第2課時(shí) 機(jī)械波習(xí)題含答案

1、第2課時(shí)機(jī)械波考綱解讀 1.知道機(jī)械波的特點(diǎn)和分類.2.掌握波速、波長和頻率的關(guān)系，會(huì)分析波的圖像.3.理解波的干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，掌握波的干涉和衍射的條件1振動(dòng)和波的關(guān)系關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法中正確的是 ()A振動(dòng)是波的成因，波是振動(dòng)的傳播B振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象C波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度D波源停止振動(dòng)時(shí)，波立即停止傳播答案AB2波的形成與波的分類關(guān)于波的形成和傳播，下列說法正確的是 ()A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行時(shí)，形成的波是縱波B質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直時(shí)，形成的波是橫波C波在傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷

2、移D波可以傳遞振動(dòng)形式和能量答案ABD3波的圖象的理解如圖1所示是一列簡諧波在t0時(shí)刻的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y10sin 5t cm.關(guān)于這列簡諧波，下列說法中正確的是()圖1A這列簡諧波的振幅為20 cmB這列簡諧波的周期為5.0 sC這列簡諧波在該介質(zhì)中的傳播速度為25 cm/sD這列簡諧波沿x軸正向傳播答案D解析由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大距離即振幅為10 cm，A錯(cuò)；由質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的表達(dá)式可知這列簡諧橫波的周期為T s0.4 s，B錯(cuò)；由題圖可知，該波的波長為4 m，波速v m/s10 m/s，C錯(cuò)；由質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在

3、向上運(yùn)動(dòng)，由此可判斷波沿x軸正向傳播，D正確4波的干涉和衍射如圖2所示為觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)小孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個(gè)波長，則對波經(jīng)過孔后的傳播情況，下列描述不正確的是 ()A此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象 圖2B擋板前后波紋間距相等C如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D如果孔的大小不變，使波源的振動(dòng)頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象答案D解析由題圖可以看出，孔AB尺寸與波長相差不大，因只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故

4、選項(xiàng)A、C正確；由知，v不變，f增大，只能使減小，故選項(xiàng)D錯(cuò)；既然衍射是指“波繞過障礙物而傳播的現(xiàn)象”，那么經(jīng)過孔后的波長自然不變，故選項(xiàng)B正確1機(jī)械波的形成條件：(1)波源；(2)介質(zhì)2機(jī)械波的特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同(3)各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)(即起振)的方向均相同(4)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過的路程為4A，位移為零3波長、波速、頻率及其關(guān)系(1)波長在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，用表示(2)波速波在介質(zhì)中的傳播速度，由介質(zhì)本

5、身的性質(zhì)決定(3)頻率由波源決定，等于波源的振動(dòng)頻率(4)波長、波速和頻率的關(guān)系：vf.特別提醒1.機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變，波速、波長都改變2機(jī)械波的波速僅由介質(zhì)決定，波速在固體、液體中比在空氣中大波速的計(jì)算方法：v或v.4波的圖像的物理意義反映了某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移5波的干涉(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇(2)現(xiàn)象：兩列波相遇時(shí)，某些區(qū)域振動(dòng)總是加強(qiáng)，某些區(qū)域振動(dòng)總是減弱，且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)互相間隔(3)對兩個(gè)完全相同的波源產(chǎn)生的干涉來說，凡到兩波源的路程差為一個(gè)波長的整數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)；凡到兩波源的路程差為半個(gè)波長的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)減

6、弱6產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔(縫)的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小7多普勒效應(yīng)(1)波源不動(dòng)(2)觀察者不動(dòng)考點(diǎn)一波動(dòng)圖像與波速公式的應(yīng)用1波的圖像反映了在某時(shí)刻介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移情況，圖像的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移，如圖3所示圖3圖像的應(yīng)用：(1)直接讀取振幅A和波長，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大小(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向2波速與波長、周期、頻率的關(guān)系為：vf.例1如圖4所示是t0時(shí)一列沿x軸傳播的簡諧波波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡

7、諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y10sin 5t (cm)關(guān)于這列簡諧波，下列說法中正確的是()A這列簡諧波的周期為0.4 sB這列簡諧波在該介質(zhì)中的傳播速度為8 m/sC這列簡諧波沿x軸負(fù)方向傳播D此時(shí)波上Q點(diǎn)的速度與加速度都在增大圖4解析由質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的表達(dá)式可知這列簡諧波的周期為T s0.4 s，A對；該波的波長為4 m，波速v m/s10 m/s，B錯(cuò)；由質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在向上運(yùn)動(dòng)，由此可判斷波沿x軸正方向傳播，C錯(cuò)；此時(shí)Q點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度在增大，加速度在減小，D錯(cuò)答案A突破訓(xùn)練1一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2 s，t0時(shí)刻的波形如圖5所示質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的

8、坐標(biāo)xa2.5 m下列說法正確的是 ()A該列波的波速為3 m/sB質(zhì)點(diǎn)a正在沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C質(zhì)點(diǎn)a再經(jīng)0.25 s，第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)2 s后，向x正方向傳播4 m圖5答案C解析由題波形圖知，波長4 m，v m/s2 m/s，A錯(cuò)誤；從題圖中可以判斷質(zhì)點(diǎn)a正在沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；再經(jīng)過t s0.25 s，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式恰好傳到質(zhì)點(diǎn)a，質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，C正確；質(zhì)點(diǎn)a只在平衡位置上下振動(dòng)，D錯(cuò)誤考點(diǎn)二振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖像振動(dòng)圖像波動(dòng)圖像研究對象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的

9、空間分布規(guī)律圖像物理意義表示同一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖像信息(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(3)某一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移(4)各時(shí)刻速度、加速度的方向(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判圖像變化隨時(shí)間推移，圖像延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移，波形沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)的距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長例2如圖6甲所示是某時(shí)刻一列簡諧橫波的波動(dòng)圖像，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是 ()圖6A該波沿x軸正方向傳播B該波波速是25 m/sC經(jīng)過t0.4 s，質(zhì)

10、點(diǎn)A通過的路程是6 mD該波的振幅是4 m，波長是20 m解析根據(jù)題圖乙可知，T0.8 s，A2 m，t0時(shí)刻即題圖甲所示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A正從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，可判斷出波沿x軸負(fù)方向傳播；根據(jù)題圖甲可知，20 m，所以波速v/T25 m/s；經(jīng)過t0.4 sT，質(zhì)點(diǎn)A通過的路程是2A4 m，只有選項(xiàng)B正確答案B“一分、一看、二找”巧解波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像綜合類問題(1)分清振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖像，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖像(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位尤其要注意單位前的數(shù)量級(3)找準(zhǔn)波動(dòng)圖像對應(yīng)的時(shí)刻(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖像對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)突破訓(xùn)練2如圖7甲為一列簡諧橫波在t0.

11、10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則 ()圖7At0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大Bt0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 mD從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm答案AB解析A選項(xiàng)，由題圖乙看出，當(dāng)t0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于負(fù)方向的最大位移處，而簡諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小與位移成正比，方向與位移方向相反，所以加速度為正向最大值；B選項(xiàng)中，由題圖乙看出，簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為T0.20 s，t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向沿

12、y軸負(fù)方向，由題圖甲可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向，因題圖甲是t0.10 s的波形，所以t0.15 s時(shí)，經(jīng)歷了0.05 s的時(shí)間，題圖甲的波形沿x軸負(fù)方向平移了2 m的距離，如圖所示，因波沿x軸負(fù)方向傳播，則此時(shí)P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向；C選項(xiàng)中，由題意知8 m，T0.2 s，則v40 m/s.從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為0.15 s×40 m/s6 m；D選項(xiàng)中，由題圖甲可以看出，由于t0.10 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P不處于平衡位置，故從t0.10 s到t0.25 s質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不為30 cm，本題正確選項(xiàng)為A、B.考點(diǎn)三波的干涉、衍射、多普

13、勒效應(yīng)1波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差r.(1)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若rn(n0,1,2，)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若r(2n1)(n0,1,2，)，則振動(dòng)減弱(2)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若r(2n1)(n0,1,2，)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若rn(n0,1,2，)，則振動(dòng)減弱2波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長3多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)當(dāng)波以速度v通過觀察者時(shí)，時(shí)間t內(nèi)通過的完全波的個(gè)數(shù)

14、為N，因而單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的完全波的個(gè)數(shù)，即接收頻率(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變大；當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率變小例3如圖8表示兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，c和f分別為ae和bd的中點(diǎn)，則：圖8(1)在a、b、c、d、e、f六點(diǎn)中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是_振動(dòng)減弱的點(diǎn)是_(2)若兩振源S1和S2振幅相同，此時(shí)刻位移為零的點(diǎn)是_(3)畫出此時(shí)刻a、c、e連線上，以a為起點(diǎn)的一列完整波形，標(biāo)出e點(diǎn)解析(1)a、e兩點(diǎn)分別是波谷與波谷、波峰與波峰相交的點(diǎn)，故此兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；c點(diǎn)處在a、e連線上，且從運(yùn)動(dòng)

15、的角度分析a點(diǎn)的振動(dòng)形式恰沿該線傳播，故c點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，同理b、d是振動(dòng)減弱點(diǎn)，f也是振動(dòng)減弱點(diǎn)(2)因?yàn)镾1、S2振幅相同，振動(dòng)最強(qiáng)區(qū)的振幅為2A，最弱區(qū)的振幅為零，位移為零的點(diǎn)是b、d.(3)題圖中對應(yīng)時(shí)刻a處在兩波谷的交點(diǎn)上，即此刻a在波谷，同理e在波峰，所以所對應(yīng)的波形如圖所示答案(1)a、c、eb、d、f(2)b、d(3)見解析圖突破訓(xùn)練3如圖9甲所示，男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來回?cái)[動(dòng)，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是 () 甲 乙圖9A女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高B女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C女同學(xué)在C點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲

16、音調(diào)不變D女同學(xué)在C點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲音調(diào)變低答案AD突破訓(xùn)練4一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖10甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則 ()圖10A若該波遇到寬度為40 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B從該時(shí)刻起，再經(jīng)過t0.4 s，P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為4 m，而位移是0C從該時(shí)刻起，再經(jīng)過t0.4 s，該波傳播的距離為6 mD若t0時(shí)振動(dòng)剛剛傳到A點(diǎn)，從該時(shí)刻起再經(jīng)1.25 s坐標(biāo)為45 m的質(zhì)點(diǎn)(未畫出)第二次位于波峰答案B解析由題波形圖可以看出，此波的波長為20 m，當(dāng)障礙物的尺寸小于或等于20 m時(shí)能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤因?yàn)閠0.4 s，故經(jīng)0.

17、4 s，P質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，位移為0，P質(zhì)點(diǎn)通過的路程為2A4 m，B正確；在時(shí)間內(nèi)，該波傳播的距離為10 m，C錯(cuò)誤；由A質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)刻向上振動(dòng)知，該波沿x軸正方向傳播，波速v m/s25 m/s，x45 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間t1 s1 s，此質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰的時(shí)間tt1T1.8 s，D錯(cuò)誤46波的多解問題的處理方法1造成波動(dòng)問題多解的主要因素有(1)周期性：時(shí)間周期性：時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確；空間周期性：波傳播距離x與波長的關(guān)系不明確(2)雙向性：傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定；振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定2解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法

18、，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x，若此關(guān)系為時(shí)間，則tnTt(n0,1,2)；若此關(guān)系為距離，則xnx(n0,1,2)例4一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形如圖11中的實(shí)線所示，t0.02 s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示若該波的周期T大于0.02 s，則該波的傳播速度可能是 ()圖11A2 m/s B3 m/s C4 m/s D5 m/s解析這類問題通常要考慮兩種情況：(1)設(shè)波向右傳播，則在0時(shí)刻x4 cm處的質(zhì)點(diǎn)往上振動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷t時(shí)間時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰的位置，則t(n)T(n0,1,2)，即T s(n0,1,2)當(dāng)n0時(shí)，T0.08 s>0.02 s，符合要求，此時(shí)v m/s1 m/s；當(dāng)

19、n1時(shí)，T0.016 s<0.02 s，不符合要求(2)設(shè)波向左傳播，則在0時(shí)刻x4 cm處的質(zhì)點(diǎn)往下振動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷t時(shí)間時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰的位置，則t(n)T(n0,1,2)，即T s(n0,1,2)當(dāng)n0時(shí)，T s>0.02 s，符合要求，此時(shí)v m/s3 m/s；當(dāng)n1時(shí)，T s<0.02 s，不符合要求綜上所述，只有B選項(xiàng)正確答案B突破訓(xùn)練5如圖12，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2 cm，波速為2 m/s，在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一個(gè)波長)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x 圖12軸相距1 cm的位置，則()A此波的周

20、期可能為0.6 sB此波的周期可能為1.2 sC從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5 s，b點(diǎn)可能在波谷位置D從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5 s，b點(diǎn)可能在波峰位置答案ACD解析本題考查波動(dòng)圖像的多解問題，意在考查考生靈活應(yīng)用簡諧運(yùn)動(dòng)、機(jī)械波的有關(guān)知識綜合解決波動(dòng)圖像問題的能力根據(jù)波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系可知：t0時(shí)刻，b質(zhì)點(diǎn)在1 cm處，既可能沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)也可能沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；該波的波長滿足：<0.4 m，即<1.6 m，T<0.8 s，又>0.4 m，T>0.2 s，所以A正確，B錯(cuò)誤；同理可知C、D均有可能高考題組1(2013·四川理綜·5)圖13

21、甲是一列簡諧橫波在t1.25 s時(shí)的波形圖，已知c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5 s起振，則圖乙所示振動(dòng)圖像對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于 () 甲乙圖13Aaxb BbxcCcxd Ddxe答案D解析c位置的質(zhì)點(diǎn)比a位置的晚0.5 s起振，與題波形圖相結(jié)合分析可知：周期T2×0.5 s1 s，波沿x軸正向傳播由題振動(dòng)圖像可知，在t1.25 s時(shí)，此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)向且靠近平衡位置，結(jié)合波圖并由“上下坡法”可知，振動(dòng)圖像對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能在0xa和dxe兩區(qū)域內(nèi)，選項(xiàng)D正確2(2013·重慶理綜·11(1)一列簡諧橫波沿直線傳播，某時(shí)刻該列波上正好經(jīng)過平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6

22、 m，且這兩質(zhì)點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè)，則該簡諧波可能的波長為 ()A4 m、6 m和8 m B6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 m D4 m、8 m和12 m答案C解析根據(jù)題意，可能的波形有三種，如圖所示：則6 m112 m26 m36 m34 m因此選項(xiàng)C正確3(2013·新課標(biāo)·34(1)如圖14，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m、4 m和6 m，一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播，在t0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t3 s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)下列說法正確的是_A在t6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)

23、點(diǎn)d處 圖14B在t5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)C質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4 sD在4 s<t<6 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)答案ACD解析當(dāng)t6 s時(shí)，xvt12 m，波剛好傳播到距a點(diǎn)12 m的d點(diǎn)，所以A選項(xiàng)正確波傳到c質(zhì)點(diǎn)所需時(shí)間為t13 s，由題意知T3 s，所以T4 s，c質(zhì)點(diǎn)又振動(dòng)2 s，回到平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤T4 s，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期均為4 s，所以C選項(xiàng)正確t13 s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)剛開始向下振動(dòng)，又經(jīng)1 s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處，再經(jīng)2 s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到正向最大位移處，所以4 st6 s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)由

24、負(fù)向最大位移處向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)，所以D選項(xiàng)正確bd距離為10 m，波長vT8 m，所以bd1，當(dāng)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)b可能向下運(yùn)動(dòng)，也可能向上運(yùn)動(dòng)，所以E選項(xiàng)錯(cuò)誤模擬題組4如圖15所示，一個(gè)簡諧橫波在t0和t0.25 s時(shí)刻的波形圖分別為a和b，則下列說法中正確的是()圖15A經(jīng)過1 s，在x4 m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4 mB這個(gè)波傳播的波速為4 m/sCt0.5 s時(shí)，在x3 m處的質(zhì)點(diǎn)正通過平衡位置并沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D經(jīng)過0.75 s在x0處的質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)到x3 m處答案B解析根據(jù)題意和波形圖可知，該波在0.25 s內(nèi)向右平移了1/4個(gè)波長，周期T1 s，波長4 m，波速v/T4 m/s或者vx/

25、t4 m/s，選項(xiàng)B對.1 s內(nèi)x4 m處的質(zhì)點(diǎn)剛好完成一次全振動(dòng)，通過的路程為24 cm，選項(xiàng)A錯(cuò)t0.5 s時(shí)x3 m處的質(zhì)點(diǎn)正處在波峰，選項(xiàng)C錯(cuò)波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)均在各自平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)5.如圖16所示是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，波速為20 m/s.P是波上一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的加速度正在變小，則下列說法中正確的是 ()AP點(diǎn)振動(dòng)的頻率為5 HzB處在原點(diǎn)O的觀察者接收到波的頻率變大 圖16C在t0.15 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度都在增大D在00.17 s時(shí)間內(nèi)，波形沿x軸傳播的距離為3.4 m答案AD解析波速v20 m/s，由題圖像知該波

26、的波長4 m，周期T/v0.2 s，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的頻率f1/T5 Hz，選項(xiàng)A正確；不知波源與觀察者之間是否有相對運(yùn)動(dòng)，所以不能確定觀察者接收到波的頻率是否變化以及如何變化，B錯(cuò)；由于t0.15 s T，所以在t0.15 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P在其平衡位置下方，正在遠(yuǎn)離平衡位置，加速度在增大，速度在減小，C錯(cuò)；波形在x軸的傳播距離為xvt20×0.17 m3.4 m，選項(xiàng)D正確6一列沿x軸正方向傳播的機(jī)械波上有A、B兩點(diǎn)，圖17甲、乙分別是A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)圖像，A、B兩點(diǎn)的距離大于一個(gè)波長，小于兩個(gè)波長，波傳播的速度為1 m/s，則 ()圖17A波源振動(dòng)的頻率為4 HzBA、B兩點(diǎn)之間的距離可能為

27、5 mC波從A傳到B所用的時(shí)間可能為6 sD波剛剛傳到A、B兩點(diǎn)時(shí)，它們開始振動(dòng)的方向相反答案B解析從題圖像可以知道，波源振動(dòng)的周期是4 s，頻率為0.25 Hz，A錯(cuò)誤由已知條件易知，波長為4 m如果波從A向B傳播，波形傳播了5/4個(gè)波長，A、B兩點(diǎn)之間的距離為5 m，波從A傳到B所用的時(shí)間為5 s；反之A、B兩點(diǎn)之間的距離為7 m，時(shí)間為7 s，B正確，C錯(cuò)誤波剛剛傳到A、B兩點(diǎn)時(shí)它們的振動(dòng)方向是相同的，D錯(cuò)誤(限時(shí)：30分鐘)題組1波的干涉與衍射現(xiàn)象的理解1如圖1所示，一小型漁港的防波堤兩端M、N相距約60 m，在防波堤后A、B兩處有兩個(gè)小船進(jìn)港躲避風(fēng)浪某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的

28、方向向防波堤傳播，下列說法中正確的有 ()A假設(shè)波浪的波長約為10 m，則A、B兩處的小船基本上不受波浪影響 圖1B假設(shè)波浪的波長約為10 m，則A、B兩處的小船明顯受到波浪影響C假設(shè)波浪的波長約為50 m，則A、B兩處的小船基本上不受波浪影響D假設(shè)波浪的波長約為50 m，則A、B兩處的小船明顯受到波浪影響答案AD解析A、B處小船明顯的受到波浪影響是因?yàn)樗òl(fā)生了明顯的衍射，波浪能傳播到A、B處的結(jié)果，當(dāng)障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長相差不多的時(shí)候，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故本題選A、D.2如圖2所示，S1、S2為兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源，兩列波的波長都為，它們在介質(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，S1

29、、S2在空間共形成6個(gè)振動(dòng)減弱的區(qū)域(圖中虛線處)，P是振動(dòng)減弱區(qū)域中的一點(diǎn)，從圖中可看出 ()圖2AP點(diǎn)到兩波源的距離差等于1.5B兩波源之間的距離一定在2.5個(gè)波長到3.5個(gè)波長之間CP點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)最弱，過半個(gè)周期后，振動(dòng)變?yōu)樽顝?qiáng)D當(dāng)一列波的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波谷也一定傳到P點(diǎn)答案ABD解析從S1、S2連線的中點(diǎn)起到向右三條虛線上，S1、S2的距離差依次為0.5、1.5、2.5.題組2波的圖像的理解和波速公式的應(yīng)用3沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形如圖3所示，M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為40 m/s，則t s時(shí) ()A質(zhì)點(diǎn)M對平衡位置的位移一定為負(fù)值B質(zhì)點(diǎn)M

30、的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與速度方向一定相同圖3D質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反答案CD解析當(dāng)t s時(shí)，波傳播的距離xvt40× m1 m，所以當(dāng)t s時(shí)波的圖像如圖所示，由圖可知，M對平衡位置的位移為正值，且沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)Fkx及ax知，加速度方向與位移方向相反，沿y軸負(fù)方向，與速度方向相同，選項(xiàng)C、D正確4一列簡諧波沿x軸正方向傳播，在t0時(shí)波形如圖4所示，已知波速為10 m/s.則t0.1 s時(shí)正確的波形應(yīng)是下圖中的 ()圖4答案C解析由題圖知：波長4.0 m，波在t0.1 s內(nèi)傳播的距離xvt10×

31、;0.1 m1 m，故將原波形圖沿波的傳播方向(即x軸正方向)平移即可，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤5如圖5所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t0.2 s時(shí)刻的波形圖該波的波速為0.8 m/s，則下列說法正確的是 ()圖5A這列波的波長是14 cmB這列波的周期是0.5 sC這列波可能是沿x軸正方向傳播的Dt0時(shí)，x4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向答案D解析由題圖知該波的波長12 cm，故A項(xiàng)錯(cuò)誤由v，得T s1.5×101 s，故B項(xiàng)錯(cuò)誤因，故該波沿x軸負(fù)方向傳播，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤由波沿x軸負(fù)方向傳播可判定t0時(shí)刻，x4 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y

32、軸負(fù)方向，故D項(xiàng)正確6如圖6所示為一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，波的傳播方向平行于x軸質(zhì)點(diǎn)A位于xA2 m處，質(zhì)點(diǎn)B位于xB3 m處，t2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B第一次出現(xiàn)在波峰位置；t3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次出現(xiàn)在波峰位置則 ()圖6A波速為1 m/sB波的周期為4 sC波沿x軸正方向傳播Dt1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)速度小于質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)速度答案ABD解析從t0時(shí)刻B質(zhì)點(diǎn)要第一次到達(dá)波峰需要T/2，即T/22 s，T4 s，由題圖可知4 m，故v1 m/s，故A、B正確；經(jīng)過3 s即的時(shí)間A質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，則t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A正在向下運(yùn)動(dòng)，結(jié)合題圖可知波沿x軸負(fù)方向傳播，故C錯(cuò)誤；t1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)過平衡

33、位置，而質(zhì)點(diǎn)A正好到達(dá)波谷，此時(shí)A的速度為零，而B的速度達(dá)到最大，故A的振動(dòng)速度小于B的振動(dòng)速度，故D正確7一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時(shí)刻的波形如圖7所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P、Q分別位于x2 m、x4 m處從t0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t15 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q剛好第4次到達(dá)波峰(1)求波速圖7(2)寫出質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式(不要求寫出推導(dǎo)過程)答案(1)1 m/s(2)y0.2sin (0.5t) m解析(1)設(shè)簡諧橫波的波速為v，波長為，周期為T，由題圖知，4 m由題意知t3TTv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得v1 m/s(2)0.5 rad/s質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y0.2sin (0.5t) m題組3波

34、動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的結(jié)合8一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖8甲所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x1.5 m和x4.5 mP點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示在下列四幅圖中，Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是 ()圖8答案BC解析該波的波長為4 m，P、Q兩點(diǎn)間的距離為3 m若波沿x軸正方向傳播，P在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，而Q點(diǎn)應(yīng)處于波峰，B正確；若波沿x軸負(fù)方向傳播，P點(diǎn)處于平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷，C正確9質(zhì)點(diǎn)O振動(dòng)形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻的波形圖如圖9甲所示，當(dāng)波傳到x3 m處的質(zhì)點(diǎn)P時(shí)開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則 ()圖9A該波的頻率為25 HzB該波的傳播速度為2 m/sC

35、質(zhì)點(diǎn)O開始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向D從t時(shí)刻起，經(jīng)過0.015 s，質(zhì)點(diǎn)P回到平衡位置答案AD解析根據(jù)題圖可知，該波的波長8 m，周期T0.04 s，所以波速v200 m/s，頻率f25 Hz，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)甲圖，t時(shí)刻機(jī)械波剛好傳播到x8 m處的質(zhì)點(diǎn)，已知機(jī)械波沿x軸正方向傳播，該質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)閥軸負(fù)方向，這與波源的起振方向相同，所以質(zhì)點(diǎn)O開始振動(dòng)時(shí)沿y軸負(fù)方向，也可利用乙圖看出質(zhì)點(diǎn)P的起振方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；經(jīng)過0.015 s波傳播的距離為x200×0.015 m3 m，從t時(shí)刻起經(jīng)過0.015 s質(zhì)點(diǎn)P左側(cè)距離質(zhì)點(diǎn)P 3 m遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)情況傳到P點(diǎn)，即P點(diǎn)回到平衡位置，選項(xiàng)D正確10如圖10所示，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時(shí)刻剛好傳到x3 m處的質(zhì)點(diǎn)C.已知波的傳播速度v1 m/s，x4 m