人教版高中物理選修二專題13 機械波-教師版輔導講義

專題13機械波（教師版）一、目標要求目標要求重、難點機械波的產(chǎn)生條件與分類重難點機械波的描述重點機械波的干涉和衍射多普勒效應二、知識點解析1．機械波(1)機械波的形成與傳播①形成：介質(zhì)中相鄰質(zhì)點有相互作用力，一個質(zhì)點的振動會引起相鄰質(zhì)點的振動，這樣初始振動的質(zhì)點的振動狀態(tài)通過介質(zhì)中的質(zhì)點由近及遠向外傳遞就形成了機械波．振動狀態(tài)傳播的方向就是波的傳播方向．引起初始振動的裝置稱為波源．②特點a．由于質(zhì)點的振動并不是同步調(diào)，后一個質(zhì)點的振動總滯后于前一個質(zhì)點，這樣同一時刻下各質(zhì)點離開平衡位置的位移并不相同，就在介質(zhì)中形成了凸凹相間的波形，如圖1所示的繩波．圖圖1b．離波源越遠，質(zhì)點的振動就越滯后，但每個質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同．c．由于介質(zhì)中的質(zhì)點都做受迫振動，因此各質(zhì)點的振動頻率與波源的振動頻率相同．d．波傳播的是振動這種運動形式，各質(zhì)點在自己的平衡位置附近振動，并不隨波的傳播而遷移．③形成條件a．有持續(xù)振動的波源．b．傳播振動的介質(zhì)．(2)機械波的分類按照介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向的關系不同，常將波分為橫波和縱波．①橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直的叫做橫波，凸起的最高處叫波峰，凹下的最低處叫波谷．如圖2所示的繩波就是一種橫波．②縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一條直線上的波叫縱波．質(zhì)點分布密的部分叫密部，分布疏的部分叫疏部，如圖3所示的彈簧波是一種縱波．圖2 圖2圖32．波的圖象及描述我們以橫波為例研究波的圖象及特點(1)圖象的建立用橫坐標x表示波的傳播方向上介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置，縱坐標y表示某一時刻各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移，并規(guī)定橫波中位移向上時y取正值，建立如圖4所示的波的圖象．波的圖象有時也稱波形圖或波形．圖圖4(2)意義：波的圖象描述的是某一時刻介質(zhì)中各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移．(3)特點①波的形狀與質(zhì)點的振動情況有關，若介質(zhì)中的質(zhì)點做簡諧運動，則形成的波的圖象也是正弦曲線，這樣的波稱為正弦波，也叫簡諧波．②波在傳播過程中，各質(zhì)點在不同時刻的位移不相同，因此不同時刻下波的圖象也不相同．但質(zhì)點的振動具有周期性，因此質(zhì)點每振動一個周期，波的圖象就重復一次．(4)波長①定義：振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離，用表示．②理解a．在橫波中，兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間的距離等于波長；在縱波中，兩個相鄰密部或兩個相鄰疏部之間的距離等于波長．b．由于波具有周期性，若兩質(zhì)點之間的距離為波長的整數(shù)倍，則兩個質(zhì)點的振動情況完全一致．(5)頻率①定義：在波動中，各質(zhì)點振動的周期或頻率均相同，且都等于波源的周期或頻率，這個周期或頻率也是波的周期或頻率．周期用T表示，頻率用f表示．②理解a．波上的質(zhì)點每振動一個周期T，波在介質(zhì)中向前傳播的距離剛好等于一個波長λ．b．波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關，波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時波的頻率不變．(6)波速①定義：波速是指波在介質(zhì)中傳播的速度，用v表示．②理解a．機械波的速度只與傳播介質(zhì)的性質(zhì)有關．波在同一介質(zhì)中勻速向前傳播，波速是不變的．b．由于在一個周期的時間內(nèi)，波在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長，因而可以得到波長、周期T和波速v三者的關系為：根據(jù)，則有．3．波的傳播方向與質(zhì)點振動方向(1)機械波上的質(zhì)點有這樣的特點：后一個質(zhì)點的振動總是由前一個質(zhì)點帶動的，我們可以利用該特點判定波的傳播方向與質(zhì)點振動方向之間的聯(lián)系．若P、Q相鄰兩質(zhì)點正在向上振動，如圖所示，可以看出Q的振動滯于P，因此是由P帶動Q的振動，則該列波正在向右傳播．(2)其他方法除同側(cè)法外，還可以利用下面兩種方法判定波的傳播方向和質(zhì)點振動方向．①微平移法已知波的傳播方向，可以將波的圖形沿傳播方向略微平移，由于質(zhì)點只在其平衡位置附近振動，則可根據(jù)平移后的圖形判定質(zhì)點振動方向，如圖所示，若波向右傳播，則平移后的圖形如虛線所示，此時P質(zhì)點振動到P'處，可知P質(zhì)點正在向上振動；②“上坡下、下坡上”沿波的傳播方向看去，處于上坡的質(zhì)點振動方向向下，而處于下坡的質(zhì)點振動方向向上．4．因波形的周期性導致的多解問題已知某列波上a、b兩質(zhì)點之間的距離為L，此時a正處于波峰位置，b正處于波谷位置，求解波的波長．由于波形的周期性，a、b之間可能有多個完整的波形，如圖所示：因此：，n=0、1、2……則波的波長，n=0、1、2……5.因傳播方向的不確定導致的多解問題如圖所示，實線為t=t0時刻機械波的波形，虛線為t=t1時刻的波形；由于不清楚波的傳播方向，因此可能有以下兩種情況：①波向右傳播，考慮到波的周期性，波向右傳播的距離為，n=0、1、2……，由于波在一個周期內(nèi)傳播的距離為一個波長，因此，n=0、1、2……即，n=0、1、2……波長與波速之間的關系即，n=0、1、2……②波向左傳播，則波向左傳播的距離為，n=0、1、2……，n=0、1、2……即，n=0、1、2……波長與波速之間的關系即，n=0、1、2……6．波的衍射(1)波的衍射波能夠繞到障礙物的后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象，叫做波的衍射．如圖所示．(2)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更?。?．波的干涉(1)波的疊加原理在幾列波傳播的重疊區(qū)域內(nèi)，質(zhì)點要同時參與由幾列波引起的的振動，質(zhì)點的總位移等于各列波單獨存在時在該處引起的振動位移的矢量和，這就是波的疊加原理．(2)波的干涉頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動總是加強，某些區(qū)域的振動總是減弱，并且加強區(qū)和減弱區(qū)相互間隔這種現(xiàn)象叫做波的干涉．形成的圖樣叫干涉圖樣，如圖所示．(3)兩列波干涉的必要條件兩列波的頻率相同，且具有固定的相位差．8．多普勒效應波源與觀察者保持相對靜止時，單位時間內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)數(shù)目是一定的，觀察到的頻率等于波源振動的頻率；當波源與觀察者相互靠近時，單位時間內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)數(shù)目增加，觀察到的頻率增加；反之，當波源與觀察者相互遠離時，單位時間內(nèi)通過觀察的波峰(或密部)數(shù)目減小，觀察到的頻率減?。@種現(xiàn)象叫做波的多普勒效應．如上左圖所示，甲接收到的頻率大于波源的頻率，乙接收到的頻率小于波源的頻率，在(u為波速)的極限情況下，乙接收不到S發(fā)出的波；如上右圖所示，甲接收到的頻率小于波源的頻率，乙接收到的頻率大于波源的頻率，在(u為波速)的極限情況下，甲接收不到S發(fā)出的波．9．多普勒效應的應用(1)測速儀：安裝在公路上方的多普勒測速儀可以向行進的車輛發(fā)出頻率已知的超聲波，超聲波反射后又被多普勒測速儀接收．根據(jù)反射波頻率變化就可以測量車輛的行進速度．(2)彩超：檢驗儀器向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管內(nèi)的血流反射后又被儀器接收，測出反射波頻率變化，就可以知道血流的速度，從而檢驗人體臟器的病變與否．這種方法被稱為“彩超”．(3)紅移和藍移：宇宙中的星體都在不停地運動，測量星球表面某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對比，就可以測得星球靠近或遠離地球的速度．在電磁波譜上，紅光的頻率比藍光的頻率小，紅光的波長比藍光的波長大，當星球靠近地球時，我們所接收到的光頻率變大，波長變短，向電磁波譜的藍色端移動，這種現(xiàn)象稱為藍移；相反，星球遠離地球時我們接收到的光頻率變小，波長變長，向電磁波譜的紅色端移動，這種現(xiàn)象被稱為紅移．三、考查方向題型1：機械波的形成與傳播典例一：關于一列簡諧波，下面說法中正確的是()A．波動的產(chǎn)生需要兩個條件，即波源和傳播波的介質(zhì)B．波動過程是質(zhì)點由近向遠傳遞的過程C．波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)，頻率變大D．同一性質(zhì)的波在同種介質(zhì)中傳遞時，頻率不同，波速不同題型2：波的圖像及描述波的物理量典例二：一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為4m/s．某時刻波形如圖所示，下列說法正確的是()A．這列波的振幅為4cmB．這列波的周期為8sC．此時x=4m處質(zhì)點速度向右D．此時x=4m處質(zhì)點的加速度為0題型3：波的傳播方向和振動方向的聯(lián)立考查典例三：（2020?北京）一列簡諧橫波某時刻波形如圖甲所示。由該時刻開始計時，質(zhì)點的振動情況如圖乙所示。下列說法正確的是A．該橫波沿軸負方向傳播 B．質(zhì)點該時刻向軸負方向運動 C．質(zhì)點經(jīng)半個周期將沿軸正方向移動到點 D．該時刻質(zhì)點與的速度、加速度都相同題型4：多解問題典例四：（2018?北京）如圖所示，一列簡諧橫波向右傳播，、兩質(zhì)點平衡位置相距。當運動到上方最大位移處時，剛好運動到下方最大位移處，則這列波的波長可能是A． B． C． D．題型5：波的干涉和衍射典例五：（2019全國理綜III卷·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(nèi)水面上振動的質(zhì)點，下列說法正確的是________。A．不同質(zhì)點的振幅都相同B．不同質(zhì)點振動的頻率都相同C．不同質(zhì)點振動的相位都相同D．不同質(zhì)點振動的周期都與振動片的周期相同E．同一質(zhì)點處，兩列波的相位差不隨時間變化題型6：多普勒效應典例六：（2020?新課標Ⅰ?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(diào)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 四、模擬訓練一、基礎練習1.下列關于機械波的說法正確的是()A．聲波是機械波，其傳播方向與介質(zhì)質(zhì)點的振動方向垂直 B．機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定 C．介質(zhì)質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長的距離 D．機械波在傳播過程中，越遠的質(zhì)點其振動周期越小2.如圖所示是某一時刻的波形圖象，波沿x軸正方向傳播，波速是12m/s，則波長和頻率分別是()A．3cm；200HzB．6cm；200HzC．2cm；400HzD．12cm；50HzA．波向右傳播B．質(zhì)點E此時運動方向與D相同C．此時A點的運動方向向下D．質(zhì)點C比質(zhì)點B先回到平衡位置4.如圖為一列簡諧橫波某時刻的波形圖，已知質(zhì)點P此時的運動方向如圖所示，則()A．波向右傳播 B．此時質(zhì)點a的加速度為零C．質(zhì)點a比b先回到平衡位置 D．質(zhì)點c與P的運動方向相同5.一列向右傳播的簡諧波周期為0.8s，在t=0時的波形如圖所示，質(zhì)點P處于平衡位置．在t=1.2s時，質(zhì)點P()A．向上運動 B．位移為30cmC．向右移動0.6m D．仍在原來的位置6.（2014?山東?多選）一列簡諧波沿直線傳播，以波源由平衡位置開始振動為計時零點，質(zhì)點的振動圖象如圖所示，已知，的平衡位置相距，以下判斷正確的是A．波長為 B．波源起振方向沿軸正方向 C．波速大小為 D．質(zhì)點的動能在時最大7.（2014?福建）在均勻介質(zhì)中，一列沿軸正向傳播的橫波，其波源在第一個周期內(nèi)振動圖象如圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是A．B． C． D．8.圖甲為一列簡諧波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4.0m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則()A．在t=0.25s時，質(zhì)點P的速度方向為y軸正方向B．質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為y=10sint(cm)C．從t=0.10s到t=0.20s，該波沿x軸正方向傳播了4mD．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm9.一列簡諧橫波沿軸負方向傳播，圖甲是時的波形圖，圖乙是波中某振動質(zhì)點的位移隨時間變化的振動圖象（兩圖用同一時刻做起點），則圖乙可能是圖甲中哪個質(zhì)點的振動圖象A．處的質(zhì)點 B．處的質(zhì)點C．處的質(zhì)點 D．處的質(zhì)點A．該波的振幅一定是20cm B．該波的波長可能是14m C．該波的波速可能是10.5m/s D．該波由a傳播到b可能歷時7s11.(多選)如圖所示，是干涉消聲器的原理示意圖，聲波從左管進來，在a處分成上、下兩路，然后在b處相遇時發(fā)生干涉，使聲音減弱消失．關于該消聲器，下列說法正確的是()A．為達到較好的消聲效果，聲波經(jīng)上下兩路的路程差應為半波長的偶數(shù)倍 B．為達到較好的消聲效果，聲波經(jīng)上下兩路的路程差應為半波長的奇數(shù)倍 C．該消聲器能減弱或消除各種不同頻率的聲音 D．該消聲器只能減弱或消除特定頻率的聲音 12.如圖所示，振幅、頻率均相同的兩列波相遇，實線與虛線分別表示兩列波的波峰和波谷。某時刻，點處波峰與波峰相遇，下列說法中正確的是A．該時刻質(zhì)點正處于平衡位置 B．、兩質(zhì)點始終處在平衡位置 C．隨著時間的推移，質(zhì)點將沿波的傳播方向向點處移動 D．從該時刻起，經(jīng)過二分之一周期，質(zhì)點將到達平衡位置13.如圖所示觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個小孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播情況，每兩條相鄰的波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長，則對于波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是()①此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象②如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象③擋板前后波紋之間距離相等④如果孔的大小不變，使波源頻率增大，一定能明顯觀察到衍射現(xiàn)象．A．只有②④ B．只有② C．只有①②③ D．①②③④14.如圖所示，向左勻速運動的小車發(fā)出頻率為f的聲波，車左側(cè)A處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f1，車右側(cè)B處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f2，則()A．f1＜f，f2＜f B．f1＜f，f2＞f C．f1＞f，f2＞f D．f1＞f，f2＜f15.如圖所示，實線是某時刻的波形圖線，虛線是0.4s后的波形圖線．(1)求該波的波長、振幅和向右傳播的最大周期；(2)若波向左傳播，求它的傳播速度；(3)若波速為52.5m/s，求波的傳播方向．二、提升練習1.(2020高考全國理綜III卷)如圖，一列簡諧橫波平行于x軸傳播，圖中的實線和虛線分別為t=0和t=0.1s時的波形圖。已知平衡位置在x=6m處的質(zhì)點，在0到0.ls時間內(nèi)運動方向不變。這列簡諧波的周期為_________s，波速為_________m/s，傳播方向沿x軸_________（填“正方向”或“負方向”）。A．質(zhì)點a速度方向沿y軸負方向B．質(zhì)點b沿x軸正方向遷移了1mC．質(zhì)點c的加速度為零D．質(zhì)點d的位移為-5cm3.（2019高考理綜天津卷·多選）一列簡諧橫波沿軸傳播，已知軸上和處質(zhì)點的振動圖像分別如圖1、圖2所示，則此列波的傳播速率可能是（）A. B. C. D.4.（2019?北京）一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，比較介質(zhì)中的三個質(zhì)點、、，則A．此刻的加速度最小 B．此刻的速度最小 C．若波沿軸正方向傳播，此刻向軸正方向運動 D．若波沿軸負方向傳播，比先回到平衡位置5.（2019全國理綜I卷·多選）一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=5時刻，該波的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖（b）表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點Q的振動圖像與圖（b）相同B．在t=0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C．在t=0時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D．平衡位置在坐標原點的質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示E．在t=0時刻，質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大6.（2016高考四川理綜物理·多選）簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10m的兩質(zhì)點，波先傳到P，當波傳到Q開始計時，P、Q兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示。則（）A.質(zhì)點Q開始振動的方向沿y軸正方向B.該波從P傳到Q的時間可能為7sC.該波的傳播速度可能為2m/sD.該波的波長可能為6m典例一【解答】A【解析】波動的產(chǎn)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(zhì)；故A正確；波動過程是能量或振動形式由近及遠傳遞的過程；質(zhì)點不會隨波移動；故B錯誤；波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時，頻率不變，而波速與波長會發(fā)生變化；C錯誤；同一性質(zhì)的波在同種介質(zhì)中傳遞時，頻率與波速均相同，故D錯誤．故選：A．典例二【答案】D【解析】振幅等于y的最大值，故這列波的振幅為A=2cm．故A錯誤；由圖知，波長λ=8m，由波速公式v=，得周期T==s=2s．故B錯誤；簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，但質(zhì)點只是上下振動，故C錯誤；此時x=4m處質(zhì)點沿處于平衡位置，加速度為零．故D正確．故選：D．典例三【答案】B【解析】．由圖乙可知，質(zhì)點在該時刻，向軸正方向振動，依據(jù)微平移法，可知，該橫波沿軸正方向傳播，故錯誤；．由上分析，結(jié)合微平移法，可知，質(zhì)點該時刻向軸負方向運動，故正確；．依據(jù)機械波在傳播過程中質(zhì)點并不隨波一起遷移，因此質(zhì)點經(jīng)半個周期不會沿軸正方向移動到點，故錯誤；．因、之間間隔半個波長，、的步調(diào)始終相反，因此該時刻質(zhì)點與的速度、加速度大小都相同，但它們的方向不同，故錯誤；故選：。典例四【答案】B【解析】、兩質(zhì)點平衡位置相距。當運動到上方最大位移處時，剛好運動到下方最大位移處，則有：；解得：、1、2、當時，，當時，，故正確、錯誤。故選：。典例五【解答】BDE【解析】在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣，加強區(qū)域的質(zhì)點振幅大，減弱區(qū)域的質(zhì)點振幅小，選項A錯誤；不同質(zhì)點振動的頻率都相同，但是不同質(zhì)點振動的相位不相同，選項B正確C錯誤；不同質(zhì)點振動都是受迫振動，振動的周期都與振動片的周期相同，選項D正確；同一質(zhì)點處，兩列波的相位差不隨時間變化，選項E正確。典例六【答案】BCE【解析】、發(fā)生雷電時，人們利用看見閃電與聽見雷聲的時間間隔來估算自己與雷電發(fā)生處之間的距離是通過光速遠大于聲速，用這個時間間隔乘聲速來估算的，故它不屬于多普勒效應的應用，故錯誤；、醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化，判斷血流的速度是否正常也屬于聲波多普勒效應的應用，故正確；、根據(jù)多普勒效應可知，當波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高；當波源和觀察者距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低，因此觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低，屬于多普勒效應，故正確；、同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同，是由于介質(zhì)折射率不同導致的，與多普勒效應無關，故錯誤；、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，可通過接收的光頻率變化來判定雙星運動情況，屬于光波的多普勒效應的原理應用，故正確；故選：。四、模擬訓練一、基礎練習1.【答案】B【解析】A、聲波是縱波，其傳播方向與介質(zhì)質(zhì)點的振動方向平行；故A錯誤；B、機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，通過不同的介質(zhì)時，速度發(fā)生改變，故B正確；C、介質(zhì)中的質(zhì)點并不隨波移動，而是在其平衡位置附近振動；故C錯誤；D、機械波的頻率等于波源的振動頻率，由波源決定的，當它通過不同的介質(zhì)時，只有頻率f和周期不會改變．故D錯誤；2.【答案】B【解析】由波形圖可知，波長λ=6cm=0.06m，則周期為：T==s=s，所以頻率為：f==200Hz，故B正確，ACD錯誤．故選：B．【答案】D【解析】由圖中質(zhì)點E的運動方向沿y軸正方向，D點的振動方向也沿y軸正方向，但E點的振動比D點的振動超前，則波向左傳播．故A錯誤．根據(jù)波形的平移法可知：質(zhì)點D、F與E此時的速度方向相反．故B錯誤．根據(jù)波形的平移法可知A點向上運動，故C錯誤．圖示時間質(zhì)點B沿y軸正方向運動，它回到平衡位置的最短時間大于，而質(zhì)點C經(jīng)過回到平衡位置，則質(zhì)點C比B先回到平衡位置，故D正確．故選：D．4.【答案】C【解析】質(zhì)點P向下振動，波形向左平移，則知波向左傳播，故A錯誤；簡諧波傳播過程中，各個質(zhì)點都做簡諧振動，此時質(zhì)點a的位移最大，加速度最大，故B錯誤；圖示時刻b向上振動，而a直接向下回到平衡位置，所以質(zhì)點b比a后回到平衡位置，故C正確；波谷兩側(cè)的質(zhì)點振動方向相反，故D錯誤．故選：C．5.【答案】D【解析】因為周期T=0.8s，t=1.2s=1.5T，所以在t=1.2s時，質(zhì)點P仍在原來的位置，運動方向與t=0時刻相反，即向下，故AB錯誤，D正確；簡諧波向右傳播，質(zhì)點P只能上下振動，不會向右移動．故C錯誤．故選：D．6.【答案】【解析】解：、據(jù)圖象可知：比波源晚振動，其周期為，所以波速為：。在據(jù)波速公式得：故正確；錯誤；、據(jù)波的傳播特點，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同；據(jù)圖象可知，起振方向沿軸的正方向，質(zhì)點在時位于最大位移處，速率為零，動能為零，故正確，錯誤。故選：。7.【答案】D【解析】由波源的振動圖象可判斷出波源的起振方向向下，則介質(zhì)中各個質(zhì)點的起振方向均向下，簡諧橫波沿軸正向傳播，根據(jù)波形的平移法可知，兩圖中波最前列的質(zhì)點起振方向向上，故錯誤。再由振動圖象振幅的變化，可知波源的振幅在減小，故錯誤，正確。故選：。8.【答案】A【解析】由振動圖象知，t=0.10s時，Q處于平衡位置向下振動，根據(jù)上下坡法知，波沿x軸負方向傳播，當t=0.25s時，即在t=0.10s開始經(jīng)過，質(zhì)點P在平衡位置以下向上振動，即速度方向沿y軸正方向，故A正確．rad/s，則質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為y=10sin10πt(cm)，故B錯誤．根據(jù)圖象可以看出波在向左傳播，故C錯誤．由于P點不是在波峰或波谷，或平衡位置，經(jīng)過0.15s，即經(jīng)過個周期，質(zhì)點經(jīng)歷的路程不等于3A，即30cm，故D錯誤．故選：A．9.【答案】A【解析】由圖乙可知，該波的振動周期是，所以結(jié)合甲圖可知，時，該波的波形如圖中紅色線：圖乙上，時刻，只有處質(zhì)點位于最大位移處。故乙圖是處的質(zhì)點的振動圖象故選：?！敬鸢浮緾【解析】A、由圖讀出，該波的振幅為A=10cm，周期為4s．故A錯誤．B、C、由圖看出，在t=0時刻，質(zhì)點a經(jīng)過平衡位置向上運動，質(zhì)點b位于波谷，波由a向b傳播，結(jié)合波形得到a、b間距離與波長的關系為：Δx=(n+)λ，(n=0，1，2，…)，得到波長為：λ==m，如果λ=14m，則n=0.5，不是整數(shù)，矛盾；故B錯誤；當n=1時，λ=8.4m，波速為：v===2.1m/s，當n=0時，λ=42m，波速為：v=10.5m/s．故C正確．D、該波由a傳播到b的時間為t=(n+)T=(4n+1)s，(n=0，1，2，…)，由于n是整數(shù)，t不可能等于7s．故D錯誤．故選：C．11.【答案】BD【解析】AB、由波的干涉特點可知：當某點到波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍時，此點的振動減弱，即為達到較好的消聲效果，聲波經(jīng)上下兩路的路程差應為半波長的奇數(shù)倍，故A錯誤，B正確；CD、發(fā)生干涉的條件是兩列波的頻率相同，所以該消聲器只能減弱或消除特定頻率的聲音，故C錯誤，D正確；故選：BD．12.【答案】B【解析】、由圖知點是波谷和波谷疊加，是振動加強點，錯誤；、、兩點是波谷和波峰疊加，由于振幅相同，位移始終為零，即處于平衡位置，正確；、振動的質(zhì)點只是在各自的平衡位置附近振動，不會“隨波逐流”，錯誤；、從該時刻起，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點到達平衡位置，錯誤；故選：。13.【答案】C【解析】因為波長與孔的尺寸差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象．故①正確．如果將孔AB擴大，孔的尺寸大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象．故②正確．波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等．故③正確．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不變，根據(jù)λ=知，波長減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象．故④錯誤．故選：C．14.【答案】D【解析】由題意可知，聲源靠近A處的人，由多普勒效應可知，他接收的頻率變大，即f1＞f；當聲源遠離A處的人，他接收頻率的變小，即f2＜f．故選：D．15.【答案】(1)該波的波長、振幅和向右傳播的最大周期分別為4m、5cm和1.6s；(2)若波向左傳播，它的傳播速度為10n+7.5m/s(n=0，1，2，3…)；(3)若波速為52.5m/s，波的傳播方向向右．【解析】(1)由圖知波長為λ=4m，振幅A=5cm；當波向右傳播時，傳播距離為Δx1=1m時對應的周期最大，則有：波速為v1===2.5m/s；周期為T1==s=1.6s．(2)當波向左傳播時，傳播距離為Δx2=nλ+3m，波速為v2===10n+7.5m/s(n=0，1，2，3…)；(3)若波速為52.5m/s，在0.4s內(nèi)傳播的距離)Δx=v?Δt=52.5×0.4=21(m)=5λ，所以波向右傳播．二、提升練習1.【答案】0.410負方向【解析】根據(jù)題述，已知平衡位置在x=6m處的質(zhì)點，在0到0.ls時間內(nèi)運動方向不變，可知這列簡諧波的周期為T=0.4s。由波形圖可知，波長λ=4m，波速為v=λ/T=10m/s，傳播方向沿x軸負方向?！敬鸢浮緾【解析】t=T/4時，質(zhì)點a沿y軸正方