衍射现象．(√)(3)多普勒效应说明波源的频率发生变化．(×)(对应学生用书第244页)1．波速公式振源经过一个周期T 完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有v ＝λT＝λf . 2．波的图象特点(1)质点振动nT (波传播n λ)时，波形不变．(2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为n λ时(n ＝1,2,3…)，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n ＋1)λ2(n ＝0,1,2,3…)时，它们的振动步调总相反． (3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同．[题组通关]1．(2017·全国Ⅲ卷)如图1423，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s ．关于该简谐波，下列说法正确的是( )图1423A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置BCE [A 错：由简谐波的波动图象可知，波长为4 m.B 对：t ＝0.5 s 时波向x 轴正方向传播的距离为x ＝⎝⎛⎭⎪⎫n ＋34λ(n ＝0,1,2,3…)，即t ＝⎝⎛⎭⎪⎫n ＋34T ＝0.5 s(n ＝0,1,2,3…)，又T ＞0.5 s ，解之得T ＝0.5n ＋34，当n ＝0时，T ＝23 s ，符合题意；当n ＝1时，T ＝27 s ＜0.5 s ，不符合题意，则波速v ＝λT＝6 m/s. C 对：频率f ＝1T＝1.5 Hz. D 错：t ＝0时x ＝1 m 处的质点处于波峰，因t ＝1 s 时n ＝t T＝123＝1.5，则此时x ＝1 m 处的质点处于波谷． E 对：t ＝0时x ＝2 m 处的质点经过平衡位置向上振动，因t ＝2 s 时n ＝t T ＝223＝3，则此时x ＝2 m 处的质点经过平衡位置向上振动．]2．(2016·全国Ⅲ卷)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s.已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是( )A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰BDE [简谐横波的波长λ＝v f ＝1620m ＝0.8 m ．P 、Q 两质点距离波源S 的距离PS ＝15.8 m ＝19λ＋34λ，SQ ＝14.6 m ＝18λ＋14λ.因此P 、Q 两质点运动的方向始终相反，A 错误，B 正确．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰的位置，Q 在波谷的位置．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，P 在波谷的位置，Q 在波峰的位置．C 错误，D 、E 正确．]3．(2018·宝鸡模拟)如图1424所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，从波传到x ＝5 m 处开始计时．已知x ＝1 m 处的质点P 连续两次位于波峰的时间间隔为0.4 s ，则下面说法中正确的是( )【导学号：84370523】图1424A ．该列波在0.1 s 内向右传播的距离为1 mB ．质点P (x ＝1 m)在0.1 s 内向右运动的位移大小为1 mC ．在0～0.1 s 时间内，质点Q (x ＝1.5 m)通过的路程是10 cmD ．在t ＝0.2 s 时，质点Q (x ＝1.5 m)的振动方向沿y 轴正方向E ．质点N (x ＝9 m)经过0.5 s 第一次到达波谷ADE [T ＝0.4 s ，v ＝λT＝10 m/s ，该列波在0.1 s 内向右传播的距离为x ＝10×0.1 m ＝1 m ，A 正确；质点不会随波迁移，B 错误；质点Q 在0～0.1 s 时间内通过的路程大于一个振幅，C错误；经过12周期，质点Q 位于x 轴下方正在接近平衡位置，D 正确；经过0.5 s ，波谷第一次传播到的坐标是4 m ＋0.5×10 m ＝9 m 处，E 正确．]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形如图所示，质点P 的x 坐标为3 m ．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s ．下列说法正确的是( )A ．波速为4 m/sB ．波的频率为1.25 HzC ．x 坐标为15 m 的质点在t ＝0.6 s 时恰好位于波谷D ．x 坐标为22 m 的质点在t ＝0.2 s 时恰好位于波峰E ．当质点P 位于波峰时，x 坐标为17 m 的质点恰好位于波谷 BDE [任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s ，则12T ＝0.4 s ，解得T ＝0.8 s ．从图象中可知λ＝4 m ，所以根据公式v ＝λT ＝5 m/s ，故A 错误；根据公式f ＝1T可得波的频率为1.25 Hz ，B 正确；x 坐标为15 m 的质点和x 坐标为3 m 的质点相隔12 m ，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x 坐标为3 m 的质点经过t ＝0.6 s 即四分之三周期振动到平衡位置，所以x 坐标为15 m 的质点在t ＝0.6 s 时振动到平衡位置，C 错误；x 的坐标为22 m 的质点和x 的坐标为2 m 的质点为同相点，x 的坐标为2 m 的质点经过t ＝0.2 s 即四分之一周期恰好位于波峰，故x 的坐标为22 m 的质点在t ＝0.2 s 时恰好位于波峰，D 正确；x 坐标为17 m 的质点和x 坐标为1 m 的质点为同相点，当质点P 位于波峰时，坐标为1 m 的质点恰好位于波谷，E 正确．][反思总结] 波的传播方向与质点振动方向的互判方法两种图象的比较如图1425甲所示，此时，P 、Q 两质点的位移均为－1 cm ，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是( )甲 乙图1425A ．这列波沿x 轴正方向传播B ．这列波的波速是503m/s C ．从t ＝0.6 s 开始，紧接着的Δt ＝0.6 s 时间内，A 质点通过的路程是10 mD ．从t ＝0.6 s 开始，质点P 比质点Q 早0.4 s 回到平衡位置E ．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m 的障碍物不能发生明显衍射现象ABD [由图乙读出t ＝0.6 s 时刻质点A 的速度方向沿y 轴负方向，由图甲判断出波的传播方向为x 轴正方向，A 正确；由图甲读出该波的波长为λ＝20 m ，由图乙知周期为T ＝1.2 s ，则波速为v ＝λT ＝201.2m/s ＝503m/s ，B 正确；Δt ＝0.6 s ＝0.5T ，质点做简谐运动时，在一个周期内质点A 通过的路程是4倍振幅，则经过Δt ＝0.6 s ，A 质点通过的路程是s ＝2A ＝2×2 cm ＝4 cm ，C 错误；图甲中图示时刻质点P 沿y 轴正方向运动，质点Q 沿y 轴负方向运动，所以质点P 比质点Q 早回到平衡位置，由图甲知，P 与Q 的相位差Δφ＝23π，相差时间Δt ′＝Δφ2πT ＝0.4 s ，D 正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物比波长的尺寸小或相差不多，由于障碍物的尺寸为10 m ，小于波长20 m ，E 错误．][母题迁移]如图1426甲所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图．已知x ＝1 m 处的质点做简谐运动的图象如图乙所示．(1)求波传播的速度大小．(2)从t ＝0时刻开始经过多长时间位于x ＝5 m 处的质点P 开始振动？并求出在0～20 s 内质点P 运动的路程．甲 乙图1426[解析](1)由题图乙可知，振幅A ＝2 cm ，质点做简谐运动的周期为T ＝4 s ，波传播的周期也为T ＝4 s由题图甲可知波长λ＝2 m波速v ＝λT＝0.5 m/s. (2)由题图甲可知，x ＝2 m 处的质点在t ＝0时刻刚好开始沿y 轴负方向振动，设再经过Δt 时间质点P 开始振动，则Δt ＝Δx v＝6 s即从t ＝0时刻开始经过6 s 时间质点P 开始振动，由简谐运动的对称性可知，质点在任意一个全振动过程中的路程s 0＝4A ＝8cm.质点P 开始振动后14 s 内经历了3.5次全振动，所以在0～20 s 内质点P 运动的路程为s ＝3.5s 0＝28 cm.[答案](1)0.5 m/s (2)6 s 28 cm图(a)为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是( )图(a) 图(b)A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置ACE [由题图(a)读出波长λ＝2.0 m ，由题图(b)读出周期T＝4 s ，则v ＝λT＝0.5 m/s ，选项A 正确；题图(a)是t ＝2 s 时的波形图，题图(b)是x ＝1.5 m 处质点的振动图象，所以该质点在t ＝2 s 时向下振动，所以波向左传播，选项B 错误；在0～2 s 内质点P 由波峰向波谷振动，通过的路程s ＝2A ＝8 cm ，选项C 正确，选项D 错误；t ＝7 s 时，P 点振动了74个周期，所以这时P 点位置与t ＝34T ＝3 s 时位置相同，即在平衡位置，所以选项E 正确．] 1分清振动图象与波动图象2看清横、纵坐标的单位3找准波动图象对应的时刻4找准振动图象对应的质点1．造成波动问题多解的主要因素(1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt 与周期T 的关系不确定．②空间周期性：波形移动的距离x 与波长λ的关系不确定．(2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定．②振动方向双向性：质点振动方向不确定．(3)波形的隐含性在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态．这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性．2．解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt 或Δx ，若此关系为时间，则t ＝nT ＋Δt (n ＝0,1,2，…)；若此关系为距离，则x ＝n λ＋Δx (n ＝0,1,2，…)．[母题] 一列横波沿x 轴传播，在某一时刻x 轴上相距s 的两质点A 、B ，均处于平衡位置，且A 、B 间只有一个波峰，经过时间t ，质点B 第一次到达波峰，试求该波的传播速度.【导学号：84370524】[解析] 虽然A 、B 间只有一个波峰，但实际上有四种波形与之相对应，如图，且波的传播方向未定，因此每种情况均有两种可能的解．(1)图中λ＝2s ，波向右传播时t ＝T 4，波速v 1＝λT ＝2s 4t ＝s 2t.波向左传播时t ＝3T 4，波速v 2＝λT ＝2s 4t 3＝3s 2t. (2)图中λ＝s ，波向右传播时t ＝3T 4，波速v 1＝λT ＝3s 4t；波向左传播时t ＝T 4，波速v 2＝λT ＝s 4t . (3)图中λ＝s ，波向右传播时t ＝T 4，v 1＝λT ＝s 4t ；波向左传播时t ＝3T 4，波速v 2＝λT ＝3s 4t. (4)图中λ＝23s ，波向右传播时t ＝3T 4，v 1＝λT ＝s 2t； 波向左传播时t ＝T 4，波速v 2＝λT ＝s 6t ；其中8种可能的波速中有几个相同，因此有5种可能的波速为s 2t ，3s 2t ，3s 4t ，s 4t ，s 6t. [答案] 见解析[母题迁移]迁移1 空间周期性形成的多解1．一列简谐横波沿x 轴的正向传播，振幅为2 cm ，周期为T ，已知在t ＝0时刻波上相距40 cm 的两质点a 、b 的位移都是1 cm ，但运动方向相反，其中质点a 沿y 轴负向运动．如图1427所示，下列说法正确的是( )图1427A ．该列简谐横波波长可能为150 cmB ．该列简谐横波波长可能为12 cmC ．当质点b 的位移为＋2 cm 时，质点a 的位移为负D ．在t ＝5T 12时刻，质点b 速度最大 E ．质点a 、质点b 的速度始终大小相等，方向相反BCD [根据题意，质点a 、b 在波的图象中的位置可能情况如图所示．有⎝ ⎛⎭⎪⎫λ2×23＋k λ＝0.4 m ，可得λ＝1.23k ＋1m ，其中k 为大于等于0的整数，波长最长为1.2 m ，选项A 错误；当k ＝3时，λ＝12 cm ，选项B 正确；质点b 再经过16T 时间位移为＋2 cm(波峰位置)，质点a 再经过112T 到平衡位置，之后再经过14T 到波谷位置，选项C正确；再经过512T质点b经过平衡位置，速度最大，选项D正确；两质点平衡位置间的距离等于半个波长的奇数倍时才会总是速度等大反向，而a、b两质点平衡位置间的距离不等于半个波长的奇数倍，选项E错误．]迁移2 时间周期性形成的多解2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图1428中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则下列说法正确的是( )图1428A．这列波的波速可能为50 m/sB．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cmC．质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cmD．若周期T＝0.8 s，则在t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同E．若周期T＝0.8 s，从t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为y＝0.1sin πt(m)ACD[由波形图可知波长λ＝40 m，且0.6 s＝nT＋34T(n＝0,1,2，…)，解得周期T＝2.44n＋3s(n＝0,1,2，…)．当n＝0时，T ＝0.8 s ，波速v ＝λT＝50 m/s ，选项A 正确；由传播方向沿x 轴正方向可知质点a 在t 时刻向上运动，当n ＝0时，T ＝0.8 s ，则质点a 在这段时间内通过的路程小于30 cm ，当n ＝1时，T ＝2470s ，质点a 在这段时间内通过的路程大于30 cm ，选项B 错误；若n ＝1，则T ＝2470 s ，波传播到c 点所用时间为14T,0.6 s ＝7T 4，质点c 振动的时间为74T －14T ＝64T ，故在这段时间内质点c 通过的路程则为6A ＝60 cm ，选项C 正确；若T ＝0.8 s ，t ＋0.5 s 时刻，质点b 、P 的位移均为负值，大小相等，选项D 正确；若T ＝0.8 s ，从t ＋0.4 s 时刻开始计时，则质点c 的振动方程为y ＝0.1cos 52πt (m)，选项E 错误．] 迁移3 传播双向性形成的多解3．一列简谐横波在x 轴上传播，在t 1＝0和t 2＝0.05s 时，其波形分别用如图1429所示的实线和虚线表示，求：图1429(1)这列波可能具有的波速；(2)当波速为280 m/s 时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x ＝8 m 处的质点P 从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？【导学号：84370525】[解析](1)若波沿x 轴正向传播，则：Δx ＝Δx 1＋n λ＝(2＋8n )m ，n ＝0,1,2，…v ＝Δx Δt ＝2＋8n 0.05m/s ＝(40＋160n )m/s ，n ＝0,1,2，… 若波沿x 轴负向传播，则：Δx ′＝Δx 2＋n λ＝(6＋8n )m ，n ＝0,1,2，…v ′＝Δx ′Δt ＝6＋8n 0.05m/s ＝(120＋160n )m/s ，n ＝0,1,2，… (2)当波速为280 m/s 时，有280＝(120＋160n )，n ＝1，所以波向x 轴负方向传播，T ＝λv ＝135s 所以P 质点第一次到达波谷所需最短时间为：t ＝3T 4＝3140s ≈2.1×10－2s.[答案] 见解析如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2 s 后的波形图．(1)若波向左传播，求它的可能周期和最大周期；(2)若波向右传播，求它可能的传播速度．[解析](1)波向左传播，传播的时间为Δt ＝34T ＋nT (n ＝0,1,2，…)所以T ＝4Δt 4n ＋3＝4×0.24n ＋3 s ＝0.84n ＋3s(n ＝0,1,2，…) 最大周期为T m ＝0.83s ≈0.27 s. (2)波向右传播，Δt ＝T 4＋nT (n ＝0,1,2，…) T ＝0.84n ＋1s(n ＝0,1,2，…) 而λ＝4 m ，所以v ＝λT ＝5(4n ＋1)m/s(n ＝0,1,2，…)．[答案](1)0.84n ＋3(n ＝0,1,2，…) 0.27 s (2)5(4n ＋1)m/s(n ＝0,1,2，…) 1根据初、式.2根据题设条件判断是唯一解还是多解3根据波速公式求波速1．波的干涉现象中加强点、减弱点的两种判断方法(1)公式法：①当两波源振动步调一致时．若Δr ＝n λ(n ＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0,1,2，…)，则振动减弱．②当两波源振动步调相反时．若Δr ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0,1,2，…)，则振动加强； 若Δr ＝n λ(n ＝0,1,2…)，则振动减弱．(2)图象法：在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线．2．多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大；当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．[题组通关]4．(2018·银川模拟)下列说法正确的是( )A ．横波的两个波峰之间的距离等于一个波长B ．纵波有疏部和密部，两个相邻密部之间的距离等于一个波长C ．多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动而发生的D ．当波源向观察者靠近时，观察者接收到的频率小于波源振动的频率E ．根据狭义相对论可知，物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的BCE [横波的两个波峰之间的距离等于若干个波长，只有相邻两个波峰之间的距离等于一个波长，选项A 错误．纵波有疏部和密部，两个相邻密部之间的距离等于一个波长，选项B 正确．多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动而发生的，选项C正确．当波源向观察者靠近时，观察者接收到的频率大于波源振动的频率，选项D错误．根据狭义相对论可知，选项E 正确．]5.如图14210所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)．S1的振幅A1＝4 cm，S2的振幅A2＝3 cm，则下列说法正确的是( )【导学号：84370526】图14210A．质点D是振动减弱点B．质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．质点C的振幅为1 cmE．质点C此刻以后将向下振动BDE[由图象可知，D点为两波谷相遇，应该是加强点，选项A 错误；此时A点在加强后的最高点，D点在加强后的最低点，由波的叠加可知AD的高度差为14 cm，选项B正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图象，所以A、D点始终是加强点，B、C点始终是减弱点，选项C错误；质点C为减弱点，振幅为两振幅之差，为1 cm，选项D正确；由题意可知此时刻以后质点C将向下振动，选项E正确．] 6．(2017·全国Ⅰ卷)如图14211(a)，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为1.00m/s.两列波从波源传播到点A (8，－2)的路程差为________m ，两列波引起的点B (4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C (0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)．(a)(b) (c)图14211[解析] 波长λ＝vT ＝2 m ，两列波的波长相等．两波源到A 点的路程差Δx ＝62＋82 m －8 m ＝2 m.两波源到B 点的路程差Δx ′＝32＋42 m －32＋42 m ＝0， 初相相差π，B 点为振动减弱点．两波源到C 点的路程差Δx ″＝3.5 m －2.5 m ＝1 m ＝λ2，初相相差π，C 点为振动加强点．[答案] 2 减弱 加强。
高考物理一轮总复习专题训练 机械波(含解析)
第2讲机械波1．图1－2－14(1)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图1－2－14所示，以下说法正确的是________.A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线(2)一列简谐横波沿x负方向传播，速度为10 m/s，已知t＝0时刻的波形图如图1－2－15甲所示．图中P点此时正经过平衡位置沿________方向运动，将t＝0.5 s时的波形图画在图1－2－15乙上(至少要画一个半波长)．图1－2－15解析：(1)因声波的波速在水中较空气中快，而波的频率等于振源的振动频率，则声波在水和空气中传播的频率相同，再由v＝λf知，声波在水中传播的波长长．答案：(1)A (2)y轴正如右图2．(1)如图1－2－16所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则f1、f2与f的关系为________．图1－2－16(2)如图1－2－17所示，横波1沿BP 方向传播，B 点的振动图象如图1－2－18甲所示；横波2沿CP 方向传播，C 点的振动图象如图1－2－18乙所示．P 与B 相距40 cm ，P 与C 相距50 cm ，波速都为20 cm/s.两横波在P 处相遇，两横波振动方向相同，P 点振幅为________ cm.图1－2－17图1－2－18解析：(1)声源靠近A 处的人，由多普勒效应知，他接收到的频率变大，即f 1＞f ；相反，声源远离B 处的人，则他接收到的频率变小，即f 2＜f .(2)Δl ＝PC －PB ＝50 cm －40 cm ＝10 cm ，由题图可知T ＝1 s ，λ＝vT ＝20 cm ，所以Δl ＝λ2，但是由两波源的振动图象知，两波源振动情况相反．所以P 点应为加强点，所以P 点的振幅A ＝A 1＋A 2＝30 cm ＋40 cm ＝70 cm.答案：(1)f 1＞f ，f 2＜f (2)703．(1)如图1－2－19所示，是用a 、b 两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到的干涉图样，其中图甲是用a 光照射时形成的，图乙是用b 光照射时形成的．则关于a 、b 两束光，下述正确的是( )图1－2－19A ．a 光的波长比b 光短，频率比b 光高B ．b 光的波长比a 光短，频率比a 光高C ．b 光比a 光衍射现象更明显D ．a 光比b 光衍射现象更明显(2)在均匀介质中，各质点的平衡位置均在同一直线上，图中正方形方格的边长均为1.5 cm.波源在坐标原点处，t ＝0时波源开始向y 轴负方向振动，如图1－2－20为t ＝0时刻的波动图象，经过0.24 s 时间第三次形成如图所示波形，则此波的周期T 和波速v 分别为多大？图1－2－20解析：(1)b 光的干涉条纹间距比a 光小，由Δx ＝L dλ可知b 光的波长比a 光短，频率比a 光高，选项A 错误；选项B 正确；波长越长，衍射现象越明显，选项C 错误；选项D 正确．(2)又t ＝0时波源开始向y 轴负方向振动，经过0.24 s 时间第三次形成如图所示波形，所以t ＝3T ，T ＝0.24/3 s ＝0.08 s ．图中正方形方格的边长均为1.5 cm ，波长为λ＝8×1.5 cm，所以波速v ＝λ/T ＝1.5 m/s.答案：(1)BD (2)0.08 s 1.5 m/s 4.图1－2－21如图1－2－21所示为一列简谐波在t 1＝0时刻的图象．此时波中质点M 的运动方向沿y 轴负方向，且t 2＝0.55 s 时质点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t 1＝0至t 3＝1.2 s ，质点N 运动的路程和t 3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？ 解析：(1)此波沿x 轴负方向传播．(2)在t 1＝0到t 2＝0.55 s 这段时间时，质点M 恰好第3次到达沿y 轴正方向的最大位移处，则有：(2＋34)T ＝0.55 s ，得T ＝0.2 s. 由图象得简谐波的波长为λ＝0.4 m ，则波速v ＝λT＝2 m/s. (3)在t 1＝0至t 3＝1.2 s 这段时间，波中质点N 经过了6个周期，即质点N 回到始点，所以走过的路程为s ＝6×5×4 cm＝120 cm.相对于平衡位置的位移为2.5 cm.答案：(1)沿x 轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm5．振幅A ＝2 cm ，f ＝50 Hz 的横波沿x 正方向传播，波源在坐标原点O 处，从t ＝0开始振动，已知在t ＝0.5 s 末，此波传到距波源O 为x ＝10 m 处的P 点，并且P 点向－y 方向开始振动．求：(1)该波的波速、波长．(2)画出t 1＝0.4 s 末的波形图．(3)画出距波源O 为x 2＝5 m 处Q 点的振动图象．解析：(1)周期T ＝1/f ＝0.02 s波速v ＝x /t ＝20 m/s波长λ＝vT ＝0.4 m.(2)t 1＝0.4 s 末，波传到距波源x 1＝vt 1＝8 m 处，由于各点开始振动的方向相同，故该点也开始由平衡位置向－y 方向振动．由于x 1＝20λ，故该时刻波源O 刚好过平衡位置向－y 方向振动．则t 1＝0.4 s 末的波形图如上图所示．(3)波传到Q 点需用时间t ＝x 2/v ＝0.25 sQ 点做简谐运动的周期T ＝0.02 s ，开始振动的方向也为－y 方向，故画出如图所示的距波源O 为x 2＝5 m 处Q 点的振动如下图所示．答案：(1)20 m/s 0.4 m (2)见解析 (3)6．图1－2－22如图1－2－22所示，甲为某一列简谐波t ＝t 0时刻的图象，乙是这列波上P 点从这一时刻起的振动图象，试讨论：(1)波的传播方向；并求其波速．(2)画出经过2.3 s 后波的图象，并求0～2.3 s 内P 质点的位移和路程．解析：(1)根据振动图象可以判断P 质点在t ＝t 0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，由此可确定波沿x 轴正向传播．由t ＝t 0时该波的图象可知λ＝2.0 m ，根据v ＝λf ，波传播的频率与波源振动频率相同，而波源振动的频率与介质中各质点振动频率相同，由P 质点的振动图象可知，f ＝1T ＝10.4Hz ＝2.5 Hz ，所以v ＝2.0×2.5 m/s＝5.0 m/s. (2)由于T ＝0.4 s ，所以2.3 s ＝534T ，波形重复5次再沿x 轴推进34个波长，经过2.3 s 后波的图象如下图所示，P 质点的位移为10 cm ，路程s ＝4A ×5＋3A ＝23A ＝2.3 m.答案：(1)沿x 轴正向 5.0 m/s(2) 10 cm 2.3 m1. 如图1－2－23所示，O 是波源，a 、b 、c 、d 是波传播方向上各质点的平衡位置，且Oa ＝ab＝bc ＝cd ＝0.6 m ，开始各质点均静止在平衡位置，t ＝0时波源O 开始向上做简谐运动，振幅是0.02 m ，波沿Ox 方向传播，波长是1.6 m ，当波源O 点振动了一段时间t 1，其经过的路程是0.1 m ，在t 1时刻，各质点运动的方向是(填向上、向下或未振动)a 质点________，b 质点________，c 质点________，d 质点________．图1－2－23解析：O 点在t 1时间的路程是0.1 m ＝5.0 A ，因质点每个周期振动4A ，所以t 1＝5.0A 4A＝ 1.25 T ，此时O 点位于正最大位移处，对应图形如图所示．可以判断a 质点向上振，b 质点向下振，c 质点向上振，d 质点此时刻未振动，速度为零．答案：向上 向下 向上 未振动2．(1)摆长为L 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t ＝0)，当运动至t ＝3π2L g时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象为下图中的( )(2)图1－2－24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 时的波形图，波的周期T >0.6 s ，则( )图1－2－24A ．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：(1)单摆的摆长为L ，其做简谐运动的周期T ＝2π L g ，从t ＝0到t ＝3π2 L g 时，运动的时间为34T ，此时摆球具有负向最大速度，即摆球正在平衡位置向负方向运动，显然，34T 前摆球应在负向最大位移处，即摆球在负向最大位移处开始计时的，单摆的振动图象应为D.(2)从两时刻的波形图可以看出，在Δt ＝0.6 s 时间内，波传播的距离Δx ＝3λ4＝6 m ，故传播时间Δt ＝3T 4＝0.6 s ，周期T ＝0.8 s ，A 项错误；同时可求波速为10 m/s ；t ＝0时刻P 点向y 轴负方向振动，经过Δt ＝0.9 s ＝118T ，P 点正向y 轴负方向振动，B 项错误；经过t ＝0.4 s ，即半个周期，P 点经过的路程为2A ＝0.4 m ，C 项错误；经过t ＝0.5 s ，波向x 轴负方向平移Δx ＝vt ＝5 m ，可知Q 点处于波峰，D 项正确．答案：(1)D (2)D3．如图1－2－25所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A 、B 、C 、D …为绳上等间隔的点，点间间隔为50 cm.现用手拉着绳子的端点A 使其上下振动，若A 点开始向上振动，经0.1 s 第一次达到最大位移时，C 点恰好开始振动．则：图1－2－25(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大？(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？解析：(1)v ＝Δx t ＝10.1m/s ＝10 m/s. (2)波传播到J 点的时间为：t 1＝Δx v ＝9×0.510s ＝0.45 s ， J 点第一次向下达到最大位移时，振动了34个周期．t 2＝34T ＝34×0.4 s＝0.3 s ，t 2＝t 1＋t 2＝0.75 s.答案：(1)10 m/s (2)0.75 s 4.图1－2－26在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L ，如图1－2－26(a)所示．一列横波沿该直到向右传播，t ＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt 第一次出现如图(b)所示的波形．则该波：(1)波长为多少？(2)质点振动的周期为多少？解析：由图可知该波的波长为8L ，由波的传播方向可推知质点9在Δt 时刻的振动方向向上，而t ＝0时刻波刚传到质点1时其振动方向是向下的，由此可见质点9并非是Δt 时刻波的前沿，由题意知(b)所示是经Δt 时间第一次出现的波形，可知Δt 时刻在质点9的右侧还应有半个波长的波形未画出来，即经Δt 波应从质点1传播到质点13.(未画出)传播的距离Δx ＝1.5λ＝12L ，故波速v ＝Δx Δt ＝12L Δt ，波的周期T ＝λv ＝8L 12L Δt＝2Δt 3. 答案：(1)8L (2)2Δt 35． 如图1－2－27为一列横波某时刻的波形图，已知该波沿＋x 方向连续传播，传播速度为2 m/s.(1)求波上质点P 的振动周期并画出从该时刻计时开始的振动图象．(2)如图1－2－28所示，在探究共振现象的实验中发现：当作用在装置上MN 间的驱动力的频率与上述横波的频率相同时，MN 间五个单摆中D 摆恰好发生共振．现测得D 摆摆线长l ＝99.6 cm.摆球的直径d ＝0.8 cm ，求当地重力加速度g .(结果取2位有效数字)图1－2－27解析：(1)由图象可以看出：λ＝4 m.由T ＝λv 可解得：T ＝λv ＝42s ＝2 s. 由于t ＝0时刻P 点向上振动，则P 点的振动图象如下图所示：(2)由T ＝2π L g 得：g ＝4π2L T2 又L ＝l ＋d2，联立可解得：g ＝4π2(99.6＋0.4)×10－222＝9.9 m/s 2. 答案：(1)(2)9.9 m/s 2 6. 已知一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图象如图1－2－29所示，再经过1.1 s ，P 点第3次出现波峰．求：图1－2－29(1)波速v 为多少？(2)由图示时刻起，Q 点再经过多长时间第一次出现波峰？(3)从此时刻开始计时，试写出坐标为x ＝3 m 的质点的位移与时间的关系式．解析：由传播方向可以判断，此时此刻P 点的振动方向是向下的，经过t 1＝34T 第一次到达波峰位置，经过t 2＝134T ，第二次到达波峰位置，经过t 3＝234T ，第三次到达波峰位置，即234T ＝1.1 s ，T ＝0.4 s.(1)从题中波形图上可以看出，波长λ＝4 m ，所以波速v ＝λT ＝ 4 m 0.4 s＝10 m/s. (2)由图上可以看出波向右传播，t ＝0时，离A 点最近的波峰在x ＝2 m 处，该点距Q 点距离为s ＝4 m ，因此再经过t 1时间，Q 点第一次出现波峰，t 1＝s v ＝ 4 m 10 m/s＝0.4 s. (3)坐标为x ＝3 m 的质点此时处在平衡位置，由于波沿x 轴正方向传播，所以质点向上运动，周期为0.4 s ，所以质点的振动周期也为0.4 s ，从图上可以看出振幅为0.5 m ，因此坐标为x＝3 m 的质点的位移与时间关系式为y ＝0.5sin 2π0.4t ＝0.5sin 5πt . 答案：(1)10 m/s (2)0.4 s (3)y ＝0.5sin 5πt7. 两列横波在x 轴上沿相反方向传播，如图1－2－30所示，传播速度v ＝6 m/s ，两列波的频率都是f ＝30 Hz ，在t ＝0时，这两列波分别从左和右刚刚传到S 1和S 2处，使S 1和S 2都开始向上做简谐振动，S 1的振幅为2 cm ，S 2的振幅为1 cm ，已知质点A 与S 1、S 2的距离分别是S 1A ＝2.95 m ，S 2A ＝4.25 m ，当两列波在A 点相遇时，A 点的振幅为多大？图1－2－30解析：根据v ＝λf ，则λ＝v f ＝630m ＝0.2 m ， S 1、S 2两波源到A 点的波程差，ΔS ＝S 2A －S 1A ＝(4.25－2.95)m ＝1.3 m.因为是完全相同的波源，所以ΔS 若满足半波长的偶数倍，A 点振动加强，振幅为两振幅之和，ΔS 若满足半波长的奇数倍，A 点振动减弱，振幅为两振幅之差，由此判定ΔS λ/2＝1.3×2/0.2＝13.即满足半波长的奇数倍，A 点为振动减弱点，振动振幅为A ＝A 1－A 2＝(2－1)cm ＝1 cm. 答案：1 cm8. 如图1－2－31所示为波源O 振动1.5 s 时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图．已知波源O 在t ＝0时开始沿y 轴负方向振动，t ＝1.5 s 时它正好第二次到达波谷．问：图1－2－31(1)再经过多长时间x ＝5.4 m 处的质点第一次到达波峰？(2)从t ＝0开始至x ＝5.4 m 处的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？解析：(1)从图象可知λ＝60 cm ＝0.6 m ，t ＝114T 所以T ＝45t ＝1.2 s ， 又因为x t ＝λT ，所以x ＝λt T＝0.75 m 所以t ＝1.5 s 时波刚好传至距波源0.75 m 的质点处，最前面的波峰位于x ＝0.3 m 的质点．又因为Δx Δt ＝λT， 所以Δt ＝ΔxT λ＝(5.4－0.3)×1.20.6s ＝10.2 s (2)从t ＝0至x ＝5.4 m 处的质点第一次到达波峰时所用总时间t ′＝t ＋Δt ＝1.5 s ＋10.2 s ＝11.7 s所以波源通过的总路程x 路＝4A ·t ′T ＝1.95 m 答案：(1)10.2 s (2)1.95 m。
2019年度高三物理一轮复习练习：第十四章 第2讲 机 械 波 Word版含解析
配餐作业机械波►►见学生用书P389A组·基础巩固题1．以下关于波的说法正确的是()A．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象B．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象C．声波是横波D．纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动解析干涉现象是波的特征，但是只有频率相同的两列波相遇时才会产生干涉现象，A项错误；发生衍射的条件是波的波长与障碍物的尺寸差不多，因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象，B项正确；声波是纵波，C项错误；纵波传播时，媒质中的各质点不随波向前移动，D项错误。
答案B2．(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两只小船进港躲避风浪。
某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，则下列说法正确的是()A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响解析根据题意，A、B两处小船明显受到波浪影响的原因是水波发生了明显的衍射现象，波浪能传播到A、B两处。
由于只有当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，才会发生明显的衍射现象，故A、D项正确，B、C项错误。
答案AD3．(多选)一列沿x轴传播的简谐波，波速为4 m/s，某时刻的波形图象如图所示。
此时x＝8 m处的质点具有正向最大速度，则再过4.5 s()A．x＝4 m处质点具有正向最大加速度B．x＝2 m处质点具有负向最大速度C．x＝0处质点一定有负向最大加速度D．x＝6 m处质点通过的路程为20 cm解析据题意，图示时刻x＝8 m处的质点具有正向最大速度，质点正经过平衡位置向上，则波向x轴负方向传播。
高中物理人教版(2019)选择性必修一 第三章《机械波》课后习题练习与应用复习与提高 含答案)
第三章机械波第1节波的形成1.举出一个生活中的例子，说明机械波是“质点振动”这种运动形式在介质中的传播，质点并没迁移。
2.图3.1-6是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。
（1）请判断此机械波的类型。
（2）P点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？3.图3.1-7是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＝T/4时，1到达最上方，5开始向上运动。
（1）t＝T/2时，质点8、12、16的运动状态如何？（2）t＝3T/4时，质点8、12、16的运动状态如何？（3）t＝T时,质点8、12、16的运动状态如何？第2节波的描述例题.图3.2-5中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。
经过0.5s后，其波形如图中虚线所示。
设该波的周期T大于0.5s。
（1）如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？（2）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？1.图3.2-6为一列沿x轴正方向传播的简谐波在初始时刻的波形，试画出该简谐波经过极短一段时间后的波形图，并确定初始时刻图中A、B、C、D四个质点的振动方向及这段时间内质点速度大小的变化情况。
2.简谐横波某时刻的波形如图3.2-7所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。
（1）此时刻与T/4时刻，质点P的速度与加速度的方向各是怎样的？（2）经过一个周期，质点P通过的路程为多少？（3）有同学说由此时刻起经过T/4后，质点P通过的路程为A0，你认为这种说法对吗？3.图3.2-8是一列波的图像。
（1）如果波沿着x轴的正方向传播，K、L、M三个质点，哪一个最先回到平衡位置？（2）如果波沿着x轴的负方向传播，K、L、M三个质点，哪一个最先回到平衡位置？4.一列横波某时刻的波形如图3.2-9甲所示，图3.2-9乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。
2019版高考物理一轮复习 选考部分 第一章 波 1.2 机械波
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(4)不会区分波的传播位移和质点的振动位移。 (5)误认为质点随波迁移。
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【慧眼纠错】
(1)在机械波的传播中,各质点会随波迁移。 纠错:__________________________________________ _________。 (2)在水平方向传播的波为横波。 纠错:_________________随__波__迁__移__的__是__振__动__形__式__和__能__量。,各质点本身并不
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A.这列波的波长是8 m,周期是0.20 s,振幅是10 cm B.在t=0时刻,质点Q向y轴正方向运动 C.从t=0到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 m D.从t=0到t=0.25 s,质点P通过的路程为0 cm E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.1sin 10πt(m)
形象比 喻
图象变 化
一段完 整
振动图象
波动图象
记录着一个人 一段时间内活 动的录像带
随时间推移,图 象延续,但已有 形状不变
记录着许多人某 时刻动作、表情 的集体照片
随时间推移,图 象沿传播方向平 移
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【考点冲关】
1.(多选)(2018·邢台模拟)图甲为一列简谐横波在t=0.10 s 时刻的波形图,P是平衡位置为
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2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法:
方法解读
沿波的传播方 “上 向,“上坡”时质 下坡” 点向下振动,“下 法 坡”时质点向上
振动
“同 侧”
波形图上某点表 示传播方向和振
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械波
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械波1．(2023·江苏南京市高三月考)超声波是一种频率高于20000Hz的声波，波长很短，广泛应用于生活与生产实践．关于超声波及应用，下列说法正确的是()A．在同种介质中，超声波的速度大于次声波的速度B．超声波的频率越高，衍射本领越强C．高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长，说明此时车正在靠近测速仪D．“彩超”检查身体时，超声波迎着血液流动方向发射，仪器接收到的反射回来的波的频率低于其发射的超声波的频率2．A、B为同一波源发出的两列波，某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示，则两列波的波速大小之比v A∶v B是()A．1∶3B．1∶2C．2∶1D．3∶13.(多选)如图所示，蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫，形成了水波．已知水波的传播速度与水的深度成正相关，蟾蜍的鸣叫频率f＝1451Hz.下列说法正确的是()A．水波从浅水区传入深水区，频率变大B．在深水区，水波更容易发生衍射现象C．池塘水面上的落叶会被水波推向岸边D．若水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s4．(2022·辽宁卷·3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P 的说法正确的是()A ．该时刻速度沿y 轴正方向B ．该时刻加速度沿y 轴正方向C ．此后14周期内通过的路程为AD ．此后12周期内沿x 轴正方向迁移为12λ5．(多选)(2022·浙江1月选考·15)两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T 的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t ＝0时刻的波形如图所示，此时两列波相距λ，则()A ．t ＝T4时，波形如图甲所示B ．t ＝T2时，波形如图乙所示C ．t ＝3T4时，波形如图丙所示D ．t ＝T 时，波形如图丁所示6.(2023·江苏徐州市模拟)两辆汽车甲与乙，在t ＝0时刻，分别距十字路O 处的距离为x 甲和x 乙．两车分别以速率v 甲和v 乙沿水平的、相互正交的公路匀速前进，如图所示．汽车甲持续地以固定的频率f 0鸣笛，则在任意时刻t 汽车乙的司机所检测到的笛声频率将如何变化(已知声速为u，且有u>v甲、u>v乙)()A．当两车均向O运动(在到达O之前)时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低B．当两车均向O运动(在到达O之前)时，汽车乙的司机接收到的频率可能等于波源发出的频率C．当两车均向远离O的方向运动时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低D．当两车均向远离O的方向运动时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率高7．(2023·辽宁大连市二十四中模拟)如图甲所示，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(－2,0)和S2(4,0)．两波源的振动图像分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.50 m/s.0时刻两波源产生的波均已到达质点A(－2,8)和B(1,4)处，则()A．质点A位于振动加强区B．质点A比质点B振动得快C．0～4s内，质点A的最小位移为－2mD．0～4s内，质点B的最大位移为2m8．(2022·全国乙卷·34(1))介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源S1和S2，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为0.8s．当S1过平衡位置向上运动时，S2也过平衡位置向上运动．若波速为5m/s，则由S1和S2发出的简谐横波的波长均为_________m．P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与S1、S2平衡位置的距离均为10m，则两波在P点引起的振动总是相互____________(填“加强”或“削弱”)的；当S1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P 处的质点____________(填“向上”或“向下”)运动．9．(2023·江苏省镇江第一中学检测)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x轴上－0.2m和1.2m处，两波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm.如图为t ＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x轴上0.2m和0.8m的P、Q两质点开始振动．质点M、N的平衡位置分别处于x轴上0.5m和0.6m处．求：(1)M点开始振动的时刻；(2)0～3.0s内质点N运动的路程．s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质10．一列简谐横波在t＝13点Q的振动图像．关于该简谐波下列说法中正确的是()A．波速为9cm/sB．沿x轴正方向传播C．质点Q的平衡位置坐标x＝9cmD ．在t ＝12s 时质点P 移动到O 点11．(2020·山东卷·4)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播，已知x ＝54λ处质点的振动方程为y ＝A cos (2πT t )，则t ＝34T 时刻的波形图正确的是()12．(2021·辽宁卷·7)一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，t ＝2s 时的波形如图(a)所示，x ＝2m 处质点的振动图像如图(b)所示，则波速可能是()A.15m/s B.25m/s C.35m/s D.45m/s 13.(多选)如图所示，一列振幅为10cm 的简谐横波，其传播方向上有两个质点P 和Q ，两者的平衡位置相距3m ．某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3s ，Q 第一次到达波峰．则下列说法正确的是()A ．波长可能为2mB ．周期可能为0.24sC ．波速可能为15m/sD．0.3s内质点P的位移大小为10cm14．在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m的A、B两点，如图甲、乙分别是A、B 两质点的振动图像．已知该波波长大于2m，求这列波可能的波速．答案及解析1．C 2.C 3.BD4.A5.BD6.C7．D 8．4加强向下解析因周期T ＝0.8s ，波速为v ＝5m/s ，则波长为λ＝v T ＝4m ；因两波源到P 点的距离之差为零，且两振源振动方向相同，则P 点的振动是加强的；因S 1P ＝10m ＝2.5λ，则当S 1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P 处的质点向下振动．9．(1)0.75s (2)4cm解析(1)由题图可知，两列波经时间t ＝xPM v＝0.75s 同时到达M 点．(2)由题图可知，λ＝0.4m ，T ＝λv ＝1s右波传到质点N 处的时间t 1＝xQN v＝0.5s左波传到质点N 处的时间t 2＝xPN v＝1.0s1．0s 后，质点N 始终处于振动减弱状态，静止不动，质点N 实际振动时间为0.5s ，即半个周期，质点N 的路程s ＝2A ＝4cm.10．C[由题图甲可以看出，该波的波长为λ＝36cm ，由题图乙可以看出周期为T ＝2s ，波速为v ＝λT ＝18cm/s ，A 错误；当t ＝13s 时，Q 点向上运动，结合题图甲根据“上下坡”法可得波沿x 轴负方向传播，B 错误；由题图甲可知，x ＝0处，y ＝－A2＝A sin(－30°)，则x P ＝30°360λ＝3cm ，由题图乙可知，t ＝0时，质点Q 处于平衡位置，经过Δt ＝13s ，其振动状态向x 轴负方向传播到P 点处，则x Q －x P ＝v Δt ＝18×13cm ＝6cm ，x Q ＝9cm ，C 正确；波沿x 轴负方向传播，而质点P 只会上下振动，D 错误．]11．D[t ＝0时，代入振动方程可得x ＝54λ处的质点位于波峰(y ＝A )，则x ＝0处质点恰好位于y ＝0的平衡位置，其波形如图中实线所示．t ＝34T 时，x ＝0处质点恰好振动到最低点，t＝34T 时的波形如图中虚线所示，选项D 正确．]12．A[根据题图(b)可知，t ＝2s 时x ＝2m 处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为该波沿x 轴负方向传播，结合题图(a)，利用“上下坡”法可知x ＝2m 为半波长的奇数倍，即有(2n －1)λ2＝2m(n ＝1,2,3，…)，由题图(b)可知该波的周期为T ＝4s ；所以该波的波速为v ＝λT ＝12n －1m/s(n ＝1,2,3，…)当n ＝3时，可得波速为v ＝15m/s ，故选A.]13．ACD [某时刻P 、Q 两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，故存在以下四种情况当P 、Q 之间的波的形式如图(c)所示时，则有32λ＝3m ，则有λ＝2m ，A 正确；由图可知，质点Q 第一次到达波峰经历的时间可能为14T 1＝0.3s 或34T 2＝0.3s ，解得周期可能为1.2s 或0.4s ，B 错误；图(a)、(b)、(c)、(d)的波长分别为λa ＝λb ＝3m ，λc ＝2m ，λd ＝6m ，当周期为1.2s 时，波速为v a ＝v b ＝2.5m/s ，v c ＝53m/s ，v d ＝5m/s ，当周期为0.4s 时，波速为v a ′＝v b ′＝7.5m/s ，v c ′＝5m/s ，v d ′＝15m/s ，C 正确；经过0.3s ，当质点Q 到达波峰时，图(a)、(b)中质点P 到达波峰，图(c)质点P 到达波谷，图(d)质点P 到达波谷，故0.3s 内质点P 的位移大小为10cm ，D 正确．]14．见解析解析由振动图像得质点振动周期T ＝0.4s ，若波由A 向B 传播，B 点比A 点晚振动的时间Δt ＝nT ＋34T (n ＝0,1,2,3，…)，所以A 、B 间的距离为Δs ＝v Δt ＝λT Δt ＝nλ＋34λ(n ＝0,1,2,3，…)，则波长为λ＝4Δs 4n ＋3＝164n ＋3m(n ＝0,1,2,3，…)，因为λ>2m ，所以n ＝0,1当n ＝0时，λ1＝163m ，v 1＝λ1T ＝403m/s ，当n ＝1时，λ2＝167m ，v 2＝λ2T ＝407m/s.若波由B 向A 传播，A 点比B 点晚振动的时间Δt ′＝nT ＋14T (n ＝0,1,2,3，…)，所以A 、B 间的距离为Δs ′＝nλ＋14λ(n ＝0,1,2,3，…)，则波长为λ′＝4Δs 4n ＋1＝164n ＋1m(n ＝0,1,2,3，…)因为λ>2m ，所以n ＝0,1当n ＝0时，λ1′＝16m ，v 1′＝40m/s ，当n ＝1时，λ2′＝165m ，v 2′＝8m/s.。
2019届一轮复习人教版 机械波 课件(46张)
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[解析]
做简谐振动的质点振幅都是相等的，故 P 点
的振幅也是 A， 选项 A 正确； 周期也相等， 故周期也是 T， 选项 B 正确；质点的振动速度大小与波速无关，选项 C 错误； 质点开始振动的方向取决于振源的起振方向， 与质 点与振源的距离无关，选项 D 错误。 [答案] AB
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波的传播问题的分析方法 (1)波传播时，波的信息和能量可以向外传播，但振动的 质点并不随波迁移。 (2)波的传播具有周期性，波在一个周期传播的距离等于 一个波长。波长的大小等于相邻两波峰(或波谷)之间的距离。 λ (3)波长、波速、周期和频率的计算利用关系式 v＝T和 v＝λf。
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解析：水面波是一种机械波，A 正确； 15 5 1 根据题意得周期 T＝ s＝ s，频率 f＝T＝0.6 Hz，B 错误； 9 3 v 1.8 波长 λ＝ f ＝ m＝3 m，C 正确； 0.6 波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质 点并不随波迁移，D 正确。 答案：ACD
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(3)机械波的分类 横 质点的振动方向与波的传播方向相互 垂直 的 波 波，有 波峰 (凸部)和 波谷 (凹部) 纵 质点的振动方向与波的传播方向在 同一直线 波 上的波，有 密部 和疏部
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2．波的图像 (1)坐标轴：横轴表示在波的传播 方向上各质点的 平衡 位置， 纵轴表示 某时刻各质点偏离平衡位置的 位移 。 如图所示。 (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开
A．该简谐波是纵波 B．该简谐波的最大波长为 2L T C．t＝ 时，P 在平衡位置上方 8 3T D．t＝ 时，P 的速度方向竖直向上 8
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解析： 振动方向与传播方向垂直， 故该简谐波是横波， A 错误； 1 根据“下坡上”判断，P 距离 O 的最近距离 L＝ λ，所以最大 4 1 1 波长等于 4L，B 错误；经过 T，P 位于波峰，所以 T 时，P 4 8 3 在平衡位置上方，C 正确；在 T 时，P 正在从波峰向平衡位 8 置运动，速度方向竖直向下，D 错误。 答案：C
2019届高考物理一轮复习讲义：第十五章 第讲 机械波 Word版含答案
第2讲机械波板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】机械波横波和纵波Ⅰ1、机械波的形成和传播(1)产生条件①有波源；②有介质，如空气、水、绳子等、(2)传播特点①传播振动形式、能量和信息；②介质中质点不随波迁移；③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向都与波源相同、2、机械波的分类【知识点2】横波的图象波速、波长、频率(周期)及其关系Ⅱ1、横波的图象(1)坐标轴:横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移、(2)意义:表示在某一时刻各质点离开各自平衡位置的位移、(3)图象(4)应用①可直接读取振幅A、波长λ，以及该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移、②可确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小、③可结合波的传播方向确定各质点的振动方向，或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向、2、波长、波速、频率(周期)及其关系(1)波长λ:在波动中，偏离平衡位置位移(或者说振动相位)总是相同的两个相邻质点间的距离、(2)波速v:波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定、(3)频率f:由波源决定，等于波源的振动频率；与周期的关系为f＝1T、(4)波长、波速、频率和周期的关系:v＝λf＝λT、【知识点3】波的干涉和衍射多普勒效应Ⅰ1、波的独立传播原理两列波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样、2、波的叠加几列波相遇时能够保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移(速度、加速度)等于这几列波单独传播时引起的位移(速度、加速度)的矢量和、3、波的干涉和衍射的比较4、多普勒效应(1)定义:由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒效应、(2)规律:波源的频率不变，只是观察者接收到的波的频率发生变化、如果二者相互接近，观察者接收到的频率变大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率变小、(3)应用:利用声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度；利用光波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度、板块二 考点细研·悟法培优考点1 机械波的形成与传播 [深化理解]1、波速与振速的区别波源振动几个周期，波形就向外平移性延伸几个波长，λT 这个比值就表示了波形向外平移性延伸(或振动能量向外传播)的速度，即波速、波速的大小与介质有关，波在同一均匀介质中的传播是匀速的，与波源的振动频率无关、质点的振动速度，即为振速，波动中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，即做变速运动，振速周期性变化，振速的大小、方向与质点偏离平衡位置的位移的大小、方向有关、2、机械振动与机械波的区别和联系例1(多选)一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔L＝0、1 m选取一个质点，如图甲所示，t＝0时刻波恰传到质点1，并立即开始向上振动，经过时间t＝0、3 s，所选取的1～9号质点间第一次出现如图乙所示的波形，则下列判断正确的是()A、t＝0、3 s时刻，质点1向上振动B、t＝0、3 s时刻，质点8向下振动C、t＝0至t＝0、3 s内，质点5振动的时间只有0、2 sD、该波的周期为0、2 s，波速为4 m/sE、该波的周期为0、3 s，波速为2、67 m/s如何确定波的周期、波长和波速？提示:由振动的时间确定周期T，由形成的波形确定波长λ，再由v＝λT确定波速、(2)如何由波的传播方向确定质点的振动方向？提示:微平移法、尝试解答选BCD、由乙图可知波长λ＝0、8 m，由题知，t＝0时刻，该波恰传到质点1，并向上振动，当t＝0、3 s时，由乙图确定此时质点1向下振动，又已知1～9号质点间第一次出现如图乙所示波形，故质点1振动了一个半周期，所以T＝0、2 s，由v＝λT得v＝4 m/s，所以D正确，A、E错误、由波向右传播及乙图可知，在t＝0、3 s时，质点8向下振动，B正确、从t＝0时刻起，经半个周期即0、1 s波才传到质点5，因此质点5在t＝0至t＝0、3 s内振动了一个周期0、2 s，C正确、总结升华机械波的特点及各物理量之间的关系(1)介质依存性:机械波离不开介质、(2)能量信息性:机械波传播的是振动的形式、能量和信息、(3)传播不移性:在传播方向上，各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移、(4)时空重复性:机械波传播时，介质中的质点不断地重复着振源的振动形式、(5)周期、频率同源性:介质中各质点的振动周期均等于振源的振动周期且在传播中保持不变、(6)起振同向性:介质中各质点开始振动，方向与振源开始振动的方向相同、(7)波长、波速和频率的关系:v＝λf，f由波源决定，v由介质决定、[跟踪训练][2017·广东肇庆二模](多选)如图所示为一列简谐横波在t时刻的波形，已知波速为0、2 m/s，以下说法正确的是()A、波源的振动周期为0、6 sB、经过0、1 s，质点a通过的路程为10 cmC、在t0时刻，质点a的加速度比质点b的加速度小D、若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播E、若该波沿x轴正方向传播，在t0时刻质点c的运动方向垂直x轴向上答案CDE解析 由题图可知，该波波长为8 cm ，又已知波速v ＝0、2 m/s ，故波源的周期T ＝λv ＝0.08 m0.2 m/s ＝0、4 s ，A 错误；经过0、1 s ，即14T ，质点a 若向上运动，则通过的路程将大于10 cm ，若向下运动，则通过的路程将小于10 cm ，B 错误；在t 0时刻，质点a 距平衡位置的距离比质点b 的小，故质点a 受到的回复力较小，加速度小于质点b 的加速度，C 正确；若质点a 比质点b 先回到平衡位置，说明质点a 向上振动，利用微平移法可知，波沿x 轴负方向传播，D 正确；若该波沿x 轴正方向传播，利用微平移法可知，在t 0时刻质点c 的运动方向垂直x 轴向上，E 正确、考点2 对波的图象和振动图象的理解 [对比分析]1、波的图象和振动图象的比较2、波的传播方向与质点的振动方向的判断方法例2[全国卷Ⅰ](多选)如下图(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x＝1、5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点、下列说法正确的是()A 、波速为0、5 m/sB 、波的传播方向向右C 、0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD 、0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E 、当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置如何分析波的传播距离，质点的振动路程？提示:由波的图象读出波长λ，由介质中质点的振动图象读出周期T ，再由v ＝λT 计算出波速，然后由x ＝v t 求出波在时间t 内传播的距离、质点的振动路程由振幅及振动的时间共同决定、 (2)如何确定波动图象上各质点的振动方向？ 提示:利用同侧法、上下坡法或微平移法、 尝试解答 选ACE 、由题图(a)读出波长λ＝2.0 m ，由题图(b)读出周期T ＝4 s ，则v ＝λT ＝0.5 m/s ，A 正确；题图(a)是t ＝2 s 时的波形图，题图(b)是x ＝1.5 m 处质点的振动图象，该质点在t ＝2 s 时向下振动，所以波向左传播，B 错误；在 0～2 s 内质点P 由波峰向波谷振动，通过的路程s ＝2A ＝8 cm ，C 正确，D 错误；t ＝7 s 时，Δt ＝5 s ＝114T ，P 恰好回到平衡位置，E 正确.总结升华“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象综合类问题(1)分清振动图象与波的图象.只要看横坐标即可，横坐标为x 则为波的图象，横坐标为t 则为振动图象.(2)看清横、纵坐标的单位，包括单位前的数量级. (3)找准波的图象对应的时刻在振动图象中对应的位置. (4)找准振动图象对应的质点在波的图象中对应的位置.[跟踪训练] (多选)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x 1＝2 m 的一个质点，Q 是离原点x 2＝4 m 的一个质点，此时离原点x 3＝6 m 的质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上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λ＝4 mB、这列波的周期T＝3 sC、这列波的传播速度v＝2 m/sD、这列波的波源起振方向向上E、图乙可能是图甲中质点Q的振动图象答案ACE解析由题图甲可知波长λ＝4 m，由题图乙可知周期T＝2 s，这列波的传播速度v＝λT＝2 m/s，A、C正确，B错误；由离原点x3＝6 m的质点刚刚要开始振动可知，波源起振方向向下，D错误；已知波沿x轴正方向传播，结合波的图象，在t＝0时刻，质点Q的振动方向向上，故题图乙对应的可能是题图甲中质点Q的振动图象，E正确.考点3 波的多解问题[解题技巧]一、造成波的多解问题的主要因素1、周期性(1)时间周期性:时间间隔Δt与周期T的关系不明确.(2)空间周期性:波传播距离Δx与波长λ的关系不明确.2、双向性(1)传播方向双向性:波的传播方向不确定.(2)振动方向双向性:质点振动方向不确定.如:①只知道质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能.②只知道质点由平衡位置开始振动，则起振方向有向上、向下(或向左、向右)两种可能.③只告诉波速而未说明波的传播方向，则波传播的方向有两种情形，即沿x轴正方向或沿x 轴负方向传播.二、解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n＝0,1,2…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2…).对于双向性问题，则两个方向对应的情形都要分别考虑.例3[2018·南昌模拟]如图所示实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t 2＝0.5 s 时刻的波形，这列波的周期T 符合:3T <t 2－t 1<4T ，问:(1)若波速向右，波速多大？ (2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小为74 m/s ，波速方向如何？如何判定周期？提示:向右传播时，Δt ＝kT ＋38T (k ＝0,1,2…)，T ＝8Δt 8k ＋3(k ＝0,1,2…)；向左传播时， Δt ＝kT ＋58T (k ＝0,1,2…)，T ＝8Δt 8k ＋5(k ＝0,1,2…).(2)如何计算波速？ 提示:v ＝λT.尝试解答 (1)54_m/s__(2)58_m/s__(3)向左. (1)波向右传播时，传播距离Δx 满足 Δx ＝kλ＋38λ(k ＝0,1,2,3…)由Δt ＝Δx v知 传播时间满足Δt ＝t 2－t 1＝kT ＋38T (k ＝0,1,2,3…)由于3T <t 2－t 1<4T 因此k ＝3 故Δt ＝3T ＋38T由波形图知λ＝8 m 波速v ＝λT 解得v ＝54 m/s.(2)波向左传播时，传播距离Δx 满足 Δx ＝kλ＋58λ(k ＝0,1,2,3…)传播时间满足Δt ＝t 2－t 1＝kT ＋58T (k ＝0,1,2,3…)由3T <t 2－t 1<4T 可知，k ＝3 故Δt ＝3T ＋58T波速v ＝λT解得v ＝58 m/s.(3)波速大小为74 m/s 时，波在Δt 时间内传播的距离为Δx ＝v Δt ＝74×0.5 m ＝37 m ＝(4λ＋5) m所以波向左传播，波速方向向左. 总结升华解决波的图象中的多解问题的一般思路(1)分析出造成多解的原因.①波的图象的周期性，如由Δx ＝kλ＋x ，Δt ＝kT ＋t ，求v ＝ΔxΔt出现多解. ②波传播方向的双向性:是否有两种可能？(2)由λ＝v T 进行计算，若有限定条件，再进行讨论.[跟踪训练](多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在x ＝2 m 处的质点的振动图象如图甲所示，在x ＝8 m 处的质点的振动图象如图乙所示.下列说法正确的是( )A 、该波的周期为12 sB 、x ＝2 m 处的质点在平衡位置向y 轴正方向振动时，x ＝8 m 处的质点在波峰位置C 、在0～4 s 内x ＝2 m 处和x ＝8 m 处的质点通过的路程均为6 cmD 、该波的波长可能为8 mE 、该波的传播速度可能为2 m/s 答案 ABD解析 由题图可知，该波的周期为12 s ，故A 正确；该波沿x 轴正方向传播，x ＝2 m 处的质点在平衡位置向y 轴正方向振动时(如t ＝3 s 时)，x ＝8 m 处的质点在波峰位置，故B 正确；由题图可知，x ＝2 m 处质点的振动方程为x ＝A sin ⎝⎛⎭⎫π6t －π2，在0～4 s 内，x ＝2 m 处的质点通过的路程为s ＝s 0→3＋s 3→4＝A ＋A sin ⎝⎛⎭⎫π6×4－π2＝32A ＝6 cm ，而x ＝8 m 处的质点的振动方程为x ＝A sin π6t ，在0～4 s 内，该质点通过的路程s ′＝s 0→3′＋s 3→4′＝A ＋⎣⎡⎦⎤A －A sin ⎝⎛⎭⎫π6×4＝⎝⎛⎭⎫2－32A ＝(8－23) cm 小于6 cm ，故C 错误；简谐横波沿x 轴正方向传播，由图可知，t ＝0时刻，x ＝2 m 处的质点位于波谷，x ＝8 m 处的质点在t ＝9 s 时刻才位于波谷，时间相差Δt ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34T (n ＝0,1,2，…)，则Δx ＝(8－2) m ＝6 m ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34λ(n ＝0,1,2，…)，解得波长λ＝244n ＋3 m(n ＝0,1,2，…)；当n ＝0时，λ＝8 m ，故D 正确；该波的波速v ＝λT ＝24n ＋3 m/s ，n ＝0,1,2，…，当n ＝0时，v ＝23 m/s ，n 越大，v 值越小，故该波的传播速度不可能为2 m/s ，故E 错误. 考点4 波的干涉 [深化理解]1、加强点与减弱点的比较2、加强点和减弱点的判断方法(1)图象法:在某时刻的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点是加强点，波峰与波谷的交点是减弱点.加强点或减弱点各自连接形成加强线和减弱线，以两波源为中心向外辐射，两种线互相间隔，这就是干涉图样，如图所示.加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间.(2)公式法:①当两个相干波源的振动步调一致时，到两个波源的距离之差Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)处是加强区，Δx＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)处是减弱区.②当两波源振动步调相反时，若Δx＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱.例4(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇.下列说法正确的是()A、波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B、波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C、波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D、波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅相干的两列简谐波相遇时，振动加强的质点位移总是最大吗？提示:不是，也是随时间周期性变化的.(2)振动加强点的振幅如何确定？提示:A＝A1＋A2.尝试解答选AD.空间某一质点的位移等于两列波同时在该点引起位移的矢量和，对于相干波，在某一点是加强点，则两列波在该点振动方向始终相同，该点振动加强，但该质点的位移不是始终为最大位移，B错误；波峰和波谷相遇处质点是减弱点，两列波在该点振动方向始终相反，振动减弱，位移等于两列波同时或单独在该点引起的位移的矢量和，不一定总小于加强点的位移，C错误；加强点处的质点的振幅为A1＋A2，减弱点处质点的振幅为|A1－A2|，A1＋A2>|A1－A2|，A、D正确.总结升华波的干涉问题的分析(1)在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱.两列相干波的波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇处是振动最强的地方，若用一条平滑的线将以上加强点连接起来，则这条平滑的线上的点都是加强的；而波峰与波谷(或波谷与波峰)相遇处是振动最弱的地方，把以上减弱点用一条平滑的线连接起来，则这条平滑的线上的点都是减弱点.(2)不论是振动加强的质点还是振动减弱的质点，都仍在其平衡位置附近振动，某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，因此，振动加强点的位移不是始终等于振幅，它的位移的大小和方向随时间在发生周期性的变化.[跟踪训练](多选)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向右传播，乙波向左传播.质点M位于x＝0.2 m处，则()A 、这两列波不会发生干涉现象B 、质点M 的振动总是加强C 、质点M 将做振幅为30 cm 的简谐振动D 、由图示时刻开始，再经过四分之一的甲波周期，质点M 将位于波峰 答案 BC解析 两列简谐横波在同一均匀介质内传播，波速相等，由题图可知两列波的波长相等，由v ＝λf 可知，频率相等，所以两列波能产生干涉，故A 错误；M 处质点是两列波的波峰与波峰相遇处，振动总是加强，振幅等于两列波振幅之和，即A ＝A 甲＋A 乙＝10 cm ＋20 cm ＝30 cm ，质点M 将做振幅为30 cm 的简谐振动，故B 、C 正确；从图示时刻开始，两列波都使质点M 向下运动，T 甲＝T 乙，再经过T 甲4，两列波都使M 点运动到各自的波谷，故质点M 会到达波谷，D 错误.。
2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业x342机械波
第 2 课时机械波基本技能练1．利用发波水槽得到的水面波形如图 1 甲、乙所示，则()图 1A．图甲、乙均显示了波的干涉现象B．图甲、乙均显示了波的衍射现象C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象解析本题考查了波的衍射和干涉现象，由图容易看出甲是小孔衍射，图乙是干涉， D 选项正确。
答案D▲平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为ν0的超声波，被汽车反射回来的超声波频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是()解析由于汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为ν0的超声波，被汽车反射回来的超声波频率小于发出的超声波频率，故选项 D 正确。
答案D▲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．4 C．6 D．8解析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s＝ (25m＋ x) －(25 m－x)＝ 2x，因为0≤ x≤10 m ，则0≤Δs≤20 m，又因波长λ＝ 5 m，则 s 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。
答案 B2．如图2 所示为一列简谐横波在t＝0 时刻的波形图，M 为介质中的一个质点，若该波以 20 m/s 的速度沿 x 轴负方向传播，则下列说法正确的是()图 2A ．在 t＝0 时刻，质点 M 向上振动B．经过 0.25 s，质点 M 通过的路程为 10 cmC．在 t＝0.25 s 时，质点 M 的速度方向与加速度方向相同D．在 t＝0.25 s 时，质点 M 的加速度方向沿 y 轴正方向解析根据机械波的传播方向，由带动法可知，t＝0 时刻，质点 M 向下振动，故 A 错；根据题图可知，波长为 4 m，故周期 T＝λ/v＝0.2 s，经过一个周期质点 M 通过的路程为 8 cm，又因为质点向平衡位置运动时速度越来越大，故自T题图所示时刻在 0.05 s(即4)时间内通过的路程大于振幅2 cm ，故经过 0.25 s ，质点 M 通过的路程大于 10 cm ，B 错；在 t ＝0.25 s 时质点到达平衡位置下方，此时正在向下振动， 而加速度的方向指向平衡位置， 即沿 y 轴正方向，故 C 错，D 对。
高中物理人教版2019选修一习题答案第三章机械波习题课
习题课：振动图像与波的图像的比较、机械波的多解问题必备知识基础练1.图甲是一列简谐横波在t=20s时的波形，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是()A.v=25cm/s，向左传播B.v=50cm/s，向左传播C.v=25cm/s，向右传播D.v=50cm/s，向右传播2.(多选)(2021湖北名校联盟期中)图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。
下列说法正确的是()甲乙A.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3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中虚线所示，则()A.t=0.2s时质点P的运动方向向右B.波的周期可能为0.27sC.波的频率可能为1.25HzD.波的传播速度可能为20m/s4.(多选)如图所示，机械波沿直线ab向右传播，ab=2m，某时刻a点处于波谷位置，b点在平衡位置且向上运动，下列说法正确的是()mA.波长可能是23mB.波长可能是83mC.波长可能小于23mD.波长可能大于835.(多选)一列简谐横波，在t=0时波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为(-1，0)、(-7，0)，波的传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰，则()A.t=0.9s时，Q点第一次出现波峰B.t=1.2s时，Q点第一次出现波峰C.波源起振方向一定向上D.质点Q位于波峰时，质点P位于波谷6.(多选)甲如图甲所示，一列简谐横波在x轴上传播，图乙和图丙分别为x轴上P、Q两质点的振动图像，且x PQ=6m。
下列判断正确的是()A.波长可能是8mB.波长可能是10mC.波速可能是1.2m/sD.波速可能是3.6m/s7.(2021四川高二期末)一列简谐横波，某时刻的波形图像如图甲所示，从该时刻开始计时，波上质点Q的振动图像如图乙所示，则：(1)从该时刻起，再经过Δt=0.4s，质点P的位移、通过的路程分别为多少?(2)再经多长时间x=45m处的质点(未画出)第二次位于波峰?关键能力提升练8.(多选)(2021浙江高三月考)一机械波沿x轴传播，图甲为t=0时的波动图像，图乙为x=5m处的A 质点的振动图像，此时P、Q两质点的位移均为-1m，则()A.这列波向x 轴正方向传播，波速为53m/s B.t=0.2s 时，P 、Q 两质点加速度相同 C.P 质点的振动方程为y=2sin 5π3t-π6cm D.这列波的波动方程为y=2sinπ10x+π2cm9.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。
2019-2020版高考物理一轮复习课后限时集训38机械波含解析新人教版
课后限时集训(三十八) 机械波(建议用时：40分钟)[基础对点练]题组一：机械波的形成、传播及图象1．(多选)关于机械波的形成与传播，下列说法中正确的是( ) A ．物体做机械振动，不一定产生机械波B ．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C ．参与振动的质点都有相同的频率D ．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递E ．波的传播速度和质点的振动速度相同ABC [机械波的形成必须具备两个条件：波源和介质。
若只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A 选项正确；先振动的质点带动与它相邻的后振动的质点，将振动传播开来，所以后一质点总是落后前一质点，但振动频率相同，故B 、C 选项正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，故D 选项错误；波的传播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，故E 选项错误。
]2．(多选)一列简谐横波从左向右以v ＝2 m/s 的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( )A ．A 点再经过一个周期将传播到D 点B ．B 点正在向上运动C ．B 点再经过18T 回到平衡位置D ．该波的周期T ＝0.05 sE ．C 点再经过34T 将到达波峰的位置BDE [质点不随波迁移，选项A 错误；根据“上下波”法，由波沿x 轴向右传播，可知B 点正向上运动，选项B 正确；B 点向上运动靠近平衡位置过程中平均速度比一个周期内运动的平均速度大，所用时间小于18T ，选项C 错误；由T ＝λv 可知周期为0.05 s ，选项D 正确；C 点正从平衡位置向下运动，所以再经过34T 将到达波峰，选项E 正确。
]题组二：波动图象和振动图象关联应用3．(多选)(2019·郑州模拟)图甲为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置为x ＝1 m 处的质点，Q 是平衡位置为x ＝4 m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则下列说法正确的是( )甲 乙A ．该波的周期是0.10 sB ．该波的传播速度为40 m/sC ．该波沿x 轴的负方向传播D ．t ＝0.10 s 时，质点Q 的速度方向向下E ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmBCD [由题图振动图象可知，该波的周期是0.20 s ，选项A 错误；该波的传播速度为v ＝λT ＝80.2 m/s ＝40 m/s ，选项B 正确；由振动图象可知，t ＝0.10 s 时刻，Q 点的振动方向向下，可知该波沿x 轴的负方向传播，选项C 、D 正确；从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，经历的时间为0.15 s ＝34T ，质点P 不是从平衡位置(或者波峰、波谷)开始振动，故通过的路程不等于3A ＝30 cm ，选项E 错误；故选B 、C 、D 。
推荐学习K122019高三物理人教版一轮课时分层集训：39 机械波 Word版含解析
课时分层集训(三十九) 机械波(限时：40分钟)(对应学生用书第346页)[基础对点练]机械波的形成与图象1．关于机械振动与机械波的说法中正确的是()A．机械波的频率等于振源的振动频率B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定ADE[机械波的频率是振源的振动频率，A正确；机械波的传播速度与振源的振动速度无关，B错误；波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，C错误；由v＝λT可知，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，D正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，E正确．]2．(2016·全国Ⅰ卷)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是()A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移ACE[水面波是一种机械波，说法A正确．根据题意得周期T＝159s＝53s，频率f＝1T＝0.6 Hz，说法B错误．波长λ＝vf＝1.80.6m＝3 m，说法C正确．波传播过程中，传播的是振动形式和能量，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D错误，说法E正确．]3．(2018·佳木斯一模)如图14-2-12所示是一列简谐波在t＝0时的波形图象，波速为v＝10 m/s，此时波恰好传到I点，下列说法中正确的是()图14-2-12A．此列波的周期为T＝0.4 sB．质点B、F在振动过程中位移总是相等C．质点I的起振方向沿y轴负方向D．当t＝5.1 s时，x＝10 m的质点处于平衡位置处E．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同ABC[由波形图可知，波长λ＝4 m，则T＝λv＝0.4 s，故A正确；质点B、F之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B、F在振动过程中位移总是相等，故B正确；由图可知，I刚开始振动时的方向沿y轴负方向，故C正确；波从x＝0传到x＝10 m的质点的时间t′＝xv＝1s，当t＝5.1 s时，x＝10 m的质点又振动了4.1 s＝1014T，所以此时处于波谷处，故D错误；相邻质点间的距离为半个波长，振动情况相反，所以位移的方向不同，故E错误．]A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示，经过时间t(t小于A波的周期T A)，这两列简谐横波的波形分别变为图中丙、丁所示，则A、B两列波的波速v A、v B之比可能是()A．1∶1B．2∶1C．1∶2 D．3∶1E．1∶3ACE[由图读出，A波波长为λA＝24 cm，甲图到丙图一定是半个周期，所以周期T A＝2t；B波波长为λB＝12 cm，乙图与丁图的波形图相同，经过的时间一定是整数个周期，所以周期T B＝t n，波速v A＝λAT A＝0.242t＝0.12t，v B＝λBT B＝0.12tn＝0.12nt，得到v Av B＝1∶n，所以A、B两列波的波速v A、v B之比可能是A、C、E，不可能的是B、D.]振动图象、波动图象的关联应用4．(2018·郑州模拟)如图14-2-13甲所示，一列简谐横波在x轴上传播，t时刻的波形图如图甲所示，质点A从t＋0.3 s时刻开始计时，振动图象如图乙所示，若设＋y方向为振动正方向，则下列说法中正确的是()【导学号：84370527】甲乙图14-2-13A．该简谐横波沿x轴负方向传播B．该简谐横波波速为10 m/sC．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4 m大得多D．在t＋0.5 s时刻，质点A的加速度比质点B的大E．从时刻t再经过0.4 s，质点A沿x轴正方向迁移0.8 mABD[从图乙可知t＋0.3 s时刻，质点A位于＋y最高点，质点振动周期为T＝0.4 s，可知t时刻质点A速度沿－y方向，根据“同侧法”易知波沿x轴负方向传播，A正确；由图甲得到波长为λ＝4 m，故波速v＝λT＝10 m/s，B正确；根据能发生明显衍射现象的条件，障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，C错误；从t时刻到t＋0.5 s时刻，经历时间Δt＝0.5 s＝54T，在t＋0.5 s时刻，质点A到达波谷，质点B到达平衡位置，可知质点A的位移比质点B的位移大，即质点A的加速度比质点B的大，D正确；质点A只在其平衡位置附近振动，并不会随波迁移，E错误．]5．图14-2-14甲为一列简谐横波在t＝1 s时的波形图，图乙为该简谐横波上平衡位置在x＝1 m处的质点的振动图象，若该简谐横波为位于x＝0 m或x＝4 m 处的振源振动所形成的．则下列说法正确的是()甲乙图14-2-14A．该波的振源一定位于x＝0 m处B．如果该波与另一频率为1 Hz的简谐横波相遇，则一定不能发生干涉现象C．如果该波遇到一尺寸为4 m的障碍物时一定能发生明显的衍射现象D．如果位于x＝2 m处的观察者沿x轴的负方向运动时，观察者接收到的频率一定变小E．t＝1.5 s时，平衡位置在x＝2 m处的质点具有负方向的最大加速度BDE[由振动图象可知，t＝1 s时，x＝1 m处的质点位于平衡位置且向下运动，则由质点的振动方向以及波的传播方向可知，该简谐波沿x轴的负方向传播，则该振源一定位于x＝4 m处，则A错误；由振动图象可知，该简谐波的频率为0.5 Hz，当与频率为1 Hz的简谐横波相遇，则一定不能发生干涉现象，B正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多，由题图甲可知该波的波长为λ＝2 m，则当该波遇到一尺寸为4 m的小孔时不能发生明显的衍射现象，C错误；如果位于x ＝2 m处的观察者沿x轴的负方向运动时，由多普勒效应知该观察者接收到的频率一定变小，D正确；t＝1.5 s时，平衡位置在x＝2 m处的质点位于正方向的最大位移处，则该质点具有负方向的最大加速度，E正确．] 6．(2018·太原模拟)如图14-2-15甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中某质点的振动图象，质点P的平衡位置在x＝2 m处，质点Q的平衡位置在x＝0.2 m处，下列说法正确的是()甲乙图14-2-15A．这列波的传播方向沿x轴正方向B．这列波的传播速度是20 m/sC．从图甲所示时刻开始经过0.1 s，质点P和Q运动的路程都等于0.4 m D．从图甲所示时刻开始经过0.15 s，质点P和Q运动的路程都是0.6 m E．从图甲所示时刻开始经过0.35 s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离BCE[由题图甲、乙可知波长、周期和质点的起振方向，但不知两图的时间关系，故不能确定波的传播方向，A错误；由于波长λ＝4 m，周期T＝0.2 s，则波速v＝λT＝40.2m/s＝20 m/s，故B正确；从题图甲所示时刻开始经过0.1 s，已经起振的质点在半个周期内经过的路程一定等于2A，故质点P和Q运动的路程都等于0.4 m，C正确；从题图甲所示时刻开始经过0.15 s，质点P在34T内经过的路程等于3A，即路程等于0.6 m，而质点Q前半个周期的路程为2A，之后的14T内运动的路程不等于0.2 m，故D错误；从题图甲所示时刻开始经过0.35 s＝134T，如果波向x轴正方向传播，质点P刚好到达波峰，而质点Q在波谷与平衡位置之间，如果波向x 轴负方向传播，质点P刚好到达波谷，而质点Q在波峰与平衡位置之间，所以质点Q距平衡位置的距离一定小于质点P距平衡位置的距离，故E 正确．]如图所示，甲为一列沿x轴传播的简谐波在t＝0.1 s时刻的波形图象，乙表示该波在传播介质中x＝2 m处的质点a从t＝0时起的振动图象．则()甲乙A．该波的周期是0.10 sB．该波沿x轴负方向传播C．t＝0.05 s时，质点a在负的最大位移处D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点a通过的路程为40 cmE．t＝0.25 s，x＝4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向BCE[由乙图知，质点的振动周期为T＝0.2 s，A错误；由乙图知，t＝0.1 s时，质点a向上运动，在甲图上，由波形的平移可知，该波沿x轴负方向传播，B正确；由乙图知，质点a在t＝0.05 s处于负的最大位移处，C正确；从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点a振动了t＝0.25－0.10.2T＝34T，通过的路程为3A＝3×0.2 m＝60 cm，D错误；由于质点的振动周期为T＝0.2 s，所以质点a在t＝0.25 s的振动情况与t＝0.05 s的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以位移沿y轴负方向，由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点b处于正的最大位移处，加速度沿y轴负方向，E正确．]波动的多解问题7．一列机械波某时刻的波形图如图14-2-16所示，波沿x轴正方向传播，质点p 的横坐标为x＝0.32 m，从此刻开始计时，则下列说法正确的是()【导学号：84370528】图14-2-16A．若p点经0.4 s第一次到达正向最大位移处，波速为0.3 m/sB．若p点经0.4 s到达平衡位置，波速可能为0.3 m/sC．若p点经0.4 s到达平衡位置，波速可能为1.8 m/sD．若该列波传播速度是0.8 m/s且是由单摆振动产生的，则该单摆的摆长约为0.25 mE．该列波的波长不一定是0.8 mACD[依题意，经Δt＝0.4 s波向右传播Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m，质点p恰好第一次到达正向最大位移处，波速v＝ΔxΔt＝0.120.4m/s＝0.3 m/s，A正确；波向右传播Δx＝0.32 m，质点p恰好第一次到达平衡位置，由周期性可知波传播的可能距离Δx＝0.32＋λ2n(m)(n＝0,1,2,3，…)，波速v＝ΔxΔt＝0.8＋n(m/s)(n＝0,1,2,3，…)，B错误，C正确；T＝λv＝0.8 m0.8 m/s＝1 s，根据T＝2πlg，代入数据得l＝T2g4π2＝0.25 m，D正确；由题图可知该列波的波长一定是0.8 m，E错误．]8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图线如图14-2-17甲所示，在x＝18 m处的质点的振动图线如图乙所示．下列说法正确的是()图14-2-17A．该波的周期为12 sB ．x ＝12 m 处的质点在平衡位置向上振动时，x ＝18 m 处的质点在波峰C ．在0～4 s 内x ＝12 m 处和x ＝18 m 处的质点通过的路程均为6 cmD ．该波的波长可能为8 mE ．该波的传播速度可能为2 m/sABD [根据图甲，该波的周期为12 s ，选项A 正确；根据图甲和图乙，x ＝12 m 处的质点在平衡位置向上振动时，x ＝18 m 处的质点在波峰，选项B 正确；x ＝18 m 处质点的振动方程为y ＝4sin π6t ，在0～4 s 内质点通过的路程为(8－23)cm ，选项C 错误；根据⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ＝6 m ，当n ＝0时，λ＝8 m ，选项D 正确；这列波的波速v ＝λT ＝6⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34×12 m/s ＝12n ＋32 m/s ，无论n 取何值，该波的传播速度都不可能为2 m/s ，选项E 错误．]9.一列简谐横波沿x 轴传播，x ＝0与x ＝1m 处两质点的振动图线分别如图14-2-18中实线与虚线所示，由此可以得出()图14-2-18A ．波长一定是4 mB ．周期一定是4 sC ．最大波速一定是1 m/sD ．波的传播速度可能是0.125 m/sE ．波的传播速度可能是0.2 m/sBCE [根据图象可得，该波的周期为T ＝4 s ，选项B 正确；两质点之间距离为x ＝1 m ，则波向x 轴正向传播时有⎝ ⎛⎭⎪⎫14＋n λ＝1 m(n 为自然数)，当波向x 轴负向传播时有⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ＝1 m(n 为自然数)，可得波长的最大值为4m，最大波速v＝λT＝1 m/s，选项A错误，选项C正确；波速v＝14n＋1m/s或v＝14n＋3m/s，则当n＝1时，可得波速v＝λT＝0.2 m/s，向x轴正向传播，选项E正确；无论n取何值，都不能使波速为0.125 m/s，选项D错误．]波的干涉、衍射、多普勒效应10．下列说法正确的是()A．医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速B．各种波均能发生偏振现象C．已知地震波的纵波速度大于横波速度，此性质可用于地震的预警D．若观察者远离固定声源运动，其接收到的声波频率可能升高E．在波的干涉现象中，振动加强点的位移可能是零ACE[医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速，选项A正确；只有横波才能发生偏振现象，选项B错误；已知地震波的纵波速度大于横波速度，接收地震波的仪器先接收到纵波，此性质可用于地震的预警，选项C正确；根据多普勒效应，若观察者远离固定声源运动，其接收到的声波频率一定降低，选项D错误．振动加强点的位移也是在正的最大位移和负的最大位移之间变化，E正确．]11．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v＝200 m/s，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40 m处，如图14-2-19所示，在x＝400 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()图14-2-19A．波源开始振动时方向沿y轴负方向B．从t＝0开始经0.15 s，x＝40 m处的质点运动的路程为0.6 mC．接收器在t＝2 s时才能接收到此波D．若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为9 Hz E．若该波与另一列频率为5 Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样ABE[根据波动图象和波的传播方向可知，波源开始振动时方向沿y轴负方向，选项A正确；根据波动图象可知波长λ＝20 m，振幅A＝10 cm，周期T＝λv＝20200s＝0.1 s，从t＝0开始经过0.15 s(1.5个周期)，x＝40 m处的质点运动路程为六个振幅，即6×0.1 m＝0.6 m，选项B正确；接收器在t＝Δxv＝400－40200s＝1.8 s时就能够接收到此波，选项C错误；波源频率为f＝1T＝10 Hz，若波源向x轴正方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到波的频率大于10 Hz，选项D错误；根据频率相同的两列波相遇才能产生稳定干涉可知，若该波与另一列频率为5 Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样，选项E正确．] 12．(2018·长春模拟)一绳子两端相距20 m，某时刻开始，在绳子的两端同时有相同振源开始做简谐振动，其振动图象如图14-2-20所示，已知机械波在绳子中的传播速度为v＝40 m/s.图14-2-20(1)求该波在绳子中传播时的波长；(2)求在t＝1.9 s时刻，绳子中点的振动位移；(3)两列波在绳子上叠加后，绳子中(不包括两端)有几个位置的振幅最大？【导学号：84370529】[解析](1)由题图可知T＝0.4 s，则根据λ＝v T代入数据解得λ＝16 m.(2)根据“平移法”，绳子两端的振动传播到绳子中点的时间为Δt＝Δx v＝1040s＝0.25 s则两个振动在中点都是向上起振，振动时间为t′＝t－Δt＝1.65 s，去掉整数个周期，则每个振动从平衡位置向上振动了0.05 s，由做简谐运动的质点在任意时刻的位移y＝A sin ωt得y＝10sin 2π0.4×0.05(cm)＝10×22cm＝5 2 cm根据波的叠加原理得y合＝2y＝10 2 cm.(3)设某一位置距离一端x，则距离另一端为20 m－x，两振源到该位置的波程差为Δx＝x－(20 m－x)＝2x－20 m或者Δx＝(20 m－x)－x＝20 m－2x根据波程差为λ2的偶数倍时，出现振动加强区域，振幅达到最大，故由Δx＝nλ，得2x－20 m＝n×16 m(n＝0,1,2,3，…)或者20 m－2x＝n×16 m(n＝0,1,2,3，…)故有n＝0时，x＝10 m；n＝1时x＝2 m或者x＝18 m，所以绳子中有三个位置的质点振幅最大．[答案](1)16 m(2)10 2 c m(3)3[考点综合练]13．(2015·全国Ⅱ卷)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求：(1)P 、Q 间的距离；(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．[解析](1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ①波速v 与波长的关系为v ＝λT ② 在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为v t .由题意有v t ＝PQ ＋λ4 ③式中，PQ 为P 、Q 间的距离．由①②③式和题给数据，得PQ ＝133 cm. ④(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t 1＝t ＋54T ⑤波源从平衡位置开始运动，每经过T 4，波源运动的路程为A .由题给条件得t 1＝25×T 4 ⑥故t 1时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm.⑦[答案](1)133 c m (2)125 cm14．(2016·全国Ⅱ卷)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm.O和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13 s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O 的位移随时间变化的关系式.【导学号：84370530】[解析](1)设振动周期为T .由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ①由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝13 s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差23 s ．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v ＝7.5 cm/s ②利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长λ＝30 cm. ③(2)设质点O 的位移随时间变化的关系为y ＝A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πt T ＋φ0 ④将①式及题给条件代入上式得⑤ 解得φ0＝π3，A ＝8 cm ⑥质点O 的位移随时间变化的关系式为y ＝0.08cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2＋π3(国际单位制) ⑦ 或y ＝0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2＋5π6(国际单位制)． [答案](1)4 s 7.5 cm/s 30 cm(2)y ＝0.08cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2＋π3(国际单位制) 或y ＝0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2＋5π6(国际单位制)。
人教版(2019)物理选择性必修一第3章：机械波含答案
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波1、（双选）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。
振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。
两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。
关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是()A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同2、(多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源．设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T4，质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是()A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B．图中所有质点的起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T 4D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动3、手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图．绳上有另一质点P，且O、P 的平衡位置间距为L.t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是()A．该简谐波是纵波B．经一段时间后P点逐渐移至绳的右端C ．t ＝T 8时，P 在平衡位置上方D ．t ＝3T 8时，P 的速度方向竖直向上4、如图所示,实线为简谐波在时刻t 的图像,虚线为简谐波又经Δt 时间后的图像。
则下列说法中正确的是( )A.这列简谐波一定沿x 轴正向传播B.这列简谐波一定沿x 轴负向传播C.实线上的质点a 经Δt 时间后位于虚线上a 1位置D.实线上的质点a 经Δt 时间后位于虚线上a 2位置5、(双选)水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，下列做法可取的是( )A ．增大小孔尺寸B ．减小小孔尺寸C ．增大水波频率D ．减小水波频率6、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应( )A ．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B ．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C ．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D ．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去7、（双选）如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x 轴正方向传播，波速v ＝400 m/s.为了接收信号，在x ＝400 m 处放置一接收器A(图中未标出)．已知t ＝0时，波已经传播到x ＝40 m ，则下列说法中正确的是( )A ．波源振动的周期为0.05 sB．x＝40 m处的质点在t＝0.5 s时位移最大C．接收器在t＝1.0 s时才能接收到此波D．若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz8、(双选)一列横波某时刻的波形如图所示，经过0.25 s图中P点第一次到达波峰的位置，此后再经0.75 s，P点的位移和速度可能是()A．位移是2 cmB．位移是－2 cmC．速度最大，方向沿－y的方向D．速度最大，方向沿＋y方向9、一列简谐横波在x轴上传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，x＝2 m的质点P 的振动图像如图乙所示，由此可以判断()A．该波的传播方向是沿x轴正方向B．2 s末质点P到达x＝0 m位置C．在t＝5 s时质点P的加速度为零D．在0到5 s时间内质点P通过的路程是25 cm10、(双选)如图是一列简谐横波某时刻波的图像,Q、P、N是波的传播方向上的三个质点,此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等,并且质点P正加速运动,则()A.此时刻,质点Q正加速运动B.此时刻,质点N正加速运动C.再过半个周期,质点Q正加速运动D.再过半个周期,质点N正加速运动11、如图所示，图中O点是水面上一波源，实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于()A．整个区域B．阴影Ⅰ以外区域C．阴影Ⅱ以外区域D．上述选项均不对12、（双选）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是与a相邻的两列波的波谷相遇点，则()A．a、b、c处都是振动加强的点B．b处是振动减弱的点C．经过T4质点b在波峰D．经过T4质点b在波谷13、某列波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，虚线为t＝0.3 s(该波的周期T>0.3 s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速．14、(要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播，波速为0.5 m/s，t＝0时刻的波形如图甲所示．(1)求横波中质点振动的周期T.(2)在图乙中画出t＝1 s时刻的波形图(至少画出一个波长)．(3)在图丙中画出平衡位置为x＝0.5 m处质点的振动图像(从t＝0时刻开始计时，在图中标出横轴的标度，至少画出一个周期)．人教（2019）物理选择性第一册第3章：机械波含答案1、（双选）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。
高考物理第一轮复习练习题附解析：《机械波》
2019年高考物理第一轮复习练习题附解析：《机械波》学无止境，高中是人生成长变化最快的阶段，所以应该用心去想去做好每件事，查字典物理网为大家整理了2019年高考物理第一轮复习练习题附解析：《机械波》,希望可以帮助到更多同学!1.(多选)(2019全国卷)一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动。
该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失。
一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E.若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同2.(2019北京高考)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源的振动频率对点训练：波的图像与波速公式的应用3.如图1所示，是一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图，已知这列波的周期T=2.0 s。
下列说法正确的是()A.这列波的波速v=2.0 m/sB.在t=0时，x=0.5 m处的质点速度为零C.经过2.0 s，这列波沿x轴正方向传播0.8 mD.在t=0.3 s时，x=0.5 m处的质点的运动方向为y轴正方向4.如图2所示，在x轴上传播的一列简谐横波，实线表示t=0时刻的波形图，虚线表示在t=0.2 s时刻的波形图。
已知该波的波速是80 m/s，则下列说法正确的是()A.波长是10 mB.周期是0.1 sC.波可能沿x轴正方向传播D.t=0时，x=4 m处的质点速度沿y轴负方向5.A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图3甲、乙所示，经过时间t(t小于A波的周期TA)，这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则A、B两列波的波速vA、vB之比不可能的是()A.11B.12C.13D.31对点训练：振动图像与波动图像6.(多选)如图4(a)所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1 m。
【单元练】人教版高中物理选修1第三章【机械波】复习题(含答案解析)
一、选择题1．小明和小华利用照相机记录绳子上由a 向b 传播的机械波并研究机械波的传播规律。
某时刻拍照记录的波形如图甲所示（图中数据为已知），其中a 、b 两点平衡位置的横坐标的距离为6m ，b 点的振动图像如图乙，则a 点的振动图像为（ ）A ．B ．C ．D ． D解析：D根据图甲波长8m λ= ，a 、b 两点平衡位置的横坐标的距离为6m ，相差34λ，则在t=0时刻b 点的振动方向向下，根据波的传播方向也质点的振动方向的关系，可知a 在波峰位置，则波形如图所示故选D 。
2．一列简谐横波在10.02s t =时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在lm x =处的质点P 的振动图像如图乙所示。
已知质点M 的平衡位置在 1.75m x =处。
下列说法正确的是（ ）A ．波的传播方向沿x 轴负方向B ．2003s t =.时，质点M 的运动方向沿y 轴正方向C ．M 点在1t 时刻位移为2m 10D ．质点M 从1t 时刻起每过0.005s 通过的路程均为0.2m C 解析：CA ．由质点P 的振动图像可知，波的传播方向沿x 轴正方向，故A 错误；B ．由图可知波速2m100m/s 0.02sv Tλ=== 在2003s t =.时，波形向右传播了 21()1m x v t t ∆=-=此时质点M 在x 轴的下方，且运动方向沿y 轴负方向，故B 错误； C ．M 点在1t 时刻的位移为22sin()0.2m m 24210M y A ππππ=+++=⨯= 故C 正确；D ．质点M 在一个周期内通过的路程为0.8m ，由于质点的振动不是匀速率运动，所以在0.005s （即4T）内通过的路程不一定总是0.2m ，故D 错误。
故选C 。
3．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，波速4m/s v =。
已知坐标原点处质点的振动图像如图所示，在选项的四幅图中，能够正确表示0.35s t =时波形的是（ ）A ．B ．C．D． D解析：D【分析】根据振动图像判定出0.35st=时坐标原点处质点的位置和振动方向，选取正确的选项。
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[课时作业] 单独成册 方便使用一、选择题1.设x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G八个点，OA ＝AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝EF ＝FG ＝1 m ，质点O 在垂直于x 轴方向上做简谐运动，沿x 轴方向传播形成横波. t ＝0时刻，O 点开始向上运动，经t ＝0.2 s ，O 点第一次到达上方最大位移处，这时A 点刚好开始运动、那么在t ＝2.5 s 时刻，以下说法中正确的是( )A 、B 点位于x 轴下方B 、A 点与E 点的位移相同C 、D 点的速度最大D 、C 点正向上运动E 、这列波的波速为5 m/s解析：由题可知，T 4＝0.2 s ，周期T ＝0.8 s ，14λ＝1 m ，波长λ＝4 m ，由v ＝λT 得波速v＝5 m/s ，则可判断E 项正确；当t ＝2.5 s 时，波源O 已振动了318个周期，此时O 位于x 轴上方向上振动，B 点与O 点之间相距半个波长，可判断B 点位于x 轴下方，A 项正确；2.5 s 时E 点已经振动了一段时间，A 点与E 点间距1个波长，两点振动情况完全一样，则B 项正确；O 点与D 点间距1个波长，两点的振动情况完全一样，此时，O 点已经离开平衡位置向上振动，D 点也一样，则D 点的速度不是最大，C 项错误；波传播到C 点的时间为t ＝3×0.2 s ＝0.6 s ，在t ＝2.5 s 时刻质点C 已振动的时间t ′＝2.5 s －0.6 s ＝1.9 s ＝238T ，质点C 的起振方向向上，则在2.5 s 时刻C 点应向下振动，则D 项错误、答案：ABE2.如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射、下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )A 、增大波源的振动频率B 、减小波源的振动频率C 、增大障碍物的长度D 、减小障碍物的长度E 、波源远离障碍物运动解析：不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长或减小障碍物的长度即可满足题目要求，由λ＝v f 知，v 不变，减小f ，λ增大，故A 、C 错，B、D对；波源远离障碍物将产生多普勒效应，等效于增大波长，故E对、答案：BDE3、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是()A、波沿x轴负方向传播，波速为5 m/sB、波沿x轴正方向传播，波速为5 m/sC、若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处D、质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E、从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P在y轴上的坐标为20 cm解析：由题意可知，波沿x轴负方向传播，其周期T＝1.2 s，根据v＝λT得v＝5 m/s，A正确，B错误；当两质点平衡位置间的距离相差半个波长的奇数倍时，振动步调相反，C正确，D错误；波的周期为T＝1.2 s，根据对称性可知，从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P到达波峰处，其y坐标为20 cm，E正确、答案：ACE4.一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示、介质中x＝2 m处的质点P沿y轴正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()A、周期为4.0 sB、振幅为20 cmC、传播方向沿x轴正向D、传播速度为10 m/sE、经1 s波向前传播10 m，而质点不随波移动解析：由题意知ω＝5π rad/s，周期T＝2πω＝0.4 s，由波的图象得振幅A＝10 cm，波长λ＝4 m，故波速v＝λT＝10 m/s，P点在t＝0时振动方向为正y方向，波向正x方向传播，由Δx＝v t1知，1 s后波向前传播10 m，各质点仍在平衡位置附近振动而不随波移动、答案：CDE5、(2018·安徽江南十校联考)一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8 m，周期为2 s，t＝1 s时刻波形如图a所示，a、b是波上的两个质点、图b是波上某一点的振动图象、则下列说法正确的是()A、图b可以表示d质点的振动B、图b可以表示b质点的振动C、a、b两质点在t＝1.5 s时速度大小相同D、该波传播速度为v＝4 m/sE、t＝0时b质点速度沿y轴正向解析：a、b、d三质点中在t＝1 s时位于平衡位置的是b和d质点，其中d质点向上振动、b质点向下振动，则图b可以表示d质点的振动，A项正确，B项错误、t＝1.5 s时的波形图如图甲所示，则知此时a质点速度大于b质点速度，C项错误、波速v＝λT＝4 m/s，D项正确、t＝0时波形如图乙所示，此时b质点速度沿y轴正方向，E项正确、答案：ADE6、(2018·河北唐山模拟)如图所示为一列向左传播的横波的图象，图中实线表示t时刻的波形，虚线表示又经Δt＝0.2 s时刻的波形，已知波长为2 m，下列说法正确的是()A 、波的周期的最大值为2 sB 、波的周期的最大值为29 sC 、波的速度的最小值为9 m/sD 、这列波不能发生偏振现象E 、这列波遇到直径r ＝1 m 的障碍物会发生明显的衍射现象解析：0.2 m ＝110λ，因波向左传播，则由图象可知波向左传播的距离为(n ＋910)λ(n ＝0,1,2，…)，所以0.2 s ＝(n ＋910)T (n ＝0,1,2，…)，n ＝0时，周期最大，为T m ＝29 s ，波速最小，为v min ＝λT m＝9 m/s ，所以A 错误，B 、C 正确、横波可以发生偏振现象，D 错误、因为障碍物的直径r ＝1 m<λ＝2 m ，则这列波遇到此障碍物可以发生明显的衍射现象，E 正确、答案：BCE7.图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知t 1＝0.3 s 时，质点P 首次位于波谷，质点Q 的坐标是(1.5，0)，质点M 的坐标是(13,0)(图中未画出)，则以下说法正确的是( )A 、波的传播速度为0.3 m/sB 、从t ＝0开始，质点Q 一定比P 先到达波峰C 、每经0.2 s ，质点Q 的路程一定是10 cmD 、在t 2＝1.6 s 时刻，质点M 第二次位于波峰E 、P 、Q 两质点的速度方向始终相同解析：由题图知波长为λ＝4 cm ，v ＝34λt 1＝0.1 m/s ，故选项A 错误；因为该波沿x 轴正方向传播，质点Q 在质点P 的左侧，由题图可知质点Q 一定比P先到达波峰，故选项B 正确；波的周期T ＝λv ＝0.4 s ，每经0.2 s 即半个周期，质点Q 运动的路程s ＝2A ＝2×5 cm ＝10 cm ，故选项C 正确；波峰第一次到达质点M 的时间t 3＝Δx v ＝0.13－0.010.1s ＝1.2 s ，再经过一个周期即t 2＝1.6 s 时，质点M 第二次位于波峰，故选项D 正确；P 、Q 两质点相距Δx ′＝0.5 cm<λ，不是同相位点，故选项E 错误、 答案：BCD8.如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻，M 是波蜂与波峰的相遇点，设这两列波的振幅均为A ，则下列说法中正确的是( )A 、此时刻位于O 处的质点正处于平衡位置B 、P 、N 两处的质点始终处在平衡位置C 、随着时间的推移，M 处的质点将向O 处移动D 、从此时刻起，经过四分之一周期，M 处的质点到达平衡位置，此时位移为零E 、O 、M 连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A解析：此时刻位于O 处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项A 错误；P 、N 两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为零，选项B 正确；质点并不随波迁移，选项C 错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在M 点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D 正确；O 、M 连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A ，选项E 正确、答案：BDE9、如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x ＝0与x ＝75 m 处的A 、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示、则这列波的( )A 、A 点处波长是10 cm ，B 点处波长是5 cmB 、周期一定都是2×10－2 sC 、t ＝0.012 5 s 时刻，两质点的振动速度方向相反D 、传播速度一定是600 m/sE 、A 质点的振幅是B 质点的振幅的2倍解析：由A 、B 两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10－2 s ，所以B 项正确；再由振动图象知t ＝0时，质点A 在平衡位置且向上振动，B 处在波峰，则有75 m ＝34λ＋nλ(n ＝0,1,2,3，…)，解得λ＝3004n ＋3m(n ＝0,1,2,3，…)，所以A 项错；在t ＝0.012 5 s ＝58T 时，质点A 向下振动，B 向上振动，所以C 项正确；波的传播速度v ＝λT ＝15 0004n ＋3 m/s(n ＝0,1,2,3，…)，有多种可能，D 项错；由图可知质点A 的振幅为10 cm ，质点B 的振幅为5 cm ，所以E 项正确、答案：BCE二、非选择题10.一列沿－x 方向传播的简谐横波，在t ＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm.P 、Q 两点的坐标分别为(－1,0)和(－9,0)，已知t ＝0.7 s 时，P 点第二次出现波峰、(1)这列波的传播速度多大？(2)从t ＝0时刻起，经过多长时间Q 点第一次出现波峰？(3)当Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程为多少？解析：(1)由题意可知该波的波长为λ＝4 m ，P 点与最近波峰的水平距离为3 m ，距离下一个波峰的水平距离为7 m所以v ＝s t ＝10 m/s(2)Q 点与最近波峰的水平距离为11 m故Q 点第一次出现波峰的时间为t 1＝s 1v ＝1.1 s(3)该波中各质点振动的周期为T ＝λv ＝0.4 sQ 点第一次出现波峰时质点P 振动了t 2＝0.9 s则t 2＝2T ＋14T ＝9T 4质点每振动T 4经过的路程为10 cm当Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程s ′＝0.9 m.答案：见解析11、(2018·湖北武汉调研)有两列简谐横波a 、b 在同一介质中分别沿x 轴正方向和负方向传播，两列波在t ＝0时刻的波形曲线如图所示，已知a 波的周期T a ＝1 s 、求：(1)两列波的传播速度；(2)从t ＝0时刻开始，最短经过多长时间x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m?解析：(1)由图可知a 、b 两列波的波长分别为λa ＝2.5 m ，λb ＝4.0 m.两列波在同种介质中的传播速度相同，为v ＝λa T a＝2.5 m/s. (2)a 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t a ＝Δx a v ＝1＋mλa v ，b 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t b ＝Δx b v ＝1.5＋nλb v，又t a ＝t b ＝t ，联立解得5m －8n ＝1(式中m 、n 均为正整数)，分析知，当m ＝5、n ＝3时，x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m 时经过时间最短，将m ＝5代入t ＝1＋mλa v ，解得t ＝5.4 s.答案：(1)均为2.5 m/s (2)5.4 s12、如图甲所示，一列简谐横波沿直线AB 传播，A 、B 之间的距离为1 m ，A 、B 两点的振动情况如图乙所示、则这列波波速为多少？解析：该波的周期为T ＝4 s.如果该波向右传播x AB ＝nλ＋34λ(n ＝0,1,2,3，…)解得波长λ＝44n ＋3m(n ＝0,1,2,3，…) 波速v ＝λT ＝14n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3，…)、 如果该波向左传播x AB ＝nλ＋14λ(n ＝0,1,2,3，…)解得波长λ＝44n ＋1m(n ＝0,1,2,3，…) 波速v ＝λT ＝14n ＋1m/s(n ＝0,1,2,3，…)、 答案：见解析。