18A機械波基礎版

機械波考點一機械波與波的圖象1.機械波(1)機械波的形成條件①有發(fā)生機械振動的波源.②有傳播介質，如空氣、水等.(2)傳播特點①機械波傳播的只是振動的形式和能量，質點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波遷移.②波傳到任意一點，該點的起振方向都和波源的起振方向相同.③介質中每個質點都做受迫振動，因此，任一質點的振動頻率和周期都和波源的振動頻率和周期相同.④波源經過一個周期T完成一次全振動，波恰好向前傳播一個波長的距離，v＝eq\f(λ,T)＝λf.2.波的圖象(1)坐標軸：橫軸表示各質點的平衡位置，縱軸表示該時刻各質點的位移.(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各質點離開平衡位置的位移.(3)圖象(如圖1)圖13.波長、波速、頻率及其關系(1)波長λ：在波的傳播方向上，振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離.(2)波速v：波在介質中的傳播速度，由介質本身的性質決定.(3)頻率f：由波源決定，等于波源的振動頻率.(4)波長、波速和頻率的關系：v＝eq\f(λ,T)＝λf.技巧點撥1.波的周期性(1)質點振動nT(n＝0,1,2,3，…)時，波形不變.(2)在波的傳播方向上，當兩質點平衡位置間的距離為nλ(n＝1,2,3，…)時，它們的振動步調總相同；當兩質點平衡位置間的距離為(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3，…)時，它們的振動步調總相反.2.波的傳播方向與質點振動方向的互判“上下坡”法沿波的傳播方向，“上坡”時質點向下振動，“下坡”時質點向上振動“同側”法波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側“微平移”法將波形沿傳播方向進行微小的平移，再由對應同一x坐標的兩波形曲線上的點來判斷振動方向例題精練1.(多選)某同學漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s.下列說法正確的是()A.該水面波的頻率為6HzB.該水面波的波長為3mC.水面波沒有將該同學推向岸邊，是因為波傳播時能量不會傳遞出去D.水面波沒有將該同學推向岸邊，是因為波傳播時振動的質點并不隨波遷移答案BD解析從第1個波峰到第10個波峰經歷了9個波形，時間間隔為15s，所以其振動周期為T＝eq\f(15,9)s＝eq\f(5,3)s，頻率為f＝eq\f(1,T)＝0.6Hz，A錯誤；波長λ＝vT＝1.8×eq\f(5,3)m＝3m，B正確；波傳播過程中，傳播的是振動形式，能量可以傳遞出去，但質點并不隨波遷移，C錯誤，D正確.2.如圖2，兩種不同材料的彈性細繩在O處連接，t＝0時刻開始從平衡位置向上抖動O點，形成以O點為波源向左和向右傳播的簡諧橫波①和②，5s時O點第二次到達波峰，此時繩上距離O點5m處的質點A第一次到達波峰，已知波②的傳播速度為1.5m/s，OB間距離為9m，下列說法正確的是()圖2A.B點的振動周期為5sB.波①的傳播速度為1m/sC.波②的波長為9mD.B點起振時，A點處于平衡位置答案D解析各質點振動周期和波源振動周期一致，波源的振動周期為T，根據(jù)O點t＝0時刻開始從平衡位置上振，5s時O點第二次到達波峰可知，eq\f(5,4)T＝5s，解得：T＝4s，故A錯誤；5s時距離O點5m處質點A第一次到達波峰，即波①從O傳播到A用了4s，即v1＝eq\f(5,4)m/s＝1.25m/s，故B錯誤；波②的波長為λ2＝v·T＝1.5×4m＝6m，故C錯誤；傳播到B點，需用時t＝eq\f(9,1.5)s＝6s，此時A振動了2s，即半個周期，剛好回到平衡位置，故D正確.3.(多選)如圖3所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某一時刻的圖象，已知波的傳播速度v＝2.0m/s，關于圖象中a、b兩處的質點，下列說法中正確的是()圖3A.a處的質點此時具有沿y軸正方向的最大速度B.a處的質點再經0.15s具有沿y軸正方向的最大加速度C.a處的質點再經1.55s具有最大動能D.在波的形成過程中，a處的質點振動0.15s，b處的質點開始振動答案ABD解析因波沿x軸正方向傳播，根據(jù)“平移法”可知，a處的質點此時具有沿y軸正方向的最大速度，選項A正確；因周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(0.4,2.0)s＝0.2s，可知a處的質點再經0.15s＝eq\f(3,4)T時到達最低點，此時具有沿y軸正方向的最大加速度，選項B正確；a處的質點再經1.55s在最低點，此時動能為0，選項C錯誤；因a、b兩質點的平衡位置相差eq\f(3,4)λ，則在波的形成過程中，兩質點開始起振的時間相差eq\f(3,4)T＝0.15s，即a處的質點振動0.15s，b處的質點開始振動，選項D正確.4.一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸負方向傳播，已知x＝eq\f(5,4)λ處質點的振動方程為y＝Acos(eq\f(2π,T)t)，則t＝eq\f(3,4)T時刻的波形圖正確的是()答案D解析t＝0時，代入振動方程可得x＝eq\f(5,4)λ處的質點位于波峰(y＝A)，則x＝0處質點恰好位于y＝0的平衡位置，其波形如圖中實線所示.經t＝eq\f(3,4)T時，x＝0處質點恰振動到最低點，t＝eq\f(3,4)T時的波形如圖中虛線所示，選項D正確.考點二波的圖象與振動圖象的綜合應用振動圖象和波的圖象的比較比較項目振動圖象波的圖象研究對象一個質點波傳播方向上的所有質點研究內容某質點位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質點在空間分布的規(guī)律圖象正(余)弦曲線正(余)弦曲線橫坐標表示時間表示各質點的平衡位置物理意義某質點在各時刻的位移某時刻各質點的位移振動方向的判斷(看下一時刻的位移)(將波沿傳播方向平移)Δt后的圖形隨時間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，圖象沿波的傳播方向平移，原有波形做周期性變化聯(lián)系(1)縱坐標均表示質點的位移(2)縱坐標的最大值均表示振幅(3)波在傳播過程中，各質點都在各自的平衡位置附近振動，每一個質點都有自己的振動圖象例題精練5.如圖4所示，圖甲是t＝5s時刻一簡諧橫波沿x軸正方向傳播的波形圖，圖乙為這列波上某質點的振動圖象，則()圖4A.該列波的波速為4m/sB.圖乙可能是質點b的振動圖象C.質點c的振動方程為y＝6sin(eq\f(πt,2)＋π)cmD.t＝10s時，a點的振動方向向上答案C解析由題圖甲可得λ＝8m，由題圖乙可得T＝4s，所以橫波的波速為v＝eq\f(λ,T)＝2m/s，故A錯誤；由題圖甲可知t＝5s時，質點b位于平衡位置且向上振動，由題圖乙可知，5s時質點處于波峰位置，故B錯誤；由題圖甲可知，質點c的振動方程y＝6sin(eq\f(π,2)t＋π)cm，故C正確；t＝5s時質點a處于波峰，經過5s＝(1＋eq\f(1,4))T，質點a運動到平衡位置且向下振動，故D錯誤.考點三波傳播的周期性與多解性問題造成波動問題多解的主要因素(1)周期性①時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關系不明確.②空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關系不明確.(2)雙向性①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定.②振動方向雙向性：質點振動方向不確定.例題精練在一列沿水平直線傳播的簡諧橫波上有相距4m的A、B兩點，如圖5甲、乙分別是A、B兩質點的振動圖象.已知該波波長大于2m，求這列波可能的波速.圖5答案見解析解析由振動圖象得質點振動周期T＝0.4s，若波由A向B傳播，B點比A點晚振動的時間Δt＝nT＋eq\f(3,4)T(n＝0,1,2,3，…)，所以A、B間的距離為Δs＝vΔt＝eq\f(λ,T)Δt＝nλ＋eq\f(3,4)λ(n＝0,1,2,3，…)，則波長為λ＝eq\f(4Δs,4n＋3)＝eq\f(16,4n＋3)m，因為λ>2m，所以n＝0,1當n＝0時，λ1＝eq\f(16,3)m，v1＝eq\f(λ1,T)＝eq\f(40,3)m/s，當n＝1時，λ2＝eq\f(16,7)m，v2＝eq\f(λ2,T)＝eq\f(40,7)m/s.若波由B向A傳播，A點比B點晚振動的時間Δt＝nT＋eq\f(1,4)T(n＝0,1,2,3，…)，所以A、B間的距離為Δs＝nλ＋eq\f(1,4)λ(n＝0,1,2,3，…)，則波長為λ＝eq\f(4Δs,4n＋1)＝eq\f(16,4n＋1)m因為λ>2m，所以n＝0,1當n＝0時，λ1＝16m，v1＝40m/s，當n＝1時，λ2＝eq\f(16,5)m，v2＝8m/s.考點四波的干涉、衍射和多普勒效應1.波的干涉現(xiàn)象中加強點、減弱點的判斷方法(1)公式法：某質點的振動是加強還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差Δr.①當兩波源振動步調一致時.若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動加強；若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動減弱.②當兩波源振動步調相反時.若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動加強；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動減弱.(2)圖象法：在某時刻波的干涉的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點，一定是加強點，而波峰與波谷的交點一定是減弱點，各加強點或減弱點各自連接形成以兩波源為中心向外輻射的連線，形成加強線和減弱線，兩種線互相間隔，加強點與減弱點之間各質點的振幅介于加強點與減弱點的振幅之間.2.多普勒效應的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數(shù).(2)當波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小.例題精練7.(多選)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調會變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化答案BCE解析看到閃電后，過一會兒才能聽到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故A錯誤；探測器接收到光的超聲波頻率發(fā)生變化，是由于血液發(fā)生流動，探測器與血液的觀測點的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應解釋，故B正確；觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調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，是由于進入不同介質，波長發(fā)生變化引起的，故D錯誤；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，產生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應，E正確.8.(多選)水槽中，與水面接觸的兩根相同細桿固定在同一個振動片上.振動片做簡諧振動時，兩根細桿周期性觸動水面形成兩個波源.兩波源發(fā)出的波在水面上相遇，在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣.關于兩列波重疊區(qū)域內水面上振動的質點，下列說法正確的是()A.不同質點的振幅都相同B.不同質點振動的頻率都相同C.不同質點振動的相位都相同D.不同質點振動的周期都與振動片的周期相同E.同一質點處，兩列波的相位差不隨時間變化答案BDE解析在波的干涉實驗中，質點在振動加強區(qū)的振幅是兩列波振幅之和，質點在振動減弱區(qū)的振幅是兩列波振幅之差，A項錯誤；沿波的傳播方向上，波不停地向外傳播，故各質點的相位不都相同，C項錯誤；兩波源振動頻率相同，其他各質點均做受迫振動，故頻率均與波源頻率相同，周期均與振動片的周期相同，B、D項正確；同一質點到兩波源的距離確定，故波程差恒定，知相位差保持不變，E正確.綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（寶山區(qū)校級期中）關于振動和波，下列說法中正確的是（）A．物體發(fā)生振動，一定會產生波 B．存在機械波，一定存在波源 C．波源振動越快，機械波傳播速度越大 D．機械波可以在真空中傳播【分析】明確機械波產生的條件；有機械振動才有可能有機械波，波的傳播速度由介質的性質決定，與質點振動速度沒有直接關系；機械波傳播需要介質，不能在真空中傳播。【解答】解：A、波的形成條件包括機械振動和介質，只有機械振動如果沒有介質，則不會產生機械波，故A錯誤；BC、機械振動在介質中傳播形成機械波，則有機械波一定存在機械振動即存在波源，有機械振動不一定能夠產生機械波，還需要傳播振動的介質。有機械振動才有可能有機械波，波的傳播速度由介質的性質決定，與質點振動速度沒有直接關系．所以波源振動越快，機械波傳播速度不一定越大，故B正確，C錯誤；D、機械波傳播需要介質，在真空中不存在介質，故機械波在真空中不傳播。故D錯誤；故選：B。【點評】本題的關鍵要掌握機械波產生的條件有兩個：振源與介質，知道質點的振動頻率是由波源決定的，與介質的性質無關．而波速由介質決定．2．（兗州區(qū)月考）關于機械波的理解，下列說法中正確的是（）A．質點振動的方向總是垂直于波傳播的方向 B．任一振動質點每經過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長 C．相隔周期整數(shù)倍的兩時刻，簡諧波的圖象相同 D．簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個波長的兩質點振動位移總是相同【分析】橫波的質點振動的方向總是垂直于波的傳播方向．縱波的質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上；機械波傳播的過程中，質點并不隨著波遷移；根據(jù)波的周期性判斷；相距半個波長的兩質點，振動情況總是相反?！窘獯稹拷猓篈、機械波有橫波和縱波兩類，對于橫波，質點的振動方向總與波的傳播方向垂直，對于縱波，質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上，故A錯誤；B、波傳播的是能量形式，而任一振動質點都不隨波向前移動，故B錯誤；C、根據(jù)波的周期性可知，相隔一個周期的兩時刻，介質中各質點位置相同，則簡諧波的圖象相同，故C正確；D、簡諧波沿繩傳播，繩上相距半個波長的兩質點，振動情況總是相反，位移的大小總是相等，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查機械波的基本知識，要知道機械波的種類，掌握橫波和縱波中質點的振動方向與波的傳播方向的關系，特別是縱波，不能認為波的傳播方向就是質點的移動方向。3．（思明區(qū)校級期中）下列關于機械波的說法正確的是（）A．波速僅由波源決定 B．波速僅由介質決定 C．波長僅由介質決定 D．周期由振源和介質共同決定【分析】明確機械波的性質，明確機械波的頻率由波源決定，波速由介質決定；知道波由一種介質進入另一種介質時，頻率不變，波速變化?！窘獯稹拷猓篈B、機械波的波速是僅由介質決定的，與波源無關，故A錯誤，B正確；C、機械波的頻率和周期是由波源決定的，由λ=vD、周期是頻率的倒數(shù)，故周期也僅由波源決定，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查對機械波基本知識的理解和掌握情況；機械波的基本特點是：“不隨波逐流”，頻率由波源決定，波速由介質決定。4．（江寧區(qū)期末）下列關于理想機械波的說法錯誤的是（）A．波中各質點的振動頻率是相同的 B．質點開始振動時的速度方向與波源的傳播方向相同 C．波由近及遠地遷移，質點只在平衡位置附近做往返運動 D．波源的能量隨波動由近及遠地傳播【分析】波中各質點的振動頻率由波源決定；質點開始振動時的速度方向可以與波源的傳播方向在同一直線上，也可以垂直；介質中的質點不隨波一起遷移．機械波在傳播振動形式的過程中同時傳遞了能量．【解答】解：A、波中各質點的振動頻率等于波源的振動頻率，是相同的，故A正確；B、在橫波中，質點開始振動時的速度方向與波源的傳播方向垂直；在縱波中，質點開始振動時的速度方向可以與波源的傳播方向在同一直線上，故B錯誤；C、波由近及遠地遷移，質點只在平衡位置附近做往返運動，不向前移動，故C正確；D、機械波在傳播振動形式的過程中，同時將能量由近及遠傳遞，故D正確。本題選錯誤的，故選：B?！军c評】本題考查對機械波基本知識的理解和掌握情況．機械波的基本特點是：介質中質點“不隨波逐流”，頻率由波源決定，波速由介質決定。5．（蘿北縣期末）下列現(xiàn)象中屬于機械波的是（）A．風吹過麥田時形成的滾滾麥浪 B．船駛過平靜的湖面，湖面上形成的水浪 C．團體操中演員們此起彼伏形成的人浪 D．在船搖晃時，船上的乘客都一起左右搖晃【分析】一般的物體都是由大量相互作用著的質點所組成的，當物體的某一部分發(fā)生振動時，其余各部分由于質點的相互作用也會相繼振動起來，這樣就形成了波?！窘獯稹拷猓篈、當物體的某一部分發(fā)生振動時，其余各部分由于質點的相互作用也會相繼振動起來，物質本身沒有相應的大塊的移動，所以麥子的運動形成的不是波。故A錯誤B、水浪是由于水之間相互帶動而傳播的；故屬于波；故B正確；C、在人浪表演中是由于演員有節(jié)奏的起立和下蹲形成的，沒有振動形式的傳播和帶動；故C錯誤；D、乘客左右搖晃為機械振動，不是機械波；故D錯誤；故選：B?！军c評】本題考查機械波的定義，要注意理解波的性質，明確波的形成原因；在生活中能正確區(qū)分是否一些運動性質屬于波動。6．（蘿北縣期末）關于機械波，下列說法中正確的是（）A．有機械振動存在就一定有機械波存在 B．有機械波存在就不一定有機械振動存在 C．機械波沿某一方向傳播，質點就沿該方向運動 D．機械波沿某一方向傳播，能量也沿該方向傳播【分析】有機械振動才有可能有機械波，機械波要依據(jù)介質傳播，波的傳播過程中質點只在平衡位置附近振動，不隨波逐流，機械波是傳遞的能量與振動形式．【解答】解：A、B、有機械波必有機械振動，而有機械振動若沒介質不會形成機械波。故AB錯誤；C、機械波沿某一方向傳播，而質點只是在其平衡位置附近振動，并不會隨波前進；故C錯誤；D、波傳播的是能量和振動形式，故在波傳播過程中能量沿波的方向傳播；故D正確；故選：D?！军c評】本題考查機械波產生的條件是振源與介質，波傳播的是振動這種形式．對機械波形成過程的理解能力．抓住形成機械波的條件、特點等是關鍵．7．（海淀區(qū)模擬）某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成（如圖）。在一次地震中，震源地地震儀下方，觀察到兩振子相差5s開始振動，則（）A．P先開始振動，震源距地震儀約36km B．P先開始振動，震源距地震儀約25km C．H先開始振動，震源距地震儀約36km D．H先開始振動，震源距地震儀約25km【分析】縱波的速度快，縱波先到。根據(jù)勻速運動規(guī)律求出震源距地震儀的距離?！窘獯稹拷猓嚎v波的速度快，縱波先到，所以P先開始振動，根據(jù)xv故選：A?！军c評】本題考查了波的傳播，波分為橫波和縱波，解決本題的關鍵運用運動學公式判斷哪個波先到。屬于容易題。8．（廊坊月考）縱波不可能產生的現(xiàn)象是（）A．偏振現(xiàn)象 B．反射現(xiàn)象 C．折射現(xiàn)象 D．衍射現(xiàn)象【分析】同一波源在同一介質中形成的機械波中可同時具有橫波和縱波，橫波、縱波可能沿同一方向傳播，橫波、縱波在同一介質中的傳播速度不等，只要存在介質，不管是固體、液體或氣體，均可傳播橫波和縱波?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)縱波的特點，縱波就是傳播方向與振動方向在一條直線上機械波，顯然一個狹縫是不能擋住縱波的，而其他現(xiàn)象：反射、折射、衍射等都能發(fā)生，故BCD錯誤，選項A正確。故選：A?！军c評】本題考查機械波的基本知識，知道波的分類，掌握橫波和縱波的特點，知道機械能的傳播需要介質，可根據(jù)地震波的特點來分析本題。9．（德清縣校級月考）人隔著墻說話，能聽見聲音而看不見人，下列說法中解釋正確的是（）A．光波是電磁波，而聲波是縱波 B．光波是橫波，而聲波是機械波 C．光速太大 D．聲波波長長，光波波長短【分析】明確聲音和光的性質，知道聲音的波長大于光的波長，故聲音容易發(fā)生衍射，能夠繞過墻?！窘獯稹拷猓河捎诼暡ǖ牟ㄩL長，相對于墻能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，因此墻內的人能聽到聲音，而光波的波長短，相對于墻不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，因此墻內的人看不到說話的人。故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查衍射現(xiàn)象的應用，要注意明確發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多；同時明確聲波和光波的區(qū)別。10．（浦東新區(qū)校級期末）一列簡諧波的圖像如實線所示，當這列波進入到其它介質中時，該波的圖象變成如虛線所示，則該波的波速和原來相比（）A．變大 B．變小 C．不變 D．無法確定【分析】由波形圖分析波長的變化，知道波的頻率不變，再由v＝λf，即可判定波速的變化情況。【解答】解：波進入其他介質時，波長變長，但頻率由波源決定，頻率不變，則由v＝λf可知，波速變大，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題考查波動圖象的應用，掌握v＝λf的內容，明確同一列波在不同介質中傳播時頻率不變。11．（黃浦區(qū)校級期末）已知在某時刻的波的圖象如圖所示，且M點的振動方向向上，下述說法正確的是（）A．A點振動落后于M點，波向右傳播 B．A點振動落后于M點，波向左傳播 C．B點振動落后于M點，波向右傳播 D．B點振動落后于M點，波向左傳播【分析】沿著波的傳播，質點的振動越來越滯后。M點的振動方向向上，A點振動落后于M點，波向左傳播。B點振動超前于M點?！窘獯稹拷猓篈、B，M點的振動方向向上，A到B半個波長的范圍內的各質點振動方向相同，A點振動落后于M點，則波向左傳播。故A錯誤B正確；C、D，M點的振動方向向上，A到B半個波長的范圍內的各質點振動方向相同，B點振動超前于M點，而波向左傳播。故CD錯誤。故選：B?！军c評】本題是根據(jù)比較質點振動的先后來判斷波的傳播方向，也可以根據(jù)波形平移的方法確定波的傳播方向。12．（肥城市模擬）如圖甲所示，在水平面內，有三個質點a、b、c分別位于直角三角形的三個頂點上，已知ab＝6m，ac＝8m。在t1＝0時刻a、b同時開始振動，振動圖像均如圖乙所示，所形成的機械波在水平面內傳播，在t2＝4s時c點開始振動，則正確的是（）A．該機械波的波長為8m B．該機械波的傳播速度大小為8m/s C．兩列波相遇后，c點的振動頻率增大 D．兩列波相遇后，c點振動加強【分析】根據(jù)波從a傳到c的時間和距離，求波速。a點的振動先傳到c點，b點的振動后傳到c點，根據(jù)波的疊加原理分析c點的狀態(tài)。由波速公式求波長?！窘獯稹緽.由于兩列波的波速相同，且ab＜bc，則a處振動形成的波先到達c點，由波速公式有v=xA.根據(jù)振動圖像可知周期T＝1s，由波長公式有λ＝vT＝2×1m＝2m，故A錯誤；C.由于兩列波在同一介質中傳播，且周期相同，所以兩列波的頻率相同，則兩列波相遇后，c點的振動頻率不變，故C錯誤；D.由于a、b兩點到c點的路程差為△s＝sbc﹣sac=62+故選：D。【點評】本題解題關鍵是要抓住在均勻介質中傳播的同類波波速相同，而且兩波勻速傳播這個特點進行分析。13．（朝陽區(qū)期末）一列聲波由空氣進入水中，聲波的（）A．頻率變大，波長變長 B．頻率不變，波長變長 C．速度變慢，波長變短 D．速度不變，波長變短【分析】波從一種介質進入另一種介質時，頻率和周期不變，聲波由空氣進入水中，波速變大，根據(jù)v＝λf分析波長的變化。【解答】解：聲波由空氣進入水中，波速變大，周期和頻率不變，由波速公式v＝λf可知，聲波的波長變大，故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題考查對聲波在介質中傳播速度的了解，知道波從一種介質進入另一種介質時，頻率和周期不變．明確波速公式v＝λf適用于一切波。14．（船山區(qū)校級期中）如圖所示，實線和虛線表示兩個波長和振幅都相同的簡諧橫波（各只有半個波形），兩波在同一根彈性繩上分別向左、向右傳播，某一時刻兩列波的位置如圖所示．P、Q、S表示彈性繩上的三個質點的平衡位置，下列說法中正確的是（）A．該時刻，P的速度向上，Q的速度為零，S的速度向下 B．該時刻P的速度向下，Q的速度為零，S的速度向下 C．該時刻P、Q、S都處于各自的平衡位置，各點振動速度相同 D．該時刻P、Q、S都處丁各自的平衡位置，但Q的速度最大【分析】當兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷疊加處振動加強，振幅等于兩列波振幅之和．波峰與波谷疊加處振動減弱，兩波的振幅相等，振動減弱處振幅為零．【解答】解：P在實線上向上振動，在虛線上也向上振動，所以P點向上振動，Q處是波峰與波谷疊加處，振動減弱，兩波的振幅相等，所以這點始終靜止不動，同理可知，S點向下振動，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題是波的疊加問題，關鍵抓住疊加的規(guī)律：波峰與波峰、波谷與波谷相遇處振動加強，波峰與波谷相遇處振動減弱．15．（工農區(qū)校級期中）如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同，實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關于圖中所標的a、b、c、d四點，下列說法中正確的是（）A．質點a經過半個周期時，振動加強 B．質點b處位移始終最大 C．質點b、c、d處的振動始終是最強的 D．此時質點d處于平衡位置，質點d為振動減弱點【分析】兩列波干涉時，兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，振動始終加強，波峰與波谷相遇處振動始終減弱。振動加強不是位移始終最大，是振幅最大，振幅是兩列波的振幅之和?！窘獯稹拷猓篈、由圖示可知，質點a處是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動始終是最弱的，是振動減弱點，故A錯誤；B、質點b處是兩列波波峰與波峰疊加的地方，是振動加強點，但位移不是始終最大，只能說振幅最大，故B錯誤；C、質點b、c、d處均在振動加強區(qū)，是振動加強點，故質點b、c、d處的振動始終是最強的，故C正確；D、此時質點d處于波峰與波谷之間，是平衡位置，質點d處是振動加強區(qū)，故D錯誤；故選：C?！军c評】本題考查波的疊加，注意在波的干涉現(xiàn)象中，振動加強點的振動始終是加強的。16．（威海期末）下列現(xiàn)象屬于波的衍射的是（）A．“聞其聲而不見其人” B．閃電過后雷聲轟鳴不絕 C．圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音 D．鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調變高【分析】波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象是波的衍射；圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音是相同頻率波源疊加的結果，是波的干涉現(xiàn)象；對于多普勒效應是波源與觀察者發(fā)生相對運動時，發(fā)出的頻率與接收的頻率不相等的現(xiàn)象.【解答】解：A、“聞其聲而不見其人“，表明聲音繞過障礙物傳播，屬于衍射現(xiàn)象，故A正確；B、閃電過后雷聲轟鳴不絕，屬于聲音的反射，故B錯誤；C、圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音，屬于聲波的干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D、鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調變高，屬于聲波的多普勒效應，故D錯誤；故選：A?！军c評】無論反射、衍射還是干涉，其頻率均不變，而多普勒效應是波源發(fā)出的頻率與接收的頻率不相等的現(xiàn)象.17．（思明區(qū)校級期中）一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比（）A．波速變大 B．波速不變 C．頻率變低 D．頻率不變【分析】根據(jù)聲音的多普勒效應分析回答，聲源移向觀察者時接收頻率變高，即距離聲源越遠，頻率越低，距離聲源越近，頻率越高?！窘獯稹拷猓篈、漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，波速由介質決定，所以被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比波速不變，故A錯誤B正確；C、根據(jù)聲音的多普勒效應，聲源移向觀察者時接收頻率變高，所以被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比頻率變高，故CD錯誤。故選：B?！军c評】對于多普勒效應，要知道在波源與觀察者靠近時觀察者接收到的波的頻率變高，而在波源與觀察者遠離時接收頻率變低；即高亢表示遠離，低沉表示靠近，同時注意明確機械波的波速由介質決定。18．（徐匯區(qū)二模）下列圖中屬于雙縫干涉圖象的是（）A． B． C． D．【分析】單縫衍射條紋中間寬、兩邊窄，呈現(xiàn)不等間距．雙縫干涉條紋等寬、等間距，但也有干涉條紋不等間距，從而即可求解．【解答】解：雙縫干涉條紋等間距，單縫衍射條紋是不等間距，即中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋?？芍狝正確，B、C、D錯誤。故選：A。【點評】解決本題的關鍵掌握衍射條紋和干涉條紋的特點，單縫衍射條紋中間寬、兩邊窄，呈現(xiàn)不等間距．雙縫干涉條紋等寬、等間距，但也有干涉條紋不等間距（如牛頓環(huán)）．19．（德州期末）下列物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見其人；②當正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到音調變高。這兩種現(xiàn)象分別屬于聲波的（）A．衍射、多普勒效應 B．干涉、衍射 C．共振、干涉 D．衍射、共振【分析】明確常見有關聲音的物理現(xiàn)象，知道衍射是繞過阻礙物繼續(xù)傳播，多普勒效應現(xiàn)象頻率是在發(fā)生變化?！窘獯稹拷猓孩佟奥勂渎暥灰娖淙恕保牭铰曇?，卻看不見人，這是因為聲音通過衍射可以繞過障礙物進行傳播；②當正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調變高是因為我們接收到的聲波的頻率變高了，這是多普勒效應現(xiàn)象。故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點評】本題考查波的現(xiàn)象，要注意明確無論反射、衍射還是干涉，其頻率均不變，而多普勒效應中接收到的頻率發(fā)生了變化。20．（淄博三模）根據(jù)多普勒效應，我們知道當波源與觀察者相互接近時，觀察者接收到波的頻率增大；反之，觀察者接收到波的頻率減小。天文觀測到某遙遠星系所生成的光譜呈現(xiàn)“紅移”，即譜線都向紅色部分移動了一段距離，由此現(xiàn)象可知（）A．觀察者接收到光波的波長增大，該星系正在靠近觀察者 B．觀察者接收到光波的波長減小，該星系正在靠近觀察者 C．觀察者接收到光波的波長增大，該星系正在遠離觀察者 D．觀察者接收到光波的波長減小，該星系正在遠離觀察者【分析】根據(jù)多普勒效應的原理判斷，即當波源與觀察者相互接近時，觀察者接收到波的頻率增大；反之，觀察者接收到波的頻率減小?！窘獯稹拷猓嚎茖W家們發(fā)現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，即光譜線都向紅色部分移動了一段距離，根據(jù)多普勒效應的理論可知，觀察者接收到波的頻率減小，觀察者接收到光波的波長增大，該星系正在遠離觀察者，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題考查了多普勒效應現(xiàn)象的，其效應是由于觀察者和波源間位置的變化而產生的；掌握物理概念要一定要理解其真正意義。二．多選題（共10小題）21．（洛南縣期中）關于一列機械波，下面說法中正確的是（）A．波動的產生需要兩個條件，即波源和傳播波的介質 B．波動過程是質點由近向遠傳遞的過程 C．波動過程是能量傳遞的過程，同時也可以傳遞信息 D．波動過程中質點本身隨波遷移【分析】有機械振動才有可能有機械波，波的傳播過程中質點只在平衡位置附近振動，不隨波逐流．【解答】解：A、波動的產生需要兩個條件，一個是要有波源，再一個要有傳播波的介質；故A正確；B、波動過程是能量或振動形式由近及遠傳遞的過程；質點不會隨波移動；故BD錯誤；C、波動過程是能量傳遞的過程，同時波也可以傳遞信息；C正確；故選：AC。【點評】機械波產生的條件是振源與介質，同時明確波傳播的是振動這種形式．22．（天水校級期末）下列關于機械波的說法中正確的是（）A．隨著波的傳播，介質中各質點都在各自的平衡位置附近振動 B．隨著波的傳播，介質中的各質點也將由近及遠地遷移出去 C．傳播波的過程中相鄰質點間必有相互作用力 D．某一水平方向的橫波在介質中傳播，介質中的質點必沿豎直方向上下振動【分析】有機械振動才有可能有機械波，波的傳播速度與質點振動速度沒有直接關系．振源的振動使質點一個被一個帶動，且與振源振動相同，同時總滯后前一個質點．從而形成波并向前傳播．【解答】解：A、隨著波的傳播，介質中各質點都在各自的平衡位置附近來回振動，不隨波遷移。故A正確；B、隨著波的傳播，介質中各質點都在各自的平衡位置附近來回振動，不隨波遷移。故B錯誤；C、振源的振動使質點一個被一個帶動，且與振源振動相同，同時總滯后前一個質點。故C正確；D、某一水平方向的橫波在介質中傳播，介質中的質點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，不一定豎直方向上下振動。故D錯誤；故選：AC?！军c評】機械波產生的條件是振源與介質．質點不隨波遷移，且質點的振動方向與波的傳播方向來區(qū)分橫波與縱波．波形成的特點是：帶動、重復、滯后23．（陜西二模）下列關于機械振動的有關說法正確的是（）A．簡諧運動的回復力是按效果命名的力 B．振動圖象描述的是振動質點的軌跡 C．受迫振動的頻率等于驅動力的頻率 D．當驅動力的頻率等于受迫振動系統(tǒng)的固有頻率時，振幅最大 E．機械振動的振動能量對外傳播時不需要依賴介質【分析】簡諧運動的回復力是按效果命名的力；振動圖象描述的是振動質點在不同時刻的位移或者說描述質點位移隨時間的變化關系，而不是其實際的運動軌跡；物體在周期性驅動力作用下做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅動力的頻率；受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，當系統(tǒng)的固有頻率等于驅動力的頻率時，系統(tǒng)達到共振，振幅達最大；機械振動需要在介質中的傳播?！窘獯稹拷猓篈、簡諧運動的回復力是按效果命名的力。故A正確；B、振動圖象描述的是振動質點在不同時刻的位移或者說描述質點位移隨時間的變化關系，而不是其實際的運動軌跡。振動質點的運動軌跡是一段往復的線段，而不是正弦或余弦曲線。故B錯誤；C、物體在周期性驅動力作用下做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅動力的頻率。故C正確；D、受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，當系統(tǒng)的固有頻率等于驅動力的頻率時，系統(tǒng)達到共振，振幅達最大。故D正確；E、機械振動在介質中的傳播過程，波是傳播能量（振動形式）的一種方式。所以機械振動的振動能量對外傳播時是需要依賴介質的。故E錯誤。故選：ACD?！军c評】本題考查了機械波、簡諧運動的回復力和能量、自由振動和受迫振動等知識點。這種題型屬于基礎題，只要善于積累，難度不大。24．（金牛區(qū)校級模擬）四川在2008年和2013年近五年的時間里，分別在汶川縣和蘆山縣發(fā)生了兩次大地震、給四川人民帶了巨大災難．下列有關說法不正確的是（）A．地震波是地球釋放能量的一種方式 B．地震波中的縱波比橫波傳播快，利用它們傳播的時間差可以提前預警 C．地震波與電磁波都具有多普勒效應 D．地震波可以比真空中的光速傳播快【分析】（1）聲音是由物體振動發(fā)出的，振動停止，聲音停止；（2）聲的利用有兩個：一是傳遞信息，二是傳遞能量．判斷屬于哪種利用，關鍵是要能正確的辨別題中所說的現(xiàn)象是屬于信息還是屬于能量．【解答】解：A、地震過程中產生地震波，屬于次聲波，是震源處發(fā)生振動產生的；地震波在傳播過程中，引起大地劇烈的震動，從而引起房屋劇烈搖晃，從而倒塌，這說明了地震波是可以傳遞能量，并不是釋放能量，故A錯誤；B、地震波中的縱波比橫波傳播快，利用它們傳播的時間差可以提前預警，故B正確；C、多普勒效應是波特有性質，因此地震波與電磁波都具有多普勒效應，故C正確；D、地震波可以比真空中的光速傳播慢，故D錯誤。本題選擇錯誤的，故選：AD【點評】本題考查了聲音的產生和聲音的利用知識，是一道基礎題．知道地震波屬于聲音中的次聲波，并注意與電磁波的區(qū)別．25．（山東模擬）主動降噪耳機內設麥克風，麥克風用來收集周圍環(huán)境中的噪聲信號，耳機的處理器能夠預測下一時刻噪聲的情況，并產生相應的抵消聲波實現(xiàn)降噪。關于主動降噪耳機的抵消聲波分析正確的是（）A．抵消聲波的頻率與噪聲的頻率不同 B．抵消聲波的振幅與噪聲聲波的振幅相等 C．抵消聲波的相位與噪聲相位相反 D．抵消聲波在耳膜中傳播速度與噪聲傳播速度不等【分析】利用波的干涉降噪，當?shù)窒暡ㄅc噪聲的振幅、頻率相同，相位相反，疊加后相互抵消?！窘獯稹拷猓篈BC、抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位相反，疊加后相互抵消，故BC正確，A錯誤；D、同為聲音在耳膜中傳播速度相同，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查波的疊加，注意當兩波的振幅、頻率相同，相位相反，疊加后相互抵消。26．（張家口期末）如圖所示為一波源在原點且沿x軸傳播的雙向簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，在此后2s內質點A通過的路程為16cm，下列說法正確的是（）A．該波的周期為1s B．該波的波速為2m/s C．A、B兩點運動狀態(tài)相同 D．A、B兩點速度大小相等、方向相反 E．經過相同時間，A、B兩點經過的路程相等【分析】由質點A的路程可判斷波的周期；由v=λ【解答】解：A、由2s內質點A通過的路程為16cm以及該機械波的振幅A＝2cm可知，質點A上下振動路程為8A，即振動2個周期：t＝2s＝2T，所以T＝1s，故A錯誤；B、由圖可知波長λ＝4m，則波速v=λCD、由同側法可知，A和B的振動方向相反，所以兩點的運動狀態(tài)相反，即A和B兩點的速度大小相等、方向相反，故C錯誤，D正確；E、根據(jù)波的起振方向為波源的起振方向可知，A和B的起振方向相同，所以經過相同時間，A、B兩點經過的路程相等，故E正確。故選：ADE?！军c評】本題考查波源振動時，每個質點的起振方向都與波源起振方向相同，進而根據(jù)同側法或帶動法即可判斷質點的振動方向。27．（新疆模擬）圖甲為其沿x軸方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，圖乙為x＝4m處的質點從t＝2s開始的振動圖像，下列說法中正確的是（）A．這列波的周期為4s B．t＝0時刻，Q質點向y軸負方向振動 C．t＝1s，Q質點第一次處于波峰位置 D．這列波沿x軸負方向傳播 E．這列波的波速可能為4m/s【分析】根據(jù)波動圖像讀出波長，振動圖像讀出周期，根據(jù)振動速度方向分析出傳播速度方向，并分析出波速大小.【解答】解：A.由乙圖知，波的周期T＝4s，故A正確；B.經2s，即半個周期，Q質點才經過平衡位置向y軸負方向運動，則r＝0時刻，Q必須向y軸正方向運動，根據(jù)同側法，則波沿x軸負方向傳播，故B錯誤，D正確；C.t＝1s時，Q質點向y軸正方向振動四分之一周期，到達波峰位置，故C正確；E.這波的波速v=λ故選：ACD?！军c評】本題屬于波的圖像和振動圖像結合問題，關鍵找到同一時刻對應的振動速度方向，然后根據(jù)同側法可以找出波的傳播方向.28．（金州區(qū)校級月考）如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內的三個點，沿豎直方向振動的橫波Ⅰ在介質中沿BP方向傳播，P與B相距40cm，B點的振動圖象如圖乙所示；沿豎直方向振動的橫波Ⅱ在同一介質中沿CP方向傳播，P與C相距50cm，C點的振動圖象如圖丙所示。在t＝0時刻，兩列波同時分別經過B、C兩點、兩列波的波速都為20cm/s，兩列波在P點相遇。則以下說法正確的是（）A．兩列波的波長均為20cm B．P點是減弱點，振幅10cm C．4.5s時P點在平衡位置且向下振動 D．波遇到50cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射【分析】由圖讀出周期和振幅，由波速公式求出波長；根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件分析B選項；根據(jù)P到B、C的路程差與波長的關系，分析P的振動是加強還是減弱，再研究t＝4.5s時，P點的位置，從而即可求解?！窘獯稹拷猓篈、由圖知，兩列波的周期都是T＝1s，由v=λT得，波長B、P距兩波源間的波程差PC﹣PB＝50cm﹣40cm＝10cm＝0.5λ，而t＝0時刻兩波的振動方向相反，則P是振動加強的點，振幅等于兩波振幅之和，即為70cm，故B錯誤；C、波從C傳到P的時間為t=PCv=D、當障礙物的尺寸比波長小或者跟波長差不多時才能夠發(fā)生明顯的衍射，因λ＝50cm＞20cm，障礙物的尺寸比較大，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選：AC。【點評】本題的解題關鍵是掌握波的疊加原理進行分析，根據(jù)路程差和起振方向關系進行分析，知道波速、波長和頻率之間的關系v＝fλ。29．（天津模擬）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波源從平衡位置開始振動。當波傳到x＝1m的P點時開始計時，已知在t＝0.4s時PM間第一次形成圖示波形，此時x＝4m的M點正好在波谷。下列說法中正確的是（）A．P點的振動周期可能為0.4s B．P點開始振動的方向沿y軸正方向 C．當M點開始振動時，P點可能在波谷 D．這列波的傳播速度是15m/s【分析】簡諧橫波沿x軸正向傳播，在t＝0.4s時PM間第一次形成圖示波形，由圖讀出，t＝0.4s時間內振動傳播了一個波長，經過了一個周期，則可知P點的周期。讀出波長，由v=λ【解答】解：A、由題意，簡諧橫波沿x軸正向傳播，在t＝0.4s時PM間第一次形成圖示波形，波可能傳到x＝5m處，也可能傳到x＝7m處，當波傳到x＝5m處時，則t＝0.4s時間內振動傳播了一個波長，經過了一個周期，故P點的周期可能為0.4s。故A正確。B、P點開始振動的方向與圖示時刻x＝5m處質點的振動方向相同，由波形平移法得知，P點開始振動的方向沿y軸負方向。故B錯誤。C、當M點開始振動時，由波形可知，P點可能在波谷。故C正確。D、由圖知，波長λ＝4m，則波速v=λ故選：AC。【點評】本題要根據(jù)簡諧波的特點：一個周期內傳播一個波長，確定P點的周期；簡諧波傳播過程中，各個質點的起振方向都相同，與波源的起振方向也相同。30．（倉山區(qū)校級期中）如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷，關于圖中所標的a、b、c、d四點，下列說法中正確的是（）A．b質點為振動加強點 B．c質點為振動減弱點 C．該時刻a質點的振動位移為0 D．d質點既不振動加強也不振動減弱【分析】兩列波干涉時，兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，振動始終加強，波峰與波谷相遇處振動始終減弱．振動加強點的振動等于波單獨傳播時振幅的之和?！窘獯稹拷猓篈、由圖示可知，b質點處是兩列波波峰與波峰疊加的地方，故為振動加強點，故A正確；B、由圖示可知，c質點處是波谷與波谷疊加的地方，故為振動加強點，故B錯誤；C、該時刻a質點處是兩列波波峰與波谷疊加的地方，由于兩列波振幅相同，故a質點的位移為零，故C正確；D、d處在兩加強點的連線上，故d在振動加強的區(qū)域，振動也是加強的，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查波的疊加，注意在波的干涉現(xiàn)象中，振動加強點的振動始終是加強的，但質點在簡諧運動，其位移隨時間是周期性變化的。三．填空題（共10小題）31．（金臺區(qū)期中）機械波產生和傳播的兩個條件是有波源和介質，聲波是縱波。（填“橫波”或“縱波”）【分析】機械波產生和傳播的兩個條件是有介質和波源，知道聲波是縱波?！窘獯稹拷猓簷C械波是機械振動在介質中的傳播過程，所以機械波產生與傳播的條件是有介質和波源。聲波是一種縱波。故答案為：介質縱波【點評】本題考查機械波產生的條件是振源與介質，要知道常見的波的類型。32．（徐匯區(qū)校級期末）一陣風吹過麥地，形成一片麥浪滾滾的現(xiàn)象，這滾滾的麥浪不是機械波；大型團體操中，人群按照口令，輪流起立蹲下形成的“人浪”不是機械波。（填“是”或者“不是”）【分析】明確波的定義，知道一般的物體都是由大量相互作用著的質點所組成的，當物體的某一部分發(fā)生振動時，其余各部分由于質點的相互作用也會相繼振動起來，這樣就形成了波?！窘獯稹拷猓猴L吹麥浪是由于各處的麥子同時受到風的作用而運動形成的，沒有振動形式的傳播和帶動，所以麥子的運動形成的不是波；在人浪表演中是由于演員有節(jié)奏的起立和下蹲形成的，沒有振動形式的傳播和帶動。故答案為：不是；不是。【點評】本題考查機械波的定義，要注意理解波的性質，明確波的形成原因；在生活中能正確區(qū)分是否一些運動性質屬于波動。33．（浦東新區(qū)校級期中）機械波的波速是描述波傳播快慢的物理量，是由介質決定的?！痉治觥棵鞔_波速的意義，知道機械波的傳播速度與介質有關，在同一種介質中機械波的傳播速度相同。【解答】解：機械波的波速反映的是波的傳播速度，故是描述波傳播快慢的物理量；而波速大小由介質決定，與波的頻率無關。故答案為：波傳播快慢；介質。【點評】該題考查了機械波的波速的意義以及波速的決定因素，題目簡單，熟記影響機械波的波速的因素是介質即可。34．（黃浦區(qū)校級期中）機械波產生需要波源和介質，按傳播方向和振動方向的關系分類，聲波屬于縱波。（填“橫波”或“縱波”）【分析】機械波產生需要波源和介質，波可以分為橫波和縱波?！窘獯稹拷猓簷C械波產生需要波源和介質，當傳播方向和振動方向垂直時，為橫波；當傳播方向和振動方向平行時，為縱波，故聲波為縱波。故答案為：介質；縱波?！军c評】本題考查機械波的產生和分類，比較簡單，判斷波傳播方向和振動方向關系是解題關鍵。35．（虹口區(qū)校級期中）已知空氣中的聲速是340m/s，水中的聲速是1450m/s，在空氣中波長為1.7m的聲波的頻率是200Hz，它在水中傳播時的波長為7.25m。【分析】（1）波速與波長和頻率的關系：v＝λf。（2）聲波由空氣進入水中后頻率不變?！窘獯稹拷猓河晒剑簐＝λf，得：f=vλ，代入數(shù)據(jù)得：f聲波進入水中后頻率不變，即f＝200Hz，由公式：v＝λf，得：λ=vf，代入數(shù)據(jù)得：λ故答案為：200Hz；7.25m?！军c評】要熟練用運用已學的公式，知道光波在傳播過程中頻率是不變的。36．（浦東新區(qū)期末）如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，質點A此時的加速度方向為﹣y方向，經0.3s質點A第一次經過平衡位置向上運動，則該波波速v＝10m/s。【分析】質點A此時處在波峰，回復力指向平衡位置，加速度方向與之相同；采用平移法可知，經0.3s質點A第一次經過平衡位置向上運動，波傳播的距離為34λ，利用v【解答】解：質點A此時處在波峰，回復力指向平衡位置，故加速度方向為﹣y方向。沿x軸正方向傳播，采用平移法可知，經0.3s質點A第一次經過平衡位置向上運動，波傳播的距離為x=34λ=故填：﹣y方向、10.故答案為：﹣y方向、10.【點評】解題的關鍵是熟悉運用平移法處理機械波傳播的問題。37．（長寧區(qū)期末）波長、周期、頻率、波速是用來描述機械波的物理量，當一列機械波由一種介質傳播到另一種介質時，發(fā)生變化的物理量有波長、波速；保持不變的物理量有周期、頻率?！痉治觥扛鶕?jù)頻率由波源決定、波速由介質決定，波長由波源和介質共同決定進行分析選擇?！窘獯稹拷猓河捎诓ǖ念l率就等于波源的振動頻率，則當一列機械波從一種介質進入另一種介質時，其頻率保持不變，周期是頻率的倒數(shù)，故周期不變；而波速是由介質的性質決定的，波速將發(fā)生改變，由波速公式v＝λf得知，頻率不變時，波長與波速成正比，則波長也發(fā)生變化。故答案為：波長、波速；周期、頻率?！军c評】本題考查波的性質，明確波速、頻率、波長是描述波的特有物理量，關鍵要抓住這些量的決定因素。38．（思明區(qū)校級模擬）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t＝0時刻的波形圖，此時平衡位置在x＝1m的質點P向y軸正方向運動，虛線為經過0.7s后第一次出現(xiàn)的波形圖，則波沿x軸負（填“正”或“負”）方向傳播，波的傳播速度為10m/s。【分析】t＝0時刻的P點沿y軸正方向運動，根據(jù)平移法，判斷波的方向傳播，利用v=△x【解答】解：因t＝0時刻的P點沿y軸正方向運動，根據(jù)平移法，則波沿x軸負方向傳播；0﹣0.7s內，波向x軸負方向傳播了7m，所以波速v=△x故答案為：負；10【點評】學生需注意會用平移法或上下坡法判斷波的傳播方向，掌握波長、波速、周期間的關系，以及波在均勻介質中勻速傳播等基礎知識。39．（靜安區(qū)期末）如圖，波源O垂直于紙面做簡諧運動，所激發(fā)的橫波在均勻介質中向四周傳播，圖中虛線表示兩個波面。t＝2s時，離O點5m的A點開始振動：t＝4s時，離O點10m的B點開始振動，此時A點第三次到達波峰。該波的波長為209或2011m，t＝4s時AB連線上處于平衡位置的點有【分析】根據(jù)波傳播的距離和時間，求出波速，根據(jù)A點的振動情況，得到振動時間與周期的關系求出周期，從而求得波長。根據(jù)波形分析t＝4s時AB連線上處于平衡位置的點的個數(shù)?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可知，在2s時間內，波傳播了5m的距離，則波速為v=x若A點的起振方向向波峰，則t＝214T＝2s，則周期為T=89s，波長為λ＝vT＝2.5×t＝4s時兩虛線間有214若A點的起振方向向波谷，則t＝234T＝2s，則周期為T=811s，波長為λ＝vT＝2.5×t＝4s時兩虛線間有234故答案為：209或20【點評】本題考查了波動規(guī)律，解題的關鍵是周期和波速的確定，根據(jù)波長、波速和周期的關系求解波長。40．（閔行區(qū)二模）如圖實線與虛線分別表示頻率相同的兩列機械波某時刻的波峰和波谷。兩列波的振幅分別為5cm和3cm，則此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差大小為16cm，N、P兩點偏離平衡位置的位移之差大小為4cm?！痉治觥坑蓤D知P、N兩處的質點是振動減弱點，M、O兩質點是振動加強點，振幅為質點離開平衡的位置的最大位移，根據(jù)波的疊加原理分析豎直高度差。【解答】解：O點是波峰與波峰疊加，位移為xO＝A1+A2＝5cm+3cm＝8cm，在平衡位置上方，M點是波谷與波谷疊加，位移為xM＝﹣A1﹣A2＝﹣5cm﹣3cm＝﹣8cm，在平衡位置下方，則此時刻O、M兩點偏離平衡位置的位移之差△xOM＝xO﹣xM＝8cm﹣（﹣8）cm＝16cm；N是波谷和波峰疊加，位移為xN＝A1﹣A2＝5cm﹣3cm＝2cm，在平衡位置上方，P是波谷和波峰疊加，位移為xP＝﹣A1+A2＝﹣5cm+3cm＝﹣2cm，在平衡位置下方，N、P兩點偏離平衡位置的位移之差△xNP＝xN﹣xP＝2cm﹣（﹣2）cm＝4cm。故答案為：16，4【點評】本題主要考查的是波的干涉，考查學生對波的特性的理解，體現(xiàn)模型建構的素養(yǎng)，注意明確波動圖象的性質以及波的疊加規(guī)律。四．計算題（共7小題）41．（永春縣校級期中）如圖所示，某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s。一種簡易地震儀由豎直彈簧振子H和水平彈簧振子P組成。在一次地震中，震源剛好處于地震儀下方，觀察到兩振子相差5s開始振動，問：（1）H與P哪個先開始振動。（2）震源距地震儀約為幾km【分析】（1）明確波的性質，知道縱波的傳播速度快，注意震源是由地下向上傳播的。（2）根據(jù)速度公式結合題意列式，從而求出震源距地震儀的距離?！窘獯稹拷猓海?）縱波的速度快，縱波先到，地面先上下振動，所以H先開始振動；（2）根據(jù)xv代入數(shù)據(jù)有：x4解得：x＝36km。答：（1）H先開始振動；（2）震源距地震儀約為36km。【點評】本題考查橫波和縱波的性質，要注意明確縱波傳播速度快，故地震儀中的H先振動；理解時要注意震源是在正下方。42．音叉發(fā)出的聲波在玻璃管內的空氣中產生駐波，其兩個相鄰波節(jié)之間的距離△s為40cm，聲速v為340m/s．求音叉的振動頻率．【分析】根據(jù)駐波中兩個波節(jié)之間的距離是λ2的整數(shù)倍，結合波速公式v＝λ【解答】解：在空氣中產生駐波時，其兩個波節(jié)之間的距離是λ2的整數(shù)倍，而相鄰波節(jié)之間的距離△s又v＝λf可得，頻率為f=v答：音叉的振動頻率是425Hz．【點評】解決本題的關鍵是掌握駐波的規(guī)律：兩個波節(jié)之間的距離是λ243．（合肥三模）一列簡諧橫波在t1=1（i）該波的波速；（ii）質點P、Q平衡位置的距離和質點Q在16【分析】（1）由圖甲得到波長，由圖乙得到周期，根據(jù)v=λ（2）根據(jù)波速公式分析P、Q平衡位置間的距離；分析16s時質點的位置，并明確1【解答】解：（i）由圖可知波長λ＝36cm＝0.36m，周期T＝2s，則波速為v=λ（i）設質點P、Q平衡位置的距離為△x，則△x代入數(shù)據(jù)解得△x＝6cm由圖乙可知，質點Q的振幅A＝10cm，在t=16s時刻，質點Q的位移為A2答：（i）該波的波速為18cm/s；（ii）質點P、Q平衡位置的距離為6cm，質點Q在16【點評】本題是對簡諧波的周期性的考查，根據(jù)波速和距離、周期之間的關系來計算通過的時間，再根據(jù)振幅計算通過的路程的大小。44．（郴州二模）圖中的實線是一列正弦波在某一時刻的波形曲線。經過0.5s后，其波形如圖中虛線所示。（1）波的波長是多少？（2）如果波是沿x軸正方向傳播的，波的周期是多大？（3）如果波是沿x軸負方向傳播的，波的速度是多大？【分析】（1）根據(jù)圖示波形圖求出波長。（2）波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波的傳播時間由圖示波形圖求出波的周期。（3）如果波沿x軸負方向傳播，由圖示波形圖求出波傳播的距離，然后求出波的速度?！窘獯稹拷猓海?）由圖示波形圖可知，波的波長是λ＝24cm＝0.24m；（2）如果波是沿x軸正方向傳播的，則：nT+波的周期；T=2（3）如果波是沿x軸負方向傳播的，波傳播的距離x＝（n+14）波速v=x答：（1）波的波長是0.24m；（2）如果波是沿x軸正方向傳播的，波的周期是24n+3（3）如果波是沿x軸負方向傳播的，波的速度大小是（0.48n+0.12）m/s（n＝0，1，2，3……）。【點評】本題考查了求波長、求波的周期與波速問題，根據(jù)題意與圖示波形圖分析清楚波的穿過過程是解題的前提，根據(jù)圖示波形圖求出波長、波的周期與波傳播的距離即可解題。45．（湟中區(qū)校級一模）如圖甲所示為一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形，波上位于x＝6m處的質點M的振動圖象如圖乙所示，求：（1）這列波的傳播速度大小及方向；（2）從t＝0時刻起，再經過△t＝12.5s，x＝3m處的質點運動的路程。【分析】（1）由圖乙讀出t＝0時刻P質點的速度方向，由圖甲判斷波的傳播方向。由甲圖讀出波長，乙圖讀出周期，求出波速。（2）求出x＝6m處的質點振動得時間，然后結合每一個周期內質點的路程為4A即可求出?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知波長λ＝8m，T＝4s，故波速v=λ（2）離x＝3cm處最近的波峰傳播到此處所需時間為t這段時間內質點的路程為s而后運動的周期數(shù)為N=后面這段時間內質點運動的路程為s2＝2.5×4×8cm＝80cm，故質點運動的總路程為s=答：（1）這列波的傳播速度大小為2m/s，沿x軸負方向；（2）質點運動的路程為(104?42【點評】本題關鍵要把握兩種圖象的聯(lián)系，能根據(jù)振動圖象讀出質點的速度方向，在波動圖象上判斷出波的傳播方向。46．（道里區(qū)校級一模）如圖所示實線是一列簡諧橫波在t1＝0時刻的波形，虛線是這列波在t2＝0.5s時刻的波形，問：（1）若波速向右，波速多大？（2）若波速向左，波速多大？（3）若波速大小為74m/s，波速方向如何？【分析】（1）根據(jù)波的傳播方向，由圖得到波的傳播距離，即可根據(jù)傳播時間得到波速；（2）根據(jù)波的傳播方向，由圖得到波的傳播距離，即可根據(jù)傳播時間得到波速；（3）分析波速與（1）（2）中波速的符合情況得到波的傳播方向?！窘獯稹拷猓海?）若波向右傳播，由圖可得：波的傳播距離△x1＝8n+3（m），n∈N，所以，波速v1（2）若波向左傳播，由圖可得：波的傳播距離△x2＝8n'+5（m），n'∈N，所以，波速v2（3）若波速大小為74m/s＝16×4+10（m/s），即n'＝4，故波向左傳播；答：（1）若波速向右，波速為16n+6（m/s），n∈N（2）若波速向左，波速為16n+10（m/s），n∈N（3）若波速大小為74m/s，波速方向向左?！军c評】機械振動問題中，一般根據(jù)振動圖或質點振動得到周期、質點振動方向；再根據(jù)波形圖得到波長和波的傳播方向，從而得到波速及質點振動，進而根據(jù)周期得到路程。47．在水波槽的衍射實驗中，若打擊水面的振子振動頻率是5Hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s，為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應為多少？【分析】根據(jù)波速公式確定波長，再根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件進行分析即可確定小孔的直徑范圍。【解答】解：在水槽中激發(fā)的水波波長為：λ=v答：小孔豐徑d應小于1cm?！军c評】本題考查波長、波速與頻率的關系，明顯的衍射條件，同時要區(qū)分衍射與干涉的區(qū)別。五．解答題（共9小題）48．皮球掉入水塘中，請嘗試往水塘中投石頭，看看水波能否把皮球沖到岸邊，并解釋原因?！痉治觥吭跈C械波傳播過程中，各質點均在其平衡位置附近做機械振動，并不隨著波的傳播而遷移?！窘獯稹拷猓寒斖林型妒^，會形成水波，但水平在傳播的過程中，皮球只是在其平衡位置附近做機械振動，并不會隨著波遷移，所以水波不能把皮球沖到岸邊。答：不能，原因如解析所示。【點評】解決該題需要掌握機械波在傳播過程的特點，知道波傳播過程中質點不會隨著波遷移。49．由于爆炸引起地表震動，設產生的縱波的傳播速度Vp＝9.1km/s，橫波的傳播速度Vs＝3.1km/s，設在某處的地震勘測中心記錄到兩種不同震感之間的時間間隔△t0＝5s，那么觀測記錄者與震源之間的距離s為多少千米？【分析】根據(jù)橫波與縱波傳到地震勘測中心的時間間隔△t0＝5s，由位移公式求解觀測記錄者與震源之間的距離s【解答】解：震動同時產生傳播，則由勻速運動知s＝vptp＝vsts△t0＝ts﹣tp求得s＝23.1km答：觀測記錄者與震源之間的距離s是23.1km．【點評】本題考查波的傳播規(guī)律，要注意明確波的傳播規(guī)律，知道兩列波的傳播距離相等．50．為什么機械波傳播過程中，介質中各質點的頻率與波源振動的頻率相同？【分析】根據(jù)機械波的形成過程以及實質來分析解答?！窘獯稹拷猓簷C械波在傳播過程中，介質中各質點在附近質點的彈力作用下做受迫振動，而物體做受迫振動的頻率等于驅動力頻率，所以介質各質點的頻率與波源振動的頻率相同。答：原因如解析所示?！军c評】該題考查了機械波的產生實質，知道各個質點都是在做受迫振動，知道做受迫振動的質點的頻率等于驅動力的頻率。51．為了測一根長