2023高中物理步步高大一輪 第十三章 第2講　機(jī)械波

1、第2講機(jī)械波目標(biāo)要求1.知道機(jī)械波的形成及特點(diǎn).2.掌握波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系，會(huì)分析波的圖像.3.知道波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)，掌握干涉、衍射的條件考點(diǎn)一機(jī)械波與波的圖像1機(jī)械波(1)機(jī)械波的形成條件有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的波源有傳播介質(zhì)，如空氣、水等(2)傳播特點(diǎn)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移波傳到任意一點(diǎn)，該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，因此，任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同波源經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng)，波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離2波的圖像(1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸

2、表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移(3)圖像(如圖)3波長(zhǎng)、波速、頻率及其關(guān)系(1)波長(zhǎng)：在波的傳播方向上，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離(2)波速v：波在介質(zhì)中的傳播速度，由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定(3)頻率f：由波源決定，等于波源的振動(dòng)頻率(4)波長(zhǎng)、波速和頻率(周期)的關(guān)系：veq f(,T)f.1在機(jī)械波傳播過(guò)程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)沿著波的傳播而移動(dòng)()2通過(guò)波的圖像可以找出任一質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位移()3機(jī)械波在傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、起振方向都相同()4機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離是振幅的4倍()5波速表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢(

3、)1波的周期性(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(n1,2,3，)時(shí)，波形不變(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為n(n1,2,3，)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相同；當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n1)eq f(,2)(n0,1,2,3，)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相反2波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判“上下坡”法沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向 考向1波的形成及傳播例1(多選)如圖所示，A、B兩點(diǎn)為某簡(jiǎn)諧橫波上的質(zhì)點(diǎn)，已

4、知波的傳播方向由A到B，t0時(shí)刻該波剛好傳到A點(diǎn)，且A點(diǎn)的振動(dòng)方向豎直向上，經(jīng)時(shí)間t0質(zhì)點(diǎn)B剛好起振已知波的傳播周期為T、傳播速度為v，則下列說(shuō)法正確的是()A振源位于A的左側(cè)，且起振方向豎直向上B質(zhì)點(diǎn)B振動(dòng)后，其振動(dòng)周期一定為TC質(zhì)點(diǎn)B每次經(jīng)過(guò)平衡位置的速度一定為vD質(zhì)點(diǎn)B的起振方向與A、B兩點(diǎn)之間的距離有關(guān)答案AB解析因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)A剛起振時(shí)的振動(dòng)方向豎直向上，因此振源的起振方向豎直向上，又由于波的傳播方向由A到B，因此振源位于A的左側(cè)，故A正確；質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)周期等于振源的振動(dòng)周期，等于波的傳播周期，則一定為T，故B正確；波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是兩個(gè)不同的概念，則質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)過(guò)平衡位置的速度不

5、一定為v，故C錯(cuò)誤；A、B之間各質(zhì)點(diǎn)在振源的帶動(dòng)下做受迫振動(dòng)，則開(kāi)始振動(dòng)的方向與振源開(kāi)始起振的方向相同，與A、B兩點(diǎn)之間的距離無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤 考向2波的圖像例2(多選)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在某時(shí)刻的波形如圖所示，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向下，則()A此波沿x軸負(fù)方向傳播B質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C質(zhì)點(diǎn)B將比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置D質(zhì)點(diǎn)E的振幅為零答案AB解析簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向下，由波形平移法可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向相同，即向下運(yùn)動(dòng)，故B正確；此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B向上運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)C已經(jīng)在最大位移處，將向下運(yùn)動(dòng)，直接回到平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)C

6、先回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E的位移為零，但振幅不為零，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅均相同，故D錯(cuò)誤例3(2021湖北省1月選考模擬5)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，其波速為10 m/s，t0時(shí)刻的波形如圖所示下列說(shuō)法正確的是()A00.6 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為18 cmBt0.6 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P相對(duì)平衡位置的位移是6 cmCt1.2 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q加速度最大Dt1.4 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)答案A解析由波形圖可知A6 cm，8 m，因?yàn)関10 m/s，所以Teq f(,v)0.8 s,00.6 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程s3A18 cm，A正確；t0.6 s時(shí)，即經(jīng)過(guò)eq f(3,4

7、)T，質(zhì)點(diǎn)P恰好回到平衡位置，相對(duì)平衡位置的位移為0，B錯(cuò)誤；t1.2 seq f(3,2)T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q處于平衡位置，加速度為0，C錯(cuò)誤；t1.4 s1eq f(3,4)T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M處于波谷和平衡位置之間，正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤考點(diǎn)二波的圖像與振動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用振動(dòng)圖像和波的圖像的比較比較項(xiàng)目振動(dòng)圖像波的圖像研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)波傳播方向上的所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容某質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)在空間分布的規(guī)律圖像橫坐標(biāo)表示時(shí)間表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置物理意義某質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移振動(dòng)方向的判斷(看下一時(shí)刻的位移)(同側(cè)法)t后的圖形隨時(shí)間推移，圖像延伸，但已有形狀不變隨時(shí)間推移

8、，圖像沿波的傳播方向平移，原有波形做周期性變化聯(lián)系(1)縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)的位移(2)縱坐標(biāo)的最大值均表示振幅(3)波在傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)例4(多選)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是()A這列簡(jiǎn)諧橫波以80 m/s的速度向左傳播Bt0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動(dòng)C在t0.10 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為5eq r(3) cmD從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程為30 cm答案BD解析根據(jù)振動(dòng)圖像，質(zhì)點(diǎn)Q在t0.10 s后的下一時(shí)刻的

9、振動(dòng)方向向下，結(jié)合波的圖像，可知這列簡(jiǎn)諧橫波向左傳播，波速為veq f(,T)eq f(8,0.2) m/s40 m/s，A錯(cuò)誤；因?yàn)椴ㄏ蜃髠鞑?，所以t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)情況與t0.10 s時(shí)x1 m400.1 m5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況一致，由波的圖像可知該處的質(zhì)點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，B正確；簡(jiǎn)諧波的方程為y(10sin eq f(2,8)x) cm(10sin eq f(,4)x) cm，將x1.0 m代入得y(10sin eq f(,4) cm5eq r(2) cm，C錯(cuò)誤；從t0.10 s到t0.25 s，經(jīng)歷了eq f(3,4)T，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程為seq f(3,4)4A30 cm

10、，D正確例5如圖所示，圖甲是t5 s時(shí)刻一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播的波形圖，圖乙為這列波上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則()A該列波的波速為4 m/sB圖乙可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像C質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程為y6sin(eq f(t,2) cmDt10 s時(shí)，a點(diǎn)的振動(dòng)方向向上答案C解析由題圖甲可得8 m，由題圖乙可得T4 s，所以橫波的波速為veq f(,T)2 m/s，故A錯(cuò)誤；由題圖甲可知，t5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置且向上振動(dòng)，由題圖乙可知，5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于波峰位置，故B錯(cuò)誤；由題圖甲可知，質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程為y6sin(eq f(,2)t) cm，故C正確；t5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a處于波峰，經(jīng)過(guò)5 s(1eq

11、f(1,4)T，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到平衡位置且向下振動(dòng)，故D錯(cuò)誤考點(diǎn)三波傳播的周期性與多解性問(wèn)題造成波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素(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(zhǎng)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)方向不確定例6如圖，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t10時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t20.5 s時(shí)刻的波形(1)寫出這列波的波速表達(dá)式；(2)若波速大小為74 m/s，波的傳播方向如何？答案見(jiàn)解析解析(1)由題圖可知8 m當(dāng)波向右傳播時(shí)，在tt2t1時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為sneq f(3,8)(8n3) m(n0,1,2)波速為v

12、eq f(s,t)eq f(8n3,0.5) m/s(16n6) m/s(n0,1,2)當(dāng)波向左傳播時(shí)，在tt2t1時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為sneq f(5,8)(8n5) m(n0,1,2)波速為veq f(s,t)eq f(8n5,0.5) m/s(16n10)m/s(n0,1，2)(2)若波速大小為74 m/s，在tt2t1時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為svt740.5 m37 m.因?yàn)?7 m4eq f(5,8)，所以波向左傳播考點(diǎn)四波的干涉、衍射多普勒效應(yīng)1波的疊加在波的疊加中，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和2波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的判斷方法(1)公式法：某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加

13、強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差r.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)eq f(,2)(n0,1,2，)，則振動(dòng)減弱當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若r(2n1)eq f(,2)(n0,1,2，)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若rn(n0,1,2，)，則振動(dòng)減弱(2)圖像法：在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)，一定是加強(qiáng)點(diǎn)，而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)，各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接形成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強(qiáng)線和減弱線，兩種線互相間隔，加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間3多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：

14、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)(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1兩列波在介質(zhì)中相遇，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象()2兩列波發(fā)生干涉時(shí)，加強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)振幅變大，質(zhì)點(diǎn)一直處于位移最大處()3一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象()4發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的真實(shí)頻率沒(méi)有發(fā)生變化()例7如圖所示為兩列沿繩傳播的(虛線表示甲波，實(shí)線表示乙波)簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，M為繩上x(chóng)0.2 m處的質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是()A甲波的傳播速度小于乙波的傳播速度B甲波的頻率小于乙波的頻率C質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)減弱D質(zhì)點(diǎn)M此時(shí)正向y軸負(fù)方向振動(dòng)答

15、案D解析由于兩列波是同一繩子中傳播的相同性質(zhì)的機(jī)械波，所以它們的波速大小是相等的，故A錯(cuò)誤；從題圖中可看出，兩列波的波長(zhǎng)相等，根據(jù)vf得知它們的頻率相等，故B錯(cuò)誤；兩列波的頻率相等，能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，質(zhì)點(diǎn)M的位置是兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，所以質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)是加強(qiáng)的，故C錯(cuò)誤；在題圖時(shí)刻，甲波(虛線)是向右傳播的，根據(jù)波形平移法知這時(shí)它引起質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向是向下的，乙波(實(shí)線)是向左傳播的，這時(shí)它引起質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向也是向下的，所以質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向是向下的，即質(zhì)點(diǎn)M此時(shí)正向y軸負(fù)方向振動(dòng)，故D正確例8(2017全國(guó)卷34(1)如圖(a)，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波

16、源S1(0,4)和S2(0，2)兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示兩列波的波速均為1.00 m/s.兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為_(kāi)m，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)答案2減弱加強(qiáng)解析波長(zhǎng)vT2 m，由幾何關(guān)系可知兩波源到A點(diǎn)的距離分別為AS110 m，AS28 m，所以兩波源到A點(diǎn)的路程差為2 m；同理可得，BS1BS20，為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，由振動(dòng)圖像知兩波源振動(dòng)方向相反，故B點(diǎn)振動(dòng)減弱；兩波源到C點(diǎn)的路程差為xCS1CS21 meq f(,2)，所以C點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)例9(多選

17、)下列說(shuō)法正確的是()A在干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移總比減弱點(diǎn)的位移要大B單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無(wú)關(guān)C火車?guó)Q笛向我們駛來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高D當(dāng)水波通過(guò)障礙物時(shí)，若障礙物的尺寸與波長(zhǎng)差不多，或比波長(zhǎng)大的多時(shí)，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案BC解析在干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)振幅最大，位移在變化，所以振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移不是總比減弱點(diǎn)的位移大，故A錯(cuò)誤；單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，單擺的振動(dòng)周期與驅(qū)動(dòng)力的周期相等，與固有周期無(wú)關(guān)，故與單擺的擺長(zhǎng)無(wú)關(guān)，故B正確；火車?guó)Q笛向我們駛來(lái)時(shí)，根據(jù)多普勒效應(yīng)知，我們聽(tīng)到的笛聲頻率大于聲源發(fā)聲的頻率，故C正確；

18、當(dāng)水波通過(guò)障礙物時(shí)，若障礙物的尺寸與波長(zhǎng)差不多，或比波長(zhǎng)小的多時(shí)，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤課時(shí)精練1(多選)(2020全國(guó)卷34(1)改編)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星)光譜隨時(shí)間的周期性變化B超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)變低D同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同答案ABC解析觀察者與雙星的距離發(fā)生變化，接收到的頻率發(fā)生變化，產(chǎn)生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應(yīng)，A正確；探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化，是由于血液發(fā)生流動(dòng)

19、，探測(cè)器與血液的觀測(cè)點(diǎn)的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故B正確；觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)變低，是由于列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故C正確；聲波在空氣中和水中的傳播速度不同，是由于進(jìn)入不同介質(zhì)，波長(zhǎng)發(fā)生變化引起的，故D錯(cuò)誤2一根同種材料粗細(xì)均勻的彈性繩，右端固定在墻上，抓著繩子左端S點(diǎn)上下振動(dòng)，產(chǎn)生向右傳播的繩波，某時(shí)刻的波形如圖所示下列說(shuō)法中正確的是()A此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在做減速運(yùn)動(dòng)B波源的起振方向向上C波的傳播速度逐漸減小D波源振動(dòng)的頻率逐漸減小答案D解析根據(jù)上下坡法，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在上坡階段，則質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，向平衡位置振動(dòng)，則做加速運(yùn)動(dòng)，所

20、以A錯(cuò)誤；剛要振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于上坡階段，則波源的起振方向向下，所以B錯(cuò)誤；波的傳播速度由介質(zhì)決定，同一介質(zhì)波速不變，所以C錯(cuò)誤；由題圖可知該波的波長(zhǎng)逐漸增大，根據(jù)feq f(v,)知波源振動(dòng)的頻率逐漸減小，所以D正確3.青島瀕臨黃海，是國(guó)內(nèi)著名的濱海旅游城市，長(zhǎng)達(dá)800多公里的海岸線，擁有眾多優(yōu)良海水浴場(chǎng)在石老人海水浴場(chǎng)，某同學(xué)漂浮在海面上；水波以3 m/s的速率向著海灘傳播，該同學(xué)記錄了第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間為18 s下列說(shuō)法正確的是()A該同學(xué)很快就會(huì)漂流到沙灘上B該水波的周期為1.8 sC該水波的波長(zhǎng)為6 mD該水波可以繞過(guò)石老人繼續(xù)傳播屬于波的干涉現(xiàn)象答案C解析該同學(xué)只會(huì)

21、在平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，A錯(cuò)誤；該水波的周期為Teq f(t,n1)2 s，B錯(cuò)誤；由波長(zhǎng)公式得vT6 m，C正確；該水波可以繞過(guò)石老人繼續(xù)傳播屬于波的衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)誤4.(2020天津卷4)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，t0時(shí)的波形如圖所示teq f(T,4)時(shí)()A質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向B質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向遷移了1 mC質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零D質(zhì)點(diǎn)d的位移為5 cm答案C解析teq f(T,4)時(shí)，此列簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖所示質(zhì)點(diǎn)a正在經(jīng)過(guò)平衡位置，速度方向沿y軸正方向，故A錯(cuò)誤；波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)只能在平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)c處在平衡位置，加速度

22、a0，故C正確；質(zhì)點(diǎn)d的位移為5 cm，故D錯(cuò)誤5(2021浙江6月選考9)將一端固定在墻上的輕質(zhì)繩在中點(diǎn)位置分叉成相同的兩股細(xì)繩，它們處于同一水平面上在離分叉點(diǎn)相同長(zhǎng)度處用左、右手在身體兩側(cè)分別握住直細(xì)繩的一端，同時(shí)用相同頻率和振幅上下持續(xù)振動(dòng)，產(chǎn)生的橫波以相同的速率沿細(xì)繩傳播因開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的情況不同，分別得到了如圖甲和乙所示的波形下列說(shuō)法正確的是()A甲圖中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向并不相同B甲圖中繩子的分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置C乙圖中繩子分叉點(diǎn)右側(cè)始終見(jiàn)不到明顯的波形D乙圖只表示細(xì)繩上兩列波剛傳到分叉點(diǎn)時(shí)的波形答案C解析題圖甲中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向相同，則題圖甲中分叉點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的位置，所以A、B

23、錯(cuò)誤；題圖乙中兩手開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向恰好相反，則題圖乙中分叉點(diǎn)是振動(dòng)減弱的位置，在分叉點(diǎn)的右側(cè)始終見(jiàn)不到明顯的波形，所以C正確，D錯(cuò)誤6(2021遼寧省1月適應(yīng)性測(cè)試5)如圖所示，在xOy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z軸方向(垂直xOy平面)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)波源S1(1,0)和S2(4,0)，振動(dòng)方程分別為zS1Asin(teq f(,2)、zS2Asin(teq f(,2)兩列波的波速均為1 m/s，兩列波在點(diǎn)B(2.5,3)和點(diǎn)C(4,4)相遇時(shí)，分別引起B(yǎng)、C處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是相互()A加強(qiáng)、加強(qiáng) B減弱、減弱C加強(qiáng)、減弱 D減弱、加強(qiáng)答案D解析由振動(dòng)方程可知兩波源頻率相同，振動(dòng)步調(diào)相反，T2 s，由veq

24、 f(,T)得vT2 m兩列波從波源傳到B點(diǎn)路程差相等，兩列波從波源傳到C點(diǎn)路程差sCeq r(3242) m4 m5 m4 m1 m，為波長(zhǎng)的一半，因兩波源振動(dòng)步調(diào)相反，所以B處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱，C處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，故D選項(xiàng)正確7.(2021重慶市1月適應(yīng)性測(cè)試16(1)如圖所示，a、b、c、d是一簡(jiǎn)諧橫波上的質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻a、d位于平衡位置且相距為9 m，c在波谷，該波的波速為2 m/s.若此時(shí)a經(jīng)平衡位置向上振動(dòng)，則()A此波向右傳播Bb點(diǎn)振動(dòng)周期為3 sCc點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度大小為2 m/sD此波在a、d兩點(diǎn)之間傳播需3 s答案B解析此時(shí)a經(jīng)平衡位置向上振動(dòng)，根據(jù)“上下坡”法可知，波是向左傳播的，故A

25、錯(cuò)誤；由題圖可知，這列波的波長(zhǎng)為eq f(2,3)xad6 m，波的周期為Teq f(,v)3 s，故B正確；c點(diǎn)在波谷，所以此時(shí)c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度大小為0，故C錯(cuò)誤；此波在a、d兩點(diǎn)之間傳播所需時(shí)間teq f(xad,v)4.5 s，故D錯(cuò)誤8(2021廣東省1月適應(yīng)性測(cè)試16(1)一列簡(jiǎn)諧波沿AB方向傳播，A、B兩點(diǎn)相距20 mA每分鐘上下振動(dòng)15次，這列波的周期是_ s；當(dāng)A點(diǎn)位于波峰時(shí)，B點(diǎn)剛好位于波谷，此時(shí)A、B間有兩個(gè)波峰，這列波的傳播速率是_ m/s.答案42解析A每分鐘上下振動(dòng)15次，這列波的周期是Teq f(60,15) s4 s當(dāng)A點(diǎn)位于波峰時(shí)，B點(diǎn)剛好位于波谷，此時(shí)A、B間有兩

26、個(gè)波峰，說(shuō)明A、B之間的距離Leq f(5,2)解得8 m這列波的傳播速率是veq f(,T)2 m/s.9(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為t2 s時(shí)的波形圖，圖乙為x2 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，質(zhì)點(diǎn)Q為平衡位置x3.5 m的質(zhì)點(diǎn)下列說(shuō)法正確的是()A波沿x軸正方向傳播B波的傳播速度為1 m/sCt2 s時(shí)刻后經(jīng)過(guò)0.5 s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程等于0.05 mDt3.5 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)平衡位置答案ABD解析由題圖乙可知，t2 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，根據(jù)“微平移法”，結(jié)合題圖甲可知波沿x軸正方向傳播，A正確；根據(jù)振動(dòng)圖像可知，波的周期為T4 s，根據(jù)波形圖可知，波長(zhǎng)4 m，所以

27、波速veq f(,T)1 m/s，B正確；t2 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P位于平衡位置處，再經(jīng)0.5 seq f(1,8)T，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程seq f(A,2)0.05 m，C錯(cuò)誤；t1.5 s，xvt1.5 mPQ，根據(jù)波的傳播方向可知，t3.5 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)平衡位置，D正確10(2020山東卷4)一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，已知xeq f(5,4)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為yAcos (eq f(2,T)t)，則teq f(3,4)T時(shí)刻的波形圖正確的是()答案D解析t0時(shí)，代入振動(dòng)方程可得xeq f(5,4)處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰(yA)，則x0處質(zhì)點(diǎn)恰好位于y0的平衡位置，其波形如圖中實(shí)線

28、所示經(jīng)teq f(3,4)T時(shí)，x0處質(zhì)點(diǎn)恰好振動(dòng)到最低點(diǎn)，teq f(3,4)T時(shí)的波形如圖中虛線所示，選項(xiàng)D正確11(多選)(2021湖南卷16改編)均勻介質(zhì)中，波源位于O點(diǎn)的簡(jiǎn)諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓t0時(shí)刻，波面分布如圖(a)所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示，z軸正方向豎直向上下列說(shuō)法正確的是()A該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)，所需時(shí)間為4 sBt6 s時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)位于波峰Ct8 s時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向豎直向上DE處質(zhì)點(diǎn)起振后，12 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為12 cm答案ACD解析由題圖(a)、(b)可看出，該波的波長(zhǎng)、周期分別為10 m，T4

29、 s波速veq f(,T)2.5 m/s則該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)，所需時(shí)間為teq f(x,v)eq f(10,2.5) s4 s，A正確；由選項(xiàng)A可知，該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)，所需時(shí)間為4 s，則在t6 s時(shí)，B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了2 s，即eq f(T,2)，則B處質(zhì)點(diǎn)位于波谷，B錯(cuò)誤；波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的距離為x(10eq r(5)10)m則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時(shí)間為teq f(x,v)4.9 s則t8 s時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了3.1 s，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度方向豎直向上，C正確；由選項(xiàng)A知T4 s,12 s3T一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4 cm，則12 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為12 cm，D正確12(2021全

30、國(guó)乙卷34(1)圖中實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過(guò)0.3 s后，其波形曲線如圖中虛線所示已知該波的周期T大于0.3 s，若波是沿x軸正方向傳播的，則該波的速度大小為_(kāi) m/s，周期為_(kāi) s，若波是沿x軸負(fù)方向傳播的，該波的周期為_(kāi) s.答案0.50.41.2解析若波是沿x軸正方向傳播的，則波傳播了x15 cm0.15 m，設(shè)波速為v，周期為T，則該波的速度大小為veq f(x,t)eq f(0.15,0.3) m/s0.5 m/s由題圖可知波長(zhǎng)20 cm0.2 m，則周期為Teq f(,v)eq f(0.2,0.5) s0.4 s若波是沿x軸負(fù)方向傳播的，則波傳播了x5 cm0.05 m，設(shè)波速為v，周期為T，