2023高考物理专题冲刺训练--机械波(一)--波的形成与传播、波的图像与振动图象应用
高考物理 波的形成和传播专题和答案
波的形成和传播1、一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m。
图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。
从图示可知A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度可能是34 m/sD．a点一定比b点距波源近2、下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是．（填入选项前的字母，有填错的不得分）A．弹簧振子的周期与振幅有关B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D．单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率3、在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图甲所示．振动从质点1开始向右传播，质点l开始运动时的速度方向向上．经过时间 t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形．关于这列波的周期和波速，下列说法中正确的是A．这列波的周期 B．这列波的周期C．这列波的传播速度 D．这列波的传播速度4、海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是（）A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C．地震波和海啸都有纵波 D．地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强、5、关于机械波的概念，下列说法中正确的是（）A、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等B、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向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，简谐波的图象相同6、关于电磁波和机械波，下列说法正确的是 ( )A．电磁波和机械波的传播都需要借助于介质B．电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关C．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D．机械波能产生多普勒效应，而电磁波也能产生多普勒效应7、下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( )A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率8、有一条弹性绳水平放置，振源在原点，t=0时开始振动，起振方向竖直向上，形成一列简谐波向右传播，周期为0.4s，传播速度为10m／s，t=0.3s时振源停止振动，对应各时刻波形如图8所示，下列说法正确的是：A．t=0.2s时为aB．t=0.3s时为bC．t=0.4s时为cD．t=0.5s时为d9、下列关于振动和波动的说法中正确的是（）A.有机械波必有机械振动，有机械振动必有机械波B.振动是形成波动的原因，波动是振动在介质中的传播C.振动是单个质点呈现的运动现象，波动是介质中的众多质点联合起来呈现的运动现象D.波动过程相邻质点间必有相互作用力10、一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图1所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动.由此可知A.该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后，b比c先到达平衡位置D.该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处11、下列关于机械波的说法中正确的是（）A.机械波是物质在空间的传播 D.波是传递波源振动能量的一种方式E.质点振动方向总是垂直于波的传播方向B.机械波是振动在介质中的传播C.机械波可以传递信息 F.波源停止振动则波也立即停止传播12、在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。
机械波 学生版--2024届高考物理一轮复习热点题型
机械波目录题型一 机械波与波的图像类型1 波的形成及传播类型2 波的图像题型二 波的图像和振动图像的理解和应用题型三 波传播的周期性和多解性问题类型1 时间多解性类型2 空间多解性题型四 波的叠加与干涉题型五 波特有的现象题型一:机械波与波的图像1.传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。
(4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v=λT=λf。
2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法内容图像“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一横坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向类型1.波的形成及传播1(2023·浙江金华·模拟预测)杜甫曾在《曲江》中提到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。
平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播(可视为简谱波)，A、B两点与S在同一条直线上，C、S在另外一条直线上。
图示时刻，A在波谷，B、C在不同的波峰上。
已知波速为v，A、B连线在水平方向的距离为a，则不正确的是()A.水波的波长为aB.A点振动频率为2vaC.到达第一个波峰的时刻，C比A滞后3avD.从图示时刻起，经过av的时间，B、C之间的距离增大了2(2023·江苏徐州·统考三模)如图，静止水面同一直线上的A、S、B为三个质点的平衡位置，它们的间距为AS=SB=3a。
一滴水落在S处，形成一列向四周传播的水波(可视为简谐波)，当水波的同一波峰经过A、B处时，S处的质点刚好经过平衡位置，且S、A(或B)之间只有一个波谷。
高中物理 第12章 机械波 第1节 波的形成和传播课后练习高二物理试题
点囤市安抚阳光实验学校波的形成和传播基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．关于机械波的下列说法中，正确的是( C )A．自然界所刮的风就是一种机械波B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息D．能传播机械波的介质一是可以自由流动的解析：自然界所刮的风，实质上是由于压强差因素引起的空气流动，不是机械波，所以A错；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，因此B错；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错。
2．关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是( A )A．有机械振动必有机械波B．有机械波必有机械振动C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止解析：机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一有机械振动，但有机械振动不一有机械波，A错，B对；波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C对；振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量消耗尽为止，D对。
故符合题意的选项为A。
3．区分横波和纵波是根据( C )A．是否沿水平方向传播B．质点振动的方向和波传播的远近C．质点振动的方向和波传播的方向的关系D．质点振动的快慢解析：横波与纵波的区别是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系判断的，如果两者的方向在同一条直线上，则该波就是纵波，如果两者的方向相互垂直，则该波就是横波。
4．关于机械波的形成，下列说法中正确的是( BC )A．物体做机械振动，一产生机械波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．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递解析：机械波的形成必须具备的两个条件：振源和介质。
专题44 机械波(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题44 机械波特训目标 特训内容目标1 机械波的传播和波的图像（1T —4T ） 目标2 波动图像和振动图像（5T —8T ） 目标3 波的多解问题（9T —12T ） 目标4 波的干涉（13T —16T ） 目标5 波的衍射（17T —20T ） 目标6多普勒效应（21T —24T ）一、机械波的传播和波的图像1．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，t =0时波的图像如图所示，质点P 的平衡位置在x =8m 处，该波的传播速度为40m/s 。
下列说法正确的是（ ）A ．该列波的周期T =0.2sB ．在0~1s 内质点P 通过的路程为2mC ．t =0.3s 时质点P 的速度方向沿y 轴负方向D ．x =4m 处质点的振动方程是()10sin 5cm y t π= 【答案】AB【详解】A ．根据图像可知=8m λ则该列波的周期8s=0.2s 40T vλ==，A 正确； B ．由分析有11s =5t T =则在1s 时间内质点P 通过的路程为5410cm =2m x =⨯⨯，B 正确； C ．由于该波沿x 轴负方向传播，根据同侧法，0时刻，质点P 沿y 轴负方向振动，又由于10.3s =12t T =经过一个周期，质点回到初始状态，再经过半个周期，质点P 沿y 轴正方向振动，C 错误； D ．根据同侧法，x =4m 处质点，在0时刻，处于平衡位置且沿y 轴正方向振动，则其振动方程为 ()2sin10sin 10cm y A t t Tππ==，D 错误。
故选AB 。
2．图1中的B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B 超图像。
图2为血管探头沿x 轴正方向发送的简谐超声波图像，t ＝0时刻波恰好传到质点M 。
已知此超声波的频率为1×107 Hz 。
下列说法正确的是（ ）A ．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/sB ．质点M 开始振动的方向沿y 轴正方向C ．t ＝1.25×10－7 s 时质点M 运动到横坐标x ＝3.5×10－4 m 处D ．0～1.25×10－7 s 内质点M 的路程为2mm 【答案】AD【详解】A ．由题图2知波长λ＝14×10－2 mm ＝1.4×10－4 m 由v ＝λf 得波速v ＝1.4×10－4 m×1×107 Hz ＝1.4×103 m/s 故A 正确；B ．由上下坡法可得，质点M 开始振动的方向沿y 轴负方向，故B 错误；C ．质点M 只会在自己的平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故C 错误；D ．质点M 振动的周期771s 110110s 1T f -=⨯==⨯由于771.251051104t T --∆⨯==⨯所以质点M 在0～1.25×10－7 s 内运动的路程为542mm 4s A =⨯=故D 正确。
2023高三物理模拟考题型总结及分析-机械波
第28讲机械波目录考点一波动图象与波速公式的应用 (1)考点二振动图象与波动图象 (3)考点三波的干涉、衍射、多普勒效应 (6)练出高分 (10)考点一波动图象与波速公式的应用1. 波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图所示．图象的应用：(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移．(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小．(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向．2．波速与波长、周期、频率的关系为：v＝λT＝λf.[例题1]（2023•佛山二模）3月8日，河源市发生4.5级地震，广佛多地震感明显。
地震波按传播方式可分为横波（S波）、纵波（P波）和面波（L波）。
若在某地记录到S波在t＝0时刻的波形图如图所示，已知该S波传播速度v＝4km/s，传播方向水平向右，则下列说法正确的是（）A．该波波长为4mB．该波振动频率为0.25HzC．此时刻质点M向右运动D．经一个周期，质点M运动的路程为20cm[例题2]（2023•南通模拟）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，两列波在t＝0时的部分波形曲线如图所示，已知甲波的波速为2.5cm/s，则（）A．x轴上振动加强和减弱的质点的位置是固定的B．t＝0时，x＝0处的质点向y轴正方向运动C．t＝0时，x＝﹣25cm处的质点偏离平衡位置的位移为8cmD．t＝0.1s时，x＝2.5cm处的质点的位移为﹣8cm[例题3]（2023•南通模拟）甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，波速为1m/s，t＝0时刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如图所示，则（）A．x＝﹣1m处的质点起振时向y轴负向运动B．两波叠加前后，x＝﹣0.5m处的质点振幅不同C．坐标原点的振动方程为y＝30sin（πt）cmD．两个相邻振动加强点间的距离为2m[例题4]（2023•徐州模拟）“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。
2023届新高考物理二轮专题训练13：机械振动与机械波(含答案解析)
专题训练13 机械振动与机械波一、选择题（第1～6题为单选题，第7～10题为多选题）1．一个弹簧振子，在光滑水平面上做简谐运动，如图所示，当它从左向右恰好经过平衡位置时，与一个向左运动的钢球发生正碰，已知碰后钢球沿原路返回，并且振子和钢球不再发生第二次碰撞。
则下面的情况中不可能出现的是（）A．振子继续作简谐振动，振幅和周期都不改变B．振子继续作简谐振动，振幅不变而周期改变C．振子继续作简谐振动，振幅改变而周期不变D．振子停止运动2．如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是（）A．甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长B．甲摆的机械能比乙摆的大C．在t＝1 s时有正向最大加速度的是乙摆D．由图象可以求出当地的重力加速度3．如图是某横波的波形图，实线表示某时刻的波形，虚线表示0.2 s后的波形图，以下说法正确的是（）A．若波向左传播，则它传播的距离可能是5 mB．若波向右传播，则它的最大周期是0.8 sC．若波向左传播，则它的波速可能是45 m/sD．若波速为35 m/s，则波的传播方向向右4．飞力士棒（Flexi－bar）是德国物理治疗师发明的一种物理康复器材，也是一种有效加强躯干肌肉功能的训练器材。
标准型飞力士棒整体结构由中间的握柄，两端负重头，用一根PVC软杆连接，质量为508 g，长度为1.525 m，棒的固有频率为4.5 Hz，如图所示，可以使用双手进行驱动，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（）A．使用者用力越大飞力士棒振动越快B．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定越来越大C．双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动，会产生共振D．负重头质量相同，同样材料的PVC杆缩短，飞力士棒的固有频率不变5．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x ＝2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图像。
下列说法不正确的是（ ）A ．这列波沿x 轴正方向传播B ．这列波的传播速度是20 m/sC ．经过0.1 s ，质点Q 的运动方向沿y 轴负方向D ．经过0.35 s ，质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离 6．如图甲所示，在同一介质中，波源为1S 与2S 频率相同的两列机械波在0t =时刻同时起振，波源1S 的振动图像如图乙所示；波源为2S 的机械波在0.25s t =时波的图像如图丙所示。
2024届新高考物理高频考点专项练习：机械波的形成与传播
2024届新高考物理高频考点专项练习：专题八考点23机械波的形成与传播1.一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m ，且这两个质点之间的波峰只有一个，则该简谐波的波长可能为（）A.4m 、6m 和8m B.6m 、8m 和12mC.4m 、6m 和12mD.4m 、8m 和12m2.浅层水波可视作简谐横波，如图所示，A B 、两点为沿波源向外的一条直线上相距0.15m d 的两点，已知波源的振动周期为0.2s ，A 点在振动的最高点，B 点在平衡位置。
则下列选项判断正确的是（）A.水波的波长最大为0.2mB.若B 点向上振动，则水波最大传播速度为3m/sC.若B 点向下振动，则水波最小传播速度为1m/sD.质点B 刚振动时，速度向右3.一均匀介质中有两列简谐横波，甲向右传播，乙向左传播，波速大小均为0.5m /s,0t 时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是（）A.两列波相遇时能发生稳定的干涉B.一观察者正经2m x 处向右运动，在他看来，两波的频率可能相同C.x 轴上第一个位移达到6cm 的质点的横坐标为 2.75mx D.0t 时刻，平衡位置在 2.6m x 处质点的振动方向与平衡位置在 5.1m x 处质点的振动方向相反4.甲、乙两列简谐横波沿同一直线传播，0t 时刻两波叠加区域各自的波形如图所示，已知甲沿x 轴正方向传播，乙沿x 轴负方向传播，两列波的传播速度相同，甲波的周期为0.4s ，则（）A.两列波在相遇区域会发生干涉现象B.0t 时，平衡位置在4m x 处质点的速度沿y 轴正方向C.0.2s t 时，平衡位置在4m x 处质点的位置为1cmy D.0.2s t 时，平衡位置在4m x 处质点的速度为零5.对于惠更斯原理的理解正确的是（）A.惠更斯原理能够解释所有的波的现象B.子波的波速与频率等于初级波的波速和频率C.用惠更斯原理不能解释波的衍射现象D.同波面上的两个位置的质点振动步调也可能相反6.关于机械波中的横波和纵波，下列说法正确的是（）A.对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B.对于横波，质点的振动方向与波的传播方向有时会相同C.形成纵波的质点随波一起迁移D.空气介质只能传播横波7.一条弹性绳子呈水平状态，M 为绳子中点，两端P 、Q 同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图所示，对于其后绳上各点的振动情况，下列判断正确的是（）A.左边的波先到达中点MB.两列波波速之比为1:2、开始振动的方向相同C.中点M的振动总是加强的D.绳的两端点P Q8.波动的下列说法，正确的是（）A.介质中的质点随波的传播而迁移B.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C.波不但传递能量，还能传递信息D.一切波的传播均需要介质9.关于机械振动和机械波，下列说法中正确的是（）A.做简谐运动的物体经过平衡位置时的加速度为零B.在外力作用下物体的振动频率称为固有频率C.反射、衍射、干涉、多普勒效应都是波所特有的现象D.同一个单摆从北京移到广州，周期变长10.如图所示，在某一均匀介质中，两波源A、B位于一半径为4m的圆的一条直径上，距离圆心O点都是2m，其简谐运动表达式均为0.1sin(10π)m，圆周上的P点x t与A、B两波源间的距离分别为5m和3m，波在该介质中传播速度为10m/s。
15.2 机械波(练)--2023-2024年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
专题15.2 机械波1．一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为5Hz 。
在同一底片上多次曝光后形成照片如图所示，照片与实物比例为1：100。
照片中A 、B 、C 、D 四点为同一水平线上的四点，且AB ＝BC ＝CD ＝2cm 。
以下说法正确的是（ ）A ．该绳波的波长为4mB ．该绳波波速可能为60m/sC ．该列波一定在向右传播D ．同一次曝光时A 、C 两处质点振动方向相同【答案】B【解析】A ．设波长为λ，则有2()100cm 800cm =8m AB BC λ=⨯+⨯=A 错误；B ．设周期为T ，则有,2) 则波速为0,1,2)当1n =时，60m/s v =，B 正确；C ．该列波传播方向在水平方向上，可能向左，也可能向右，C 错误；D ．A 、C 两处质点相距半个波长，同一次曝光时振动方向相反，D 错误。
故选B 。
2．如图甲所示，t ＝0时，一小船停在海面上的P 点，一块浮木漂在纵坐标y ＝0.5m 的R 点，其后小船的振动图像如图乙所示，则（ ）A ．水波的振动向x 轴负方向传播B ．水波波速为4.8m/sC．1.5s末，浮木的纵坐标刚好为零D．0.9s末，小船的加速度达到正向最大值B错误；C．t=0时刻，浮木位于波传播方向的上坡上，因此浮木此时沿y轴的负方向振动，因为t=0时刻，浮木位于平衡位置的上方，且不在最大位移处，因此1.5s末，浮木不在平衡位置，C错误；D．0.9s是34T，在t=0时刻，小船从平衡位置向y轴正方向振动，经34T时间，小船振动到y轴负方向的最大位移处，由简谐振动的受力特点F kx=-可知，小船受沿y轴正方向的力最大，由牛顿第二定律可知，小船的加速度达到正向最大值，D正确。
故选D。
3．如图所示，位于x=0.25的波源P从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t=2.0s 时波源停止振动，t=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置x a=1.75m，质点b的平衡位置x b=-0.5m。
2023版新教材高中物理第三章机械波专项2波的图像与振动图像的综合问题课时作业教科版选择性必修第一册
专项 2 波的图像与振动图像的综合问题提能力1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某质点的振动位移随时间变化的振动图像(两图均用同一时刻计时)，图乙的振动图像对应图甲上的质点可能是( )A．x＝1 m处的质点 B．x＝2 m处的质点C．x＝3 m处的质点 D．x＝4 m处的质点2．一列简谐横波沿x轴传播，波速为2.0 m/s，该波在t＝0时刻的波形图如图甲所示，x＝0处质点的振动图像如图乙所示．下列说法正确的是( )A．质点的振动周期为4.0 sB．这列波的振幅为60 cmC．该波沿x轴正方向传播D．t＝0时刻，x＝4 m处的质点沿y轴负方向振动3．质点A做简谐运动，其振动图像和t＝1.6 s时刻的波动图像如图所示，则在t＝1.6 s时，下列说法正确的是( )A．质点A向上运动，波向左传播B．质点A向上运动，波向右传播C．质点A向下运动，波向左传播D．质点A向下运动，波向右传播4．(多选)如图甲所示的y-x图线表示一列简谐波在沿x轴方向传播时的波形图，若以图甲所示情况为计时起点，那么图乙所示的y-t图线表示的是( )A．当这列波沿x轴正方向传播时，是表示a质点的振动图像B．当这列波沿x轴负方向传播时，是表示a质点的振动图像C．当这列波沿x轴正方向传播时，是表示b质点的振动图像D．当这列波沿x轴负方向传播时，是表示b质点的振动图像5．(多选)一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示．当t＝7 s时，简谐波的波动图像可能正确的是( )6．(多选)一列简谐横波沿x轴方向传播，在t＝0.25 s时的波形如图甲所示，图乙为x＝1.5 m处质点b的振动图像，下列说法正确的是( )A．该波的波速为2 m/sB．该波沿x轴正方向传播C．质点a(x＝1 m)在t＝0.25 s到t＝1.25 s的时间内沿x轴正方向运动了2 mD．质点d(x＝3 m)在t＝0.75 s时处于平衡位置，并沿y轴负方向运动7．一列简谐横波在t＝0.4 s时的波形如图甲所示，甲图中x＝15 m处质点A的振动图像如图乙所示．则( )A ．这列波沿x 轴正方向传播B ．这列波的波速是20 m/sC ．再过0.2 s 质点A 将迁移到x ＝20 m 处D ．质点A 在任意的1 s 内所通过的路程都是0.4 m8．(多选)一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝T2 时刻，该波的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是( )A ．质点Q 的振动图像与图(b)相同B ．在t ＝0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大C ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示D ．在t ＝0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大9．战斗绳是目前非常流行的一种高效全身训练的方式．在某次训练中，运动员手持绳的一端甩动形成绳波可简化为简谐波，图甲是t ＝0.3 s 时的波形图，x ＝0处的质点振动图像如图乙所示，质点A 的平衡位置在x ＝2.5 m 处，则( )A ．这列波向x 轴负方向传播B ．这列波的传播速度为1 m/sC ．t ＝0.6 s 时质点A 的加速度沿y 轴负方向D ．t ＝0.3 s 至0.55 s 时间内，质点A 通过的路程为3 cm10.如图甲为某波在t ＝1.0 s 时的图像，图乙为参与该波动的P 质点的振动图像．(1)求该波的波速；(2)画出Δt ＝3.5 s 时的波形．专项2 波的图像与振动图像的综合问题1．答案：B解析：波沿x 轴正方向传播，由题图乙可得在t ＝1 s 时刻，质点在平衡位置，且向y 轴负方向运动，由题图甲及简谐波沿x 轴正方向传播可判断x ＝2 m 处的质点在平衡位置，正沿y 轴负方向运动，故B 正确，A 、C 、D 错误．2．答案：A解析：由题图甲可知，波长λ＝8 m, T ＝λv ＝82.0 s ＝4.0 s ，故A 正确；由题图甲知，这列波的振幅为30 cm ，故B 错误；t ＝0时刻，x ＝0处质点向下振动，可知该波沿x 轴负方向传播，故C 错误；根据波沿x 轴负方向传播可判断，t ＝0时刻，x ＝4 m 处质点沿y 轴正方向振动，故D 错误．3．答案：B解析：由振动图像可知t ＝1.6 s 时，质点A 向上振动．根据“上坡下振，下坡上振”，可确定A 点处于波的图像的下坡，则波应沿x 轴正方向传播，故B 项正确．4．答案：AD解析：如果这列波沿x 轴正方向传播，a 质点应沿y 轴正方向运动，b 质点应沿y 轴负方向运动，这时y -t 图线表示的是a 质点的振动图像；如果这列波沿x 轴负方向传播，a 质点应沿y 轴负方向运动，b 质点沿y 轴正方向运动，这时y -t 图线表示的是b 质点的振动图像，故A 、D 正确．5．答案：AC解析：由O 点的振动图像可知，周期为T ＝2×(11－5) s ＝12 s ，设原点处的质点的振动方程为y ＝A sin ⎝⎛⎭⎪⎫2πT t ＋φ，则10 cm ＝20sin φ cm 解得φ＝π6，在t ＝7 s 时刻y7＝20sin⎝ ⎛⎭⎪⎫2π12×7＋π6 cm ＝－10 3 cm ≈－17.3 cm ，因7 s ＝12T ＋112T ，则在t ＝7 s 时刻质点在y 轴负向且向下振动，根据同侧法可判断若波向右传播，则波形如C 所示；若波向左传播，则波形如A 所示．6．答案：AB解析：根据题图甲可得，λ＝4 m ，根据题图乙可得T ＝2 s ，则波的速度为v ＝λT ＝2 m/s ，A 正确；在t ＝0.25 s 时，b 点振动方向向上，由波形平移法知该波沿x 轴正方向传播，B 正确；质点a 只在自己的平衡位置附近上下振动，并不随着波向右迁移，C 错误；题图甲为t ＝0.25 s 时的波形图，到t ＝0.75 s 时经过了的时间是T4，即t ＝0.75 s 时，质点d 处于平衡位置，并正在向y 轴正方向运动，D 错误．方法总结：“一分、一看、二找”巧解波的图像与振动图像综合类问题7．答案：A解析：A 对：由图乙知，t ＝0.4 s 时质点A 向下振动，据带动法可知该波沿x 轴正方向传播．B 错：由图甲读出波长为λ＝20 m ，由图乙读出波的周期为T ＝0.8 s ，则波速为 v ＝λT ＝25 m/s.C 错：简谐横波沿x 轴正方向传播，质点A 只上下振动，并不随波迁移．D 错：质点在一个周期内通过的路程为四个振幅，周期T ＝0.8 s ，则Δt ＝1 s ＝54T ，若质点A 初始位置在平衡位置或最大位移处，则它在1 s 内的路程应为s ＝1.25×4A ＝5×8 cm ＝0.4 m ；若质点A 初始位置不在平衡位置或最大位移处，1 s 内所通过的路程不是0.4 m ．8．答案：BCD解析：t ＝T2时刻，题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动，而题图(a)中质点Q 在t ＝T2时刻从平衡位置向上振动，平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动，所以质点Q 的振动图像与题图(b)不同，平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如题图(b)所示，选项A 错误，C 正确；在t ＝0时刻，质点P 处在波谷位置，速率为零，位移最大，加速度最大，而质点Q 运动到平衡位置，速度最大，加速度为零，即在t ＝0时刻，质点P 的加速度比质点Q 的大，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大，选项B 、D 正确．9．答案：D解析：由乙图读出，t ＝0.3 s 时x ＝0处的质点速度方向沿y 轴负方向，在图甲上，根据波形平移法可知，该波沿x 轴正方向传播，A 错误；由甲图读出波长为λ＝6 m ，由乙图读出周期为T ＝0.6 s ，则波速为v ＝λT ＝10 m/s ，B 错误；t ＝0.6 s 时，质点A 振动了0.3 s ，半个周期，质点A 振动方向向上，则经过半个周期时振动到平衡位置下面，则质点A 的加速度沿y 轴正方向，C 错误；根据ω＝2πT ＝10π3，则质点O 的振动方程为y ＝2sin ωt ＝2sin2π0.6t(cm)，O 点振动形式传到A 处的时间是t ＝xv＝0.25 s ，所以A 质点的振动方程为yA ＝2sinω(t －0.25)＝2sin (10π3t －56π)(cm)，在t ＝0.3 s ，A 质点的位移y1＝2sin (10π3×0.3－56π)(cm) ＝1 cm ，当t ＝0.55 s 时，此时A 质点的位移y2＝2sin (2π0.6×0.3)(cm)＝0，t ＝0.55s 时，A 点恰好回到平衡位置，由于振动时间小于半个周期，所以t ＝0.3 s 至0.55 s 时间内，质点A 通过的路程为3 cm ，D 正确．10．答案：(1)4 m/s (2)见解析图解析：(1)由题图甲得波长λ＝4 m ，由题图乙得周期T ＝1.0 s ，所以波速v ＝λT＝4 m/s.(2)方法一 平移法由题图乙可知1.0 s 时质点P 向y 轴负方向振动，所以题图甲中的波沿x 轴负方向传播，传播距离Δx ＝v Δt ＝4×3.5 m ＝14 m ＝(3＋12)λ，所以只需将波形沿x 轴负方向平移12λ＝2 m即可，如图(a)所示方法二特殊点法如图(b)所示，在图中取两特殊质点a 、b ，因Δt ＝3.5 s ＝312T ，舍弃3，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．。
高考物理第2课时 机械波的形成和传播 波的图象练习
避躲市安闲阳光实验学校第2课时机械波的形成和传播波的图象P质点的振动图象图7－2－121．在坐标原点处有一质点O做简谐振动，它形成沿x轴传播的简谐横波，波长为16 m，在其右侧相距4 m处的质点P的振动图象如图7－2－12所示，使用与P质点相同的计时起点，那么当t＝5 s时的波动图象是下图中的( )解析：由振动图象可知，t＝5 s时，质点P正经过平衡位置向上运动．比较波形图中距离O点右侧面4 m处的质点，A、B波形图中该处质点并不在平衡位置上，故A、B错；D图中4 m处质点经过平衡位置向下运动，D项错．答案：C2.图7－2－13汶川地震主要是印度洋板块的移动挤压，造成板块缓慢积累的能量突然释放而引起的强烈振动．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7－2－13所示)．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：考查地震波的传播．由纵波传播速度大于横波可知，纵波先到达地震仪处，竖直弹簧振子P先开始振动，水平弹簧振子H后开始振动，设地震发生到纵波到达地震仪时间为t，震源距地震仪距离为s，则有s＝v纵t，s＝v横(t＋5)，联立解得s＝36 km.答案：A3．一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x＝3 m，如图7－2－14甲所示．若t＝0时质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图7－2－14乙所示，则B点的振动图象为( )图7－2－14解析：振动从A传到B的时间为3 s，即B从t＝3 s开始振动，其振动与t ＝0时A的振动相同，故B正确．答案：B图7－2－154．(2010·北京西城区抽样)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻的波形如图7－2－15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7－2－15中的虚线所示，该时刻波刚好传到Q点，a、b、c、P、Q是介质中的质点，以下说法正确的是( )A．这列波的波速可能为116.7 m/sB．这列波的周期为0.8 sC．质点c在这段时间内通过的路程可能大于20 cmD．在t＋0.1 s时刻，质点b、P的位移相同解析：0.6 s时间内波传播距离x＝30 m，波速v＝x/t＝50 m/s，A错误；由波形图可知，波长λ＝40 m，周期T＝λ/v＝0.8 s，B正确；t＋0.2 s 时刻波传播到c点，则质点c在0.6 s时间内只有0.4 s在振动，通过的路程为20 cm，C错误；将波形图中的实线沿x轴正方向移动λ/8(5 m)，显然质点b、P的位移相同，D正确．答案：BD图7－2－165．位于坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝40 m/s，已知t＝0时刻波刚好传播到x＝13 m处，如图7－2－16所示．下列说法正确的是( )A．波源S开始振动的方向沿y轴正方向B．t＝0.45 s时，x＝9 m处的质点的位移为零C．t＝0.45 s时，波刚好传播到x＝18 m处D．t＝0.45 s时，波刚好传播到x＝31 m处解析：波刚好传播到x＝13 m处时，根据波的传播方向可知该质点开始向y轴正方向运动，波的传播的过程是将波源的振动形式在传播方向上传播，因此波源的起振方向决定了任意刚起振的质点的振动方向，故波源S开始振动的方向沿y轴正方向，A对；波速v＝40 m/s，由图可知波长λ＝8 m，则周期T＝λv＝0.2 s，经过t＝0.45 s＝214T，将t＝0时刻的完整波形图向右移动0.45×40 m＝18 m，波传播到x＝31 m处，可从波形图中看出x＝9 m 处的质点刚到达最低点，故A、D正确．答案：AD1.图7－2－17振源A带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图7－2－17所示，规定绳上各质点向上运动方向为正方向，从波传播到绳上P点开始计时，下图中能表示P点在一个周期内振动图象的是( )解析：绳上每一点的起振方向都相同，由图甲可知P点的起振方向向上，所以C选项正确．答案：C2．(2009·神州模拟)已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图象如图7－2－18(a)所示，t时刻的波形如图7－2－18(b)所示，则t′＝t＋0.5 s 时刻的波形图线可能是( )图7－2－18答案：CD3.图7－2－19如图7－2－19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＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2解析：因在介质中传播的机械波其周期和频率由波源决定，则在不同介质中传播的同源波频率相同f1＝f2.而波速由介质决定，又据v＝λT得v1v2＝λ1λ2＝21.故只有C正确．答案：C4．如图7－2－20甲所示是t＝1.0 s时沿x轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速v＝1.0 m/s.则x＝1.0 m处的质点的振动图象是图7－2－20乙中的( )甲乙图7－2－20A．① B．② C．③ D．④解析：从题中图甲可以看出，x＝1.0 m处质点在t＝1.0 s时的位移是2 cm，质点的运动方向向上；由题中图乙，只有①图象满足1.0 s时的位移是2 cm，且运动方向向上．答案：A图7－2－215．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图7－2－21中a、b所示，则( )A．该波的振幅可能是20 cmB．该波的波长可能是8.4 mC．该波的波速可能是10.5 m/sD．该波由a传播到b可能历时7 s解析：考查波的传播、振动图象、波动的多解性等知识点．由振动图象可知，该波的振幅是10 cm，选项A错误；由相距10.5 m的ab两处的质点振动图象可知简谐横波的周期是T＝4 s，简谐横波由a传播到b需时间3T/4＋nT，选项D正确；由3λ/4＋nλ＝10.5 m，解得波长λ＝42/(4n＋3)，选项B 错误；该波波速v＝λ/T＝10.5/(4n＋3)，选项C错误．答案：D图7－2－226．如图7－2－22甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波．图7－2－22乙为从t＝0时刻开始描绘的P点的振动图象．下列判断中正确的是( )A．该波的频率为1t2－t1B．这列波的波长为st1 t2－t1C．t＝0时刻，振源O振动的方向沿y轴正方向D．t＝t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向解析：由振动图象知，波的周期是(t2－t1)，则波的频率为1t2－t1，A正确；由波速v＝st＝st1得λ＝vT＝s(t2－t1)t1，B错；t＝0时刻，振源的振动方向与波传到P点时P的振动方向相同，可知振源振动的方向沿y轴正方向，C 正确；当t＝t2时刻，P点的振动方向可由t2时刻后面的图象判断，振动方向沿y轴正方向，D错．答案：AC图7－2－237．振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在x 轴上沿正、负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图7－2－23所示．在原点的左方有一质元P，从图示时刻开始，经过1/8周期，质元P所在的位置以及振动方向为( )A．x轴下方，向上运动B．x轴下方，向下运动C．x轴上方，向上运动D．x轴上方，向下运动答案：A图7－2－248．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图7－2－24中实线所示，t＝0.2 s时刻的波形如图中的虚线所示，下列说法中不正确的是( )A．t＝0.2 s时质点P的运动方向向上(即沿y轴正向)B．P质点的振动周期可能是0.4 sC．当x＝6 m处的质点运动到波峰位置时，x＝12 m处的质点恰运动到平衡位置且沿y轴正方向运动D．当x＝12 m处的质点运动到波峰位置时，x＝24 m处的质点恰运动到波谷位置答案：B9.图7－2－25如图7－2－25所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t＋Δt时刻的波形曲线．B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点．下列说法中正确的是( )A．任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动B．任一时刻，如果质点B的速度为零，则质点C的速度也为零C．如果波是向右传播的，则波的周期可能为67ΔtD ．如果波是向左传播的，则波的周期可能为613Δt解析：由波动图象可判定B、C两质点振动方向不一定同时改变．故A、B错．该波的波长为3d，当波向右传播时，有v·Δt＝3nd＋d2，其中v＝λT，所以周期T＝6Δt6n＋1，当n＝1时，T＝67Δt，C对．同理，波向左传播时，T＝6Δt6n＋5，故D错．答案：C10．(2009·福建，17)图7－2－26图7－2－26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7－2－26乙为质点Q的振动图象，则( )A．t＝0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大B．t＝0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm解析：A选项，由乙图象看出，t＝0.15 s时，质点Q位于负方向的最大位移处，而简谐运动的加速度大小与位移成正比，方向与位移方向相反，所以加速度为正向最大值；B选项中，由乙图象看出，简谐运动的周期为T＝0.20 s，t＝0.10 s时，质点Q的速度方向沿y轴负方向，由甲图可以看出，波的传播方向应该沿x轴负方向，因甲图是t＝0.10 s的波形，所以t＝0.15 s时，经历了0.05 s＝T4的时间，图甲的波形向x轴负方向平移了λ4＝2 m的距离，如图所示，因波向x轴负方向传播，则此时P点的运动方向沿y轴负方向；D选项中，由图甲可以看出，由于t＝0.10 s时刻质点P不处于平衡位置，故从t＝0.10 s到t＝0.25 s质点P通过的路程不为30 cm，本题正确选项为A、B.答案：AB11.图7－2－27如图7－2－27所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P点的横坐标为96 cm，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间质点P开始振动，振动方向如何；(2)经过多长时间，质点P第三次到达波峰．解析：(1)图中状态为波刚传到24 cm处，故传到P点的时间为：t＝Δsv＝0.96－0.240.6s＝1.2 s.由于题干图中24 cm处质点沿y轴负向振动，故P点开始振动方向沿y轴负向．(2)可用两种方法求解质点振动法：周期为T＝λv＝0.240.6s＝0.4 s故P点开始向下振动，经34T时间第一次到达波峰，再经2T时间第三次到达波峰，总时间是：t′＝t＋34T＋2T＝2.3 s.波形移动法：题干图状态下，距离P点最近的波峰(6 cm处)传到P点时，P点第一次到达波峰，再经2T时间第三次到达波峰，得总时间为：t′＝0.96－0.060.6s＋2T＝2.3 s.答案：(1)1.2 s 沿y轴负向(2)2.3 s图7－2－2812．如图7－2－28所示为一列简谐波在t1＝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t2＝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t1＝0至t3＝1.2 s，质点N运动的路程和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t1＝0到t2＝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t1＝0至t3＝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 cm。
2023届高考物理高频考点考前冲刺卷 【湖北专版】
2023届高考物理高频考点考前冲刺卷【湖北专版】一、单选题 (共7题)第(1)题如图甲所示，在x轴上有两个波源S1和S2，两波源在纸面内做垂直于x轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。
两波源形成的机械波沿x轴传播的速度均为0.25m/s，则（ ）A．两波源形成的波振幅不同，不能产生干涉现象B．x=0m处的点为振动减弱点，振幅为2mC．x=1m处的点为振动加强点，振幅为6mD．两波源的连线间（不含波源）有12个振动加强点，且位移均恒为6m第(2)题已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。
则（ ）A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向第(3)题如图为氢原子能级示意图，下列说法正确的是（ ）A．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以发出6种频率的光B．当处于基态的氢原子受到动能为13.6eV的粒子轰击时，氢原子一定会电离C．处于基态的氢原子可以吸收能量为12.1eV的光子并发生跃迁D．处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小第(4)题无极灯是一种新型光源，与传统光源相比，它没有明显的电极。
它用高频发生器在灯内产生电磁场，使灯内气体电离，形成等离子体。
等离子体中受激后的原子返回基态时辐射出紫外线，激发灯泡内壁的荧光粉，产生可见光。
根据陈述，下列哪位科学家的研究与无极灯的发光原理联系最不密切（ ）A．库仑B．麦克斯韦C．赫兹D．玻尔第(5)题核电池又叫放射性同位素电池，它将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能。
核电池已成功用作航天器的电源，那么航天器核电池应用的核反应方程可能是（ ）A．B．C．D．第(6)题如图所示为我国航天员王亚平在空间站中演示“水球气泡实验”时的情景，她往水球中注入一个气泡，气泡静止在水球中，水球悬在空中，关于该实验，下列说法正确的是（ ）A．由于完全失重，气泡中气体压强为零B．水与气泡界面处，水分子作用力表现为斥力C．水与气泡界面处，气体分子会进入水中，水分子会进入气泡中D．若空间站中的温度升高，则气泡会在水球中上升第(7)题据报道，国外某一核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中核反应之一为，已知的半衰期为28年。
2023年高考物理专题复习第14讲机械振动和机械波
第14讲机械振动和机械波考向一振动与波动重难考向高分点【研典题通法】命题角度1波动图像分析典例1 (多选)(2021·山东等级考)一列简谐横波沿x轴传播,如图所示,实线为t1=2 s时的波形图,虚线为t2=5 s时的波形图。
以下关于平衡位置在O处质点的振动图像,可能正确的是()【解析】选A 、C 。
若机械波沿x 轴正方向传播,在t 1=2 s 时O 点振动方向竖直向上,则传播时间Δt =t 2-t 1=3 s,满足Δt =34T +nT (n =0,1,2,3…),解得T =124n+3 s (n =0,1,2,3…),当n =0时,解得T =4 s,故A 正确、B 错误;若机械波沿x 轴负方向传播,在t 2=5 s 时O 点处于波谷,则Δt =14T +nT (n =0,1,2,3…),解得T =124n+1s(n =0,1,2,3…),当n =0时,解得T =12 s,故C 正确、D 错误。
【类题拓展】(多选)一列简谐横波沿x 轴传播,如图所示,实线为t 1=2 s 时的波形图,虚线为t 2=5 s 时的波形图。
下列说法正确的是( )A.波速是13 m/s B.波速可能是73 m/sC .x =4 m 处的质点t 1到t 2时间内的位移可能是25 cmD .x =4 m 处的质点t 1到t 2时间内的位移可能是55 cm【解析】选B 、C 、D 。
若向左传播,则t 2-t 1=(14+n )T ,v =λT =4n+13m/s;若向右传播,则t 2-t 1=(34+n )T ,v =λT =4n+33 m/s,若n =1,v =73 m/s,选项A 错误、B 正确。
x =4 m 处的质点可能先向下运动,运动了(n +14)T ,则运动路程x =(4n +1)A =5×(4n +1) cm,若n =1,x =25 cm,选项C 正确。
x =4 m 处的质点可能先向下运动,运动了(n +34)T ,则运动路程x =(4n +3)A =5×(4n +3) cm,若n =2,x =55 cm,选项D 正确。
2023版新教材高考物理复习特训卷考点七机械振动和机械波第57练波的图像和振动图像的理解和应用
第57练波的图像和振动图像的理解和应用（时间15分钟）思维方法1．分清振动图像与波动图像．2．看清横、纵坐标的单位．尤其要注意单位前的数量级．3．找准波动图像对应的时刻，找准振动图像对应的质点．选择题1．[2022·浙江模拟]一列简谐横波在t＝0.2 s时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中的两个质点，它们的平衡位置分别为x＝1 m和x＝3.5 m．质点P的振动图像如图乙所示，则( )A．该简谐波沿x轴正方向传播B．t＝0.775 s时，质点P、Q的加速度相同C．t＝0.28 s时，质点P、Q的速度方向相反D．t＝0.4 s到t＝1.1 s内，质点Q的路程为7 cm2．[2022·滨江区校级模拟]一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝4 m/s，已知距坐标原点x＝0.8 m处质点的振动图像如图所示，在下图中能够正确表示t＝0.35 s时的波形图的是( )3．(多选)[2022·金华模拟]如图甲所示，同一介质中两个波源M和N相距L＝6.0 m，起振后的振动图像分别如图乙和图丙所示，位于M、N之间的质点P到波源M的距离d＝2.25 m．已知波源M产生的简谐横波的速度为v＝50 m/s，则以下判断正确的是( )A.波源M产生的波的波长比波源N产生的波的波长长B．波源M产生的波刚传播到P点时，质点P向y轴正方向运动C．两列波叠加后，P点的振幅是9 cmD．两列波叠加后，M、N连线的中点处的振幅是9 cm4．[2022·镇海区校级模拟]如图所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1 m，各质点均静止在各自的平衡位置，t＝0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图所示，形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是( )A．从t＝3 s时刻起f点开始振动B．t＝3 s时刻质点e第二次回到平衡位置C.从t＝0至t＝3 s内质点b运动的路程为10 cmD．从t＝2 s至t＝3 s内质点d的加速度正在逐渐减小5．(多选)沿水平放置的足够长弹性绳建立x轴，从左向右有M、O、N三个质点(N点未画出)，位于坐标原点处的O质点在外力作用下做简谐振动，形成沿x轴传播的简谐横波．t ＝0时刻波形如图甲所示，其中M点再经过1 s时间(小于一个周期)，位移仍与t＝0时相同，但振动方向相反．N点与M点平衡位置距离小于一个波长，且振动方向总相反( )A．N点平衡位置坐标为x＝8 cmB．此简谐波在x轴上的传播速度为4 m/sC．N点振动图像如图乙所示D．M比N先振动，且二者起振方向相反第57练 波的图像和振动图像的理解和应用1．答案：B解析：由题图乙可知，当t ＝0.2 s 时，质点P 正从平衡位置向y 轴负方向运动，根据质点振动方向与波的传播方向的关系可知，该波一定沿x 轴负方向传播，故A 错误；t ＝0.775 s 时，质点P 、Q 各振动了0.575 s ，质点P 正从平衡位置向y 轴负方向运动，质点Q 开始向上振动，经过相同的时间0.575 s 时振动到关于平衡位置对称的位置，即质点P 、Q 的加速度相同，故B 正确；t ＝0.28 s 时，质点P 、Q 各振动了0.08 s ，小于四分之一周期，质点P 正从平衡位置向y 轴负方向运动，经过0.08 s 向下振动，质点Q 开始向上振动，经过0.08 s 也向下振动，C 错误；t ＝0.4 s 到t ＝1.1 s 内，即质点Q 振动了134T ，质点Q 的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在134T 的路程不是s ＝7A ＝7 cm ，故D 错误． 2．答案：B解析：根据距坐标原点x ＝0.8 m 处质点的振动图像可知：t ＝0.35 s 时该点在y 轴负方向上且向上振动，简谐横波沿x 轴正方向传播，由A 图知距坐标原点x ＝0.8 m 处的质点处在y 轴负方向上且向下振动，故A 错误；B 图中该质点处在y 轴负方向上，正向上振动，故B 正确；C 图中该质点处在y 轴正方向上，正向上振动，故C 错误；D 图中该质点处在y 轴正方向上，正向下振动，故D 错误．3．答案：BC解析：由于两波在同一介质中传播，故两波波速相等，均为v ＝50 m/s ，分析图像可知，两波周期相同，均为T ＝0.02 s ，则波长均为λ＝vT ＝50×0.02 m ＝1 m ，故A 错误；分析图乙可知，波源M 起振方向向上，由于各质点起振方向和波源起振方向相同，故波传播到P 点时，质点P 向y 轴正方向运动，故B 正确；分析图乙和图丙可知，两波起振方向相反，且P 点到两波源的波程差为Δx ＝（L －d ）－d ，代入数据可知Δx ＝1.5 m ＝1.5λ，为半波长的奇数倍，故P 点为振动加强点，振幅为两波振幅之和，A ＝A 1＋A 2＝5 cm ＋4 cm ＝9 cm ，故C 正确；MN 连线的中点到两波源的波程差为0，且两波起振方向相反，故该点为振动减弱点，振幅为两波振幅之差，A ′＝A 1－A 2＝（5－4） cm ＝1 cm ，故D 错误．4．答案：C解析：由振动图像可知T ＝2 s ，v ＝2 m/s ，则λ＝vT ＝2×2 m ＝4 m ，波传到f 点的时间为：t f ＝s f v ＝52s ＝2.5 s ，即从t ＝2.5 s 时刻起f 点开始振动，故A 错误； 波传到e 点的时间为：t e ＝s e v ＝42s ＝2 s ，质点起振的方向向上，则t ＝3 s 时刻波传到e 点之后，质点e 上下振动1 s ，即T 2，所以t ＝3 s 时刻质点e 第一次回到平衡位置，故B 错误；波传到b 点的时间为：t b ＝s b v ＝12s ＝0.5 s ，从t ＝0至t ＝3 s 内质点b 振动了3 s －0.5 s ＝2.5 s ＝114T ，则运动的路程为5A ＝5×2 cm ＝10 cm ，故C 正确； 波传到d 点的时间为：t d ＝s d v ＝32s ＝1.5 s ，即波传到d 点需要1.5 s ，质点起振的方向向上，所以质点d 开始振动方向也是向上，则从t ＝2 s 至t ＝3 s 内质点d 正在从波峰向波谷振动，加速度先逐渐减小后逐渐变大，故D 错误．5．答案：AC解析：由图可知，这列波的波长是λ＝12 cm ，质点M 的平衡位置坐标x m ＝－2 cm. 位于坐标原点O 处的质点在外力作用下做简谐振动，形成沿x 轴传播的简谐横波，根据对称性可知，质点M 与平衡位置坐标：x p ＝2 cm 的质点P 振动完全相同．由图可知，M 点再经过1 s 时间（小于一个周期），位移仍与t ＝0时相同，但振动方向相反．说明波的周期是：T ＝3 s.AC 、N 点与M 点振动方向总相反，也就是说N 点与P 点振动方向总相反，说明N 点与P 点的平衡位置的距离是半个波长的奇数倍，N 点与M 点平衡位置距离小于一个波长，可知N 点平衡位置坐标为：x N ＝x p ＋λ2 ＝8 cm. N 点振动方程为：y N ＝4 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t －4π3 ，故A 、C 正确； 此简谐波在x 轴上的传播速度为：v ＝λT ＝4 cm/s ，故B 错误；M 离波源O 近，M 比N 先振动，但二者起振方向都与波源起振方向相同，故D 错误．。
2023机械波 (1)高考物理
2023机械波1．（2023·广东·高考真题）渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为61.510Hz⨯的声波，下列说法正确的是（）A．两列声波相遇时一定会发生干涉B．声波由水中传播到空气中，波长会改变C．该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关2．（2023·北京·高考真题）位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。
t= 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为2sin()y A tTπ=，则t=T时的波形图为（）A．B．C．D．【答案】D【详解】由于t= 0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，且t = T 时波的图像应和t = 0时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t = T 时的波形图为选项D 图。
故选D 。
3．（2023·浙江·高考真题）如图所示，置于管口T 前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A 、B 两管传播到出口O 。
先调节A 、B 两管等长，O 处探测到声波强度为400个单位，然后将A 管拉长15cm d =，在O 处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。
已知声波强度与声波振幅平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则（ ）A ．声波的波长15cm λ=B ．声波的波长30cm =λC ．两声波的振幅之比为3:1D ．两声波的振幅之比为2:1故选C。
4．（2023·湖北·高考真题）一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为100cm，振幅为8cm。
介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于40cm3x=-和120cmx=处。
某时刻b质点的位移为4cmy=，且向y轴正方向运动。
从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（）A．B．C．D．5．（2023·海南·高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m 的两个质点P 、Q 的振动图像，下列说法正确的是（ ）A ．该波的周期是5sB ．该波的波速是3m/sC ．4s 时P 质点向上振动D ．4s 时Q 质点向上振动6．（2023·全国·高考真题）船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。
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波的形成与传播、波的图像与振动图象应用一、机械波与波的图像1．传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。
(4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝λT＝λf. 2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法二、波的图像和振动图像的理解和应用1..巧解波的图象与振动图象综合问题可采用“一分、一看、二找”的方法2.振动图像和波的图像的比较比较项目振动图像波的图像研究对象一个质点波传播方向上的所有质点研究内容某质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点在空间分布的规律图像横坐标表示时间表示各质点的平衡位置物理意义某质点在各时刻的位移某时刻各质点的位移振动方向的判断(看下一时刻的位移)(同侧法)Δt后的图形随时间推移，图像延伸，但已有形状不变随时间推移，图像沿波的传播方向平移，原有波形做周期性变化联系(1)纵坐标均表示质点的位移(2)纵坐标的最大值均表示振幅(3)波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动三、针对练习1、一列波在介质中向某一方向传播，图为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（）A．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间TB．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T43C．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T41D．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T412、(多选)如图所示，A、B两点为某简谐横波上的质点，已知波的传播方向由A到B，t＝0时刻该波刚好传到A点，且A点的振动方向竖直向上，经时间t0质点B刚好起振．已知波的传播周期为T、传播速度为v，则下列说法正确的是()A．振源位于A的左侧，且起振方向竖直向上B．质点B振动后，其振动周期一定为TC．质点B每次经过平衡位置的速度一定为vD．质点B的起振方向与A、B两点之间的距离有关3、（多选）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动.由此可知（）A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达最大位移处4、弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，把小钢球从平衡位置向左拉一段距离，放手让其运动，从小钢球第一次通过平衡位置时开始计时，其振动图象如图所示，下列说法正确的是()A．在t0时刻弹簧的形变量为4 cmB．钢球振动半个周期，回复力做功为零C．钢球振动一个周期，通过的路程等于10 cmD．钢球振动方程为y＝5sinπt cm5、如图2所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，某时刻a、d位于平衡位置且相距为9 m，c在波谷，该波的波速为2 m/s。
若此时a经平衡位置向上振动，则()A．此波向右传播B．b点振动周期为3 sC．c点运动速度大小为2 m/s D．此波在a、d两点之间传播需3 s6、如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图象，下列说法中正确的是()A．该时刻a点和d点处的质点位移相同，加速度方向相反B．该时刻b点和c点处的质点位移相同，速度方向也相同C．质点b比质点c先回到平衡位置D．质点a比质点d先回到平衡位置7、一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10 m/s，t＝0时刻的波形如图所示．下列说法正确的是()A ．0～0.6 s 时间内，质点P 运动的路程为18 cmB ．t ＝0.6 s 时刻，质点P 相对平衡位置的位移是6 cmC ．t ＝1.2 s 时刻，质点Q 加速度最大D ．t ＝1.4 s 时刻，质点M 沿y 轴负方向运动8、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 ＝0．2 s 时刻的波形如图中虚线所示，则( ) A ．质点P 的运动方向向右 B ．波的周期可能为0.27 s C ．波的频率可能为1.25 Hz D ．波的传播速度可能为20 m/s9、（多选）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右图所示．下列描述该波的图象可能的是( )10、如图所示，图甲是t ＝5 s 时刻一简谐横波沿x 轴正方向传播的波形图，图乙为这列波上某质点的振动图像，则( ) A ．该列波的波速为4 m/s B ．图乙可能是质点b 的振动图像 C ．质点c 的振动方程为y ＝6sin(πt2＋π) cmD ．t ＝10 s 时，a 点的振动方向向上11、（多选）一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴传播，图甲为t ＝2.0 s 时的波形图，图乙为x＝2 m 处的质点P 的振动图象，质点Q 为平衡位置x ＝3.5 m 的质点．下列说法正确的是( ) A ．波沿x 轴正方向传播 B ．波的传播速度为1 m/sC ．t ＝2.0 s 时刻后经过0.5 s ，质点P 通过的路程等于0.05 mD ．t ＝3.5 s 时刻，质点Q 经过平衡位置12、（多选）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( ) A ．该波的周期是0.10 s B ．该波的传播速度是40 m/s C ．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13、(多选)一列简谐横波，在t ＝0.6 s 时刻的图像如图甲所示，此时，P 、Q 两质点的位移均为－1 cm ，波上A 质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是( ) A ．这列波沿x 轴正方向传播 B ．这列波的波速是503m/sC ．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2 cmD ．从t ＝0.6 s 开始，质点P 比质点Q 早0.4 s 回到平衡位置14、（多选）图甲为一列简谐横波在t=0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在m 0.1=x 处的质点，Q 是平衡位置在m 0.4=x 处的质点，图乙为质点Q 的振动图像，则( )A ．质点Q 做简谐运动的表达式为πt(m)10sin 10.0=yB ．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=0.20 s ，该波沿x 轴负方向传播了4 mD ．从t=0.10 s 到t=0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cm15、如图甲所示为一列沿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。
(ⅰ)写出x ＝1 m 处的质点做简谐运动的函数关系式；(ⅰ)从t ＝0开始经过多长时间质点P 开始振动？求出在0～20 s 内质点P 运动的路程。
16、一列向右传播的简谐横波传到R 点时的波形如图所示，波速为m /s 06.0=v ，质点P 、Q 的坐标分别为m 69.0=P x ，m 63.0=Q x ，求：(1)质点P 开始振动时，振动方向如何；(2)从图示时刻经多长时间，质点P 第一次到达波谷； (3)质点P 到达波峰时，质点Q 在何处.答案1.C2.AB3.AC4.ABD5.B6.D7.A8.C9.AC 10.C 11.ABD 12、BCD 13、ABD 14.ABC 15. (ⅰ)y ＝2sin(π2t ) cm (ⅰ)6 s 28 cm【解析】(ⅰ)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 x ＝1 m 处的质点做简谐运动的函数关系式为y ＝2sin(π2t ) cm(ⅰ)波运动的周期为T ＝4 s ，由题图甲可知波长λ＝2 m ，波速v ＝λT＝0.5 m/s由题图甲可知x ＝2 m 处的质点在t ＝0时刚好开始沿y 轴负方向振动，设P 点再过时间Δt 开始振动，则Δt ＝Δxv ＝6 s ， 即从t ＝0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 ＝8 cmP 点开始振动后，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 cm16.(1)沿y 轴负方向 (2)12 s (3)波谷 【解析】：(1)在波的传播方向上，各质点起振方向都相同，与此时刻x ＝0.30 m 处质点R 的振动方向相同，沿y 轴负方向(2)解法一：由波的图象可得波长λ＝0.24 m ，P 点第一次到达波谷的时间即为P 点前方距P 点最近的波谷传播到P 点所用时间Δt ＝Δx v ＝0.96－0.240.06 s ＝12 s 解法二：从“振动形式传播”的角度分析，由图象知，波长λ＝0.24 m 故波的周期T ＝λv ＝0.240.06 s ＝4 s ， R 的振动形式传到P 点所用的时间Δt1＝Δx ′v ＝0.96－0.300.06 s ＝11 s ， P 开始振动后只需T 4即可到达波谷，即， Δt2＝T4 ＝1 s 故再经过Δt1＋Δt2＝12 s ，质点P 第一次到达波谷(3)因为λ212m 6.0==∆PQ x ， 所以P 、Q 两质点振动情况相反，当P 质点达到波峰时，Q 质点在波谷。