2019高考物理一輪優(yōu)級(jí)（備講練）全國(guó)經(jīng)典版講義第15章第2講機(jī)械波

第2講機(jī)械波板塊一主干梳理·夯實(shí)基礎(chǔ)【知識(shí)點(diǎn)1】機(jī)械波橫波和縱波Ⅰ1．機(jī)械波的形成和傳播(1)產(chǎn)生條件①有波源；②有介質(zhì)，如空氣、水、繩子等。(2)傳播特點(diǎn)①傳播振動(dòng)形式、能量和信息；②介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移；③介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率、振幅、起振方向都與波源相同。2．機(jī)械波的分類(lèi)【知識(shí)點(diǎn)2】橫波的圖象波速、波長(zhǎng)、頻率(周期)及其關(guān)系Ⅱ1.橫波的圖象(1)坐標(biāo)軸：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)偏離各自平衡位置的位移。(2)意義：表示在某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)各自平衡位置的位移。(3)圖象(4)應(yīng)用①可直接讀取振幅A、波長(zhǎng)λ，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離各自平衡位置的位移。②可確定該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較該時(shí)刻不同質(zhì)點(diǎn)速度或加速度的大小。③可結(jié)合波的傳播方向確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，或結(jié)合某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向。2．波長(zhǎng)、波速、頻率(周期)及其關(guān)系(1)波長(zhǎng)λ：在波動(dòng)中，偏離平衡位置位移(或者說(shuō)振動(dòng)相位)總是eq\o(□,\s\up4(10))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eq\o(□,\s\up4(11))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eq\o(□,\s\up4(12))振動(dòng)頻率；與周期的關(guān)系為f＝eq\f(1,T)。(4)波長(zhǎng)、波速、頻率和周期的關(guān)系：v＝eq\o(□,\s\up4(13))λf＝eq\o(□,\s\up4(14))eq\f(λ,T)?！局R(shí)點(diǎn)3】波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)Ⅰ1．波的獨(dú)立傳播原理兩列波相遇后彼此穿過(guò)，仍然保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，即各自的波長(zhǎng)、頻率等保持不變，繼續(xù)傳播，就像沒(méi)有跟另一列波相遇一樣。2．波的疊加幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，即各自的波長(zhǎng)、頻率等保持不變，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移(速度、加速度)等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移(速度、加速度)的矢量和。3．波的干涉和衍射的比較4．多普勒效應(yīng)(1)定義：由于波源和觀(guān)察者之間有eq\o(□,\s\up4(13))相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀(guān)察者接收到的波的eq\o(□,\s\up4(14))頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。(2)規(guī)律：波源的頻率eq\o(□,\s\up4(15))不變，只是觀(guān)察者接收到的波的頻率發(fā)生變化。如果二者相互接近，觀(guān)察者接收到的頻率eq\o(□,\s\up4(16))變大；如果二者相互遠(yuǎn)離，觀(guān)察者接收到的頻率eq\o(□,\s\up4(17))變小。(3)應(yīng)用：利用聲波的多普勒效應(yīng)可以測(cè)定車(chē)輛行駛的速度；利用光波的多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)行速度。板塊二考點(diǎn)細(xì)研·悟法培優(yōu)考點(diǎn)1機(jī)械波的形成與傳播[深化理解]1．波速與振速的區(qū)別波源振動(dòng)幾個(gè)周期，波形就向外平移性延伸幾個(gè)波長(zhǎng)，eq\f(λ,T)這個(gè)比值就表示了波形向外平移性延伸(或振動(dòng)能量向外傳播)的速度，即波速。波速的大小與介質(zhì)有關(guān)，波在同一均勻介質(zhì)中的傳播是勻速的，與波源的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān)。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度，即為振速，波動(dòng)中各質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置附近做周期性振動(dòng)，即做變速運(yùn)動(dòng)，振速周期性變化，振速的大小、方向與質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移的大小、方向有關(guān)。2．機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的區(qū)別和聯(lián)系例1(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，在其傳播路徑上每隔L＝0.1m選取一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖甲所示，t＝0時(shí)刻波恰傳到質(zhì)點(diǎn)1，并立即開(kāi)始向上振動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝0.3s，所選取的1～9號(hào)質(zhì)點(diǎn)間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形，則下列判斷正確的是()A．t＝0.3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)1向上振動(dòng)B．t＝0.3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)8向下振動(dòng)C．t＝0至t＝0.3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)5振動(dòng)的時(shí)間只有0.2sD．該波的周期為0.2s，波速為4m/sE．該波的周期為0.3s，波速為2.67m/s(1)如何確定波的周期、波長(zhǎng)和波速？提示：由振動(dòng)的時(shí)間確定周期T，由形成的波形確定波長(zhǎng)λ，再由v＝eq\f(λ,T)確定波速。(2)如何由波的傳播方向確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向？提示：微平移法。嘗試解答選BCD。由乙圖可知波長(zhǎng)λ＝0.8m，由題知，t＝0時(shí)刻，該波恰傳到質(zhì)點(diǎn)1，并向上振動(dòng)，當(dāng)t＝0.3s時(shí)，由乙圖確定此時(shí)質(zhì)點(diǎn)1向下振動(dòng)，又已知1～9號(hào)質(zhì)點(diǎn)間第一次出現(xiàn)如圖乙所示波形，故質(zhì)點(diǎn)1振動(dòng)了一個(gè)半周期，所以T＝0.2s，由v＝eq\f(λ,T)得v＝4m/s，所以D正確，A、E錯(cuò)誤。由波向右傳播及乙圖可知，在t＝0.3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8向下振動(dòng)，B正確。從t＝0時(shí)刻起，經(jīng)半個(gè)周期即0.1s波才傳到質(zhì)點(diǎn)5，因此質(zhì)點(diǎn)5在t＝0至t＝0.3s內(nèi)振動(dòng)了一個(gè)周期0.2s，C正確?？偨Y(jié)升華機(jī)械波的特點(diǎn)及各物理量之間的關(guān)系(1)介質(zhì)依存性：機(jī)械波離不開(kāi)介質(zhì)。(2)能量信息性：機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式、能量和信息。(3)傳播不移性：在傳播方向上，各質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移。(4)時(shí)空重復(fù)性：機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不斷地重復(fù)著振源的振動(dòng)形式。(5)周期、頻率同源性：介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期均等于振源的振動(dòng)周期且在傳播中保持不變。(6)起振同向性：介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，方向與振源開(kāi)始振動(dòng)的方向相同。(7)波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系：v＝λf，f由波源決定，v由介質(zhì)決定。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])[2017·廣東肇慶二模](多選)如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形，已知波速為0.2m/s，以下說(shuō)法正確的是()A．波源的振動(dòng)周期為0.6sB．經(jīng)過(guò)0.1s，質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為10cmC．在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小D．若質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置，則波沿x軸負(fù)方向傳播E．若該波沿x軸正方向傳播，在t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向垂直x軸向上答案CDE解析由題圖可知，該波波長(zhǎng)為8cm，又已知波速v＝0.2m/s，故波源的周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(0.08m,0.2m/s)＝0.4s，A錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)0.1s，即eq\f(1,4)T，質(zhì)點(diǎn)a若向上運(yùn)動(dòng)，則通過(guò)的路程將大于10cm，若向下運(yùn)動(dòng)，則通過(guò)的路程將小于10cm，B錯(cuò)誤；在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a距平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)b的小，故質(zhì)點(diǎn)a受到的回復(fù)力較小，加速度小于質(zhì)點(diǎn)b的加速度，C正確；若質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)a向上振動(dòng)，利用微平移法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，D正確；若該波沿x軸正方向傳播，利用微平移法可知，在t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向垂直x軸向上，E正確。考點(diǎn)2對(duì)波的圖象和振動(dòng)圖象的理解[對(duì)比分析]1．波的圖象和振動(dòng)圖象的比較2．波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的判斷方法例2[全國(guó)卷Ⅰ](多選)如下圖(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，P是平衡位置為x＝2m的質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A．波速為0.5m/sB．波的傳播方向向右C．0～2s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程為8cmD．0～2s時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E．當(dāng)t＝7s時(shí)，P恰好回到平衡位置(1)如何分析波的傳播距離，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)路程？提示：由波的圖象讀出波長(zhǎng)λ，由介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象讀出周期T，再由v＝eq\f(λ,T)計(jì)算出波速，然后由x＝vt求出波在時(shí)間t內(nèi)傳播的距離。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)路程由振幅及振動(dòng)的時(shí)間共同決定。(2)如何確定波動(dòng)圖象上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向？提示：利用同側(cè)法、上下坡法或微平移法。嘗試解答選ACE。由題圖(a)讀出波長(zhǎng)λ＝2.0m，由題圖(b)讀出周期T＝4s，則v＝eq\f(λ,T)＝0.5m/s，A正確；題圖(a)是t＝2s時(shí)的波形圖，題圖(b)是x＝1.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，該質(zhì)點(diǎn)在t＝2s時(shí)向下振動(dòng)，所以波向左傳播，B錯(cuò)誤；在0～2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P由波峰向波谷振動(dòng)，通過(guò)的路程s＝2A＝8cm，C正確，D錯(cuò)誤；t＝7s時(shí)，Δt＝5s＝1eq\f(1,4)T，P恰好回到平衡位置，E正確?？偨Y(jié)升華“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動(dòng)圖象綜合類(lèi)問(wèn)題(1)分清振動(dòng)圖象與波的圖象。只要看橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象。(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位，包括單位前的數(shù)量級(jí)。(3)找準(zhǔn)波的圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻在振動(dòng)圖象中對(duì)應(yīng)的位置。(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)在波的圖象中對(duì)應(yīng)的位置。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])(多選)如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，P是離原點(diǎn)x1＝2m的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，Q是離原點(diǎn)x2＝4m的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)離原點(diǎn)x3＝6m的質(zhì)點(diǎn)剛剛要開(kāi)始振動(dòng)。圖乙是該簡(jiǎn)諧波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象(計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同)。由此可知()A．這列波的波長(zhǎng)λ＝4mB．這列波的周期T＝3sC．這列波的傳播速度v＝2m/sD．這列波的波源起振方向向上E．圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象答案ACE解析由題圖甲可知波長(zhǎng)λ＝4m，由題圖乙可知周期T＝2s，這列波的傳播速度v＝eq\f(λ,T)＝2m/s，A、C正確，B錯(cuò)誤；由離原點(diǎn)x3＝6m的質(zhì)點(diǎn)剛剛要開(kāi)始振動(dòng)可知，波源起振方向向下，D錯(cuò)誤；已知波沿x軸正方向傳播，結(jié)合波的圖象，在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向向上，故題圖乙對(duì)應(yīng)的可能是題圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，E正確?？键c(diǎn)3波的多解問(wèn)題[解題技巧]一、造成波的多解問(wèn)題的主要因素1．周期性(1)時(shí)間周期性：時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。(2)空間周期性：波傳播距離Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)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(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。如：①只知道質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能。②只知道質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，則起振方向有向上、向下(或向左、向右)兩種可能。③只告訴波速而未說(shuō)明波的傳播方向，則波傳播的方向有兩種情形，即沿x軸正方向或沿x軸負(fù)方向傳播。二、解決波的多解問(wèn)題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿(mǎn)足條件的關(guān)系Δt或Δx，若此關(guān)系為時(shí)間，則t＝nT＋Δt(n＝0,1,2…)；若此關(guān)系為距離，則x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2…)。對(duì)于雙向性問(wèn)題，則兩個(gè)方向?qū)?yīng)的情形都要分別考慮。例3[2018·南昌模擬]如圖所示實(shí)線(xiàn)是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0時(shí)刻的波形，虛線(xiàn)是這列波在t2＝0.5s時(shí)刻的波形，這列波的周期T符合：3T<t2－t1<4T，問(wèn)：(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？(1)如何判定周期？提示：向右傳播時(shí)，Δt＝kT＋eq\f(3,8)T(k＝0,1,2…)，T＝eq\f(8Δt,8k＋3)(k＝0,1,2…)；向左傳播時(shí)，Δt＝kT＋eq\f(5,8)T(k＝0,1,2…)，T＝eq\f(8Δt,8k＋5)(k＝0,1,2…)。(2)如何計(jì)算波速？提示：v＝eq\f(λ,T)。嘗試解答(1)54_m/s__(2)58_m/s__(3)向左。(1)波向右傳播時(shí)，傳播距離Δx滿(mǎn)足Δx＝kλ＋eq\f(3,8)λ(k＝0,1,2,3…)由Δt＝eq\f(Δx,v)知傳播時(shí)間滿(mǎn)足Δt＝t2－t1＝kT＋eq\f(3,8)T(k＝0,1,2,3…)由于3T<t2－t1<4T因此k＝3故Δt＝3T＋eq\f(3,8)T由波形圖知λ＝8m波速v＝eq\f(λ,T)解得v＝54m/s。(2)波向左傳播時(shí)，傳播距離Δx滿(mǎn)足Δx＝kλ＋eq\f(5,8)λ(k＝0,1,2,3…)傳播時(shí)間滿(mǎn)足Δt＝t2－t1＝kT＋eq\f(5,8)T(k＝0,1,2,3…)由3T<t2－t1<4T可知，k＝3故Δt＝3T＋eq\f(5,8)T波速v＝eq\f(λ,T)解得v＝58m/s。(3)波速大小為74m/s時(shí)，波在Δt時(shí)間內(nèi)傳播的距離為Δx＝vΔt＝74×0.5m＝37m＝(4λ＋5)m所以波向左傳播，波速方向向左?？偨Y(jié)升華解決波的圖象中的多解問(wèn)題的一般思路(1)分析出造成多解的原因。①波的圖象的周期性，如由Δx＝kλ＋x，Δt＝kT＋t，求v＝eq\f(Δx,Δt)出現(xiàn)多解。②波傳播方向的雙向性：是否有兩種可能？(2)由λ＝vT進(jìn)行計(jì)算，若有限定條件，再進(jìn)行討論。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示，在x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()A．該波的周期為12sB．x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向y軸正方向振動(dòng)時(shí)，x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰位置C．在0～4s內(nèi)x＝2m處和x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程均為6cmD．該波的波長(zhǎng)可能為8mE．該波的傳播速度可能為2m/s答案ABD解析由題圖可知，該波的周期為12s，故A正確；該波沿x軸正方向傳播，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向y軸正方向振動(dòng)時(shí)(如t＝3s時(shí))，x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰位置，故B正確；由題圖可知，x＝2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為x＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)t－\f(π,2)))，在0～4s內(nèi)，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為s＝s0→3＋s3→4＝A＋Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)×4－\f(π,2)))＝eq\f(3,2)A＝6cm，而x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為x＝Asineq\f(π,6)t，在0～4s內(nèi)，該質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程s′＝s0→3′＋s3→4′＝A＋eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(A－Asin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)×4))))＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(\r(3),2)))A＝(8－2eq\r(3))cm小于6cm，故C錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，由圖可知，t＝0時(shí)刻，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷，x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝9s時(shí)刻才位于波谷，時(shí)間相差Δt＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))T(n＝0,1,2，…)，則Δx＝(8－2)m＝6m＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ(n＝0,1,2，…)，解得波長(zhǎng)λ＝eq\f(24,4n＋3)m(n＝0,1,2，…)；當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝8m，故D正確；該波的波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4n＋3)m/s，n＝0,1,2，…，當(dāng)n＝0時(shí)，v＝eq\f(2,3)m/s，n越大，v值越小，故該波的傳播速度不可能為2m/s，故E錯(cuò)誤?？键c(diǎn)4波的干涉[深化理解]1．加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的比較2．加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷方法(1)圖象法：在某時(shí)刻的波形圖上，波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)，波峰與波谷的交點(diǎn)是減弱點(diǎn)。加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接形成加強(qiáng)線(xiàn)和減弱線(xiàn)，以?xún)刹ㄔ礊橹行南蛲廨椛?，兩種線(xiàn)互相間隔，這就是干涉圖樣，如圖所示。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。(2)公式法：①當(dāng)兩個(gè)相干波源的振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)，到兩個(gè)波源的距離之差Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)處是加強(qiáng)區(qū)，Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)處是減弱區(qū)。②當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)，若Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動(dòng)減弱。例4(多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇。下列說(shuō)法正確的是()A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為A1＋A2C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅(1)相干的兩列簡(jiǎn)諧波相遇時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)位移總是最大嗎？提示：不是，也是隨時(shí)間周期性變化的。(2)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅如何確定？提示：A＝A1＋A2。嘗試解答選AD?？臻g某一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波同時(shí)在該點(diǎn)引起位移的矢量和，對(duì)于相干波，在某一點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)，則兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終相同，該點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，但該質(zhì)點(diǎn)的位移不是始終為最大位移，B錯(cuò)誤；波峰和波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)是減弱點(diǎn)，兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反，振動(dòng)減弱，位移等于兩列波同時(shí)或單獨(dú)在該點(diǎn)引起的位移的矢量和，不一定總小于加強(qiáng)點(diǎn)的位移，C錯(cuò)誤；加強(qiáng)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為A1＋A2，減弱點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|，A1＋A2>|A1－A2|，A、D正確?？偨Y(jié)升華波的干涉問(wèn)題的分析(1)在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)；振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。兩列相干波的波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇處是振動(dòng)最強(qiáng)的地方，若用一條平滑的線(xiàn)將以上加強(qiáng)點(diǎn)連接起來(lái)，則這條平滑的線(xiàn)上的點(diǎn)都是加強(qiáng)的；而波峰與波谷(或波谷與波峰)相遇處是振動(dòng)最弱的地方，把以上減弱點(diǎn)用一條平滑的線(xiàn)連接起來(lái)，則這條平滑的線(xiàn)上的點(diǎn)都是減弱點(diǎn)。(2)不論是振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)還是振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)，都仍在其平衡位置附近振動(dòng)，某點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較大的振幅振動(dòng)；而某點(diǎn)的振動(dòng)減弱，是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較小的振幅振動(dòng)，因此，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移不是始終等于振幅，它的位移的大小和方向隨時(shí)間在發(fā)生周期性的變化。eq\a\vs4\al([跟蹤訓(xùn)練])(多選)如圖為甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一繩上傳播時(shí)某時(shí)刻的波形圖，甲波向右傳播，乙波向左傳播。質(zhì)點(diǎn)M位于x＝0.2m處，則()A．這兩列波不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B．質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)C．質(zhì)點(diǎn)M將做振幅為30cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)D．由圖示時(shí)刻開(kāi)始，再經(jīng)過(guò)四分之一的甲波周期，質(zhì)點(diǎn)M將位于波峰答案BC解析兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)內(nèi)傳播，波速相等，由題圖可知兩列波的波長(zhǎng)相等，由v＝λf可知，頻率相等，所以?xún)闪胁墚a(chǎn)生干涉，故A錯(cuò)誤；M處質(zhì)點(diǎn)是兩列波的波峰與波峰相遇處，振動(dòng)總是加強(qiáng)，振幅等于兩列波振幅之和，即A＝A甲＋A乙＝10cm＋20cm＝30cm，質(zhì)點(diǎn)M將做振幅為30cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，故B、C正確；從圖示時(shí)刻開(kāi)始，兩列波都使質(zhì)點(diǎn)M向下運(yùn)動(dòng)，T甲＝T乙，再經(jīng)過(guò)eq\f(T甲,4)，兩列波都使M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到各自的波谷，故質(zhì)點(diǎn)M會(huì)到達(dá)波谷，D錯(cuò)誤。板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分。其中1～5為單選，6～12為多選)1．關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波B．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)的相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，做受迫振動(dòng)C．參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率各不相同D．機(jī)械波傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)隨波遷移，振動(dòng)能量也隨波傳遞答案B解析有振源沒(méi)有媒介時(shí)不能產(chǎn)生機(jī)械波，A錯(cuò)誤。機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是在相鄰的先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的作用下做受迫振動(dòng)，并重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況，B正確。參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率都相同，C錯(cuò)誤。機(jī)械波傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移，在振動(dòng)過(guò)程中把能量傳遞出去，D錯(cuò)誤。2.一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a正向上運(yùn)動(dòng)。由此可知()A．該波沿x軸負(fù)方向傳播B．c正向上運(yùn)動(dòng)C．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置D．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處答案C解析由同側(cè)法可知波沿x軸的正方向傳播，A錯(cuò)誤；在該時(shí)刻，c點(diǎn)正向下振動(dòng)，B錯(cuò)誤；由同側(cè)法可知，b質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)平衡位置，c質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處，C正確，D錯(cuò)誤。3.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)b相距1m，a質(zhì)點(diǎn)正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)；t＝0.02s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)正向最大位移處，由此可知()A．此波的傳播速度為25m/sB．此波沿x軸正方向傳播C．從t＝0時(shí)起，經(jīng)過(guò)0.04s，質(zhì)點(diǎn)a沿波傳播方向遷移了1mD．t＝0.04s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向答案A解析由題意可知波長(zhǎng)λ＝2m，周期T＝4t＝0.08s，則v＝eq\f(λ,T)＝25m/s，A正確；由“同側(cè)法”知波沿x軸負(fù)方向傳播，B錯(cuò)誤；波傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，C錯(cuò)誤；t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b正處在平衡位置，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，從t＝0到t＝0.04s經(jīng)過(guò)了半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)b回到平衡位置，沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。4．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)波形圖如圖中實(shí)線(xiàn)所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t＝0.6s時(shí)恰好傳到Q點(diǎn)，波形如圖中虛線(xiàn)所示，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．t＝0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a速度沿y軸負(fù)方向B．質(zhì)點(diǎn)P在t＝0到t＝0.6s這段時(shí)間沿x軸正方向移動(dòng)了30mC．質(zhì)點(diǎn)c在t＝0到t＝0.6s這段時(shí)間通過(guò)的路程為30cmD．t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同答案D解析波是沿x軸正方向傳播的，由微平移法可知，t＝0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤。波向前傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波向前傳播，B錯(cuò)誤。由于t＝0時(shí)波尚未傳播到c點(diǎn)，t＝0.6s時(shí)波前位于質(zhì)點(diǎn)c右側(cè)半個(gè)波長(zhǎng)處，故質(zhì)點(diǎn)c在t＝0到t＝0.6s這段時(shí)間振動(dòng)了半個(gè)周期，則其通過(guò)的路程為s＝2A＝20cm，C錯(cuò)誤。因在0.6s時(shí)間內(nèi)波向前傳播了eq\f(3,4)λ的距離，可知波的周期T＝0.8s，當(dāng)t＝0.5s時(shí)，波向前傳播eq\f(5,8)λ的距離，故t＝0.5s時(shí)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移與其左側(cè)相距Δx＝eq\f(5,8)λ＝25m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)偏離平衡位置的位移相同，由圖中實(shí)線(xiàn)知質(zhì)點(diǎn)b、P左側(cè)25m處兩質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)恰好位于同一波谷左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置上，偏離平衡位置位移相同，故t＝0.5s時(shí)，b、P兩質(zhì)點(diǎn)的位移也相同，D正確。5．利用發(fā)波水槽得到的水面波波形如圖甲、乙所示，則()A．圖甲、乙均顯示了波的干涉現(xiàn)象B．圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象C．圖甲顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象D．圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象答案D解析波繞過(guò)障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象叫波的衍射現(xiàn)象。波的干涉現(xiàn)象是由頻率相同的兩列波相遇時(shí)疊加產(chǎn)生的，并形成干涉圖樣，干涉圖樣的特點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)與振動(dòng)減弱區(qū)各自都能連成線(xiàn)，且相互間隔地分布。因此題圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，題圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象，D正確。6．[2017·吉林梅河口一模]如圖所示是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線(xiàn))和波谷(虛線(xiàn))；S1的振幅A1＝3cm，S2的振幅為A2＝2cm，下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)D是振動(dòng)減弱點(diǎn)B．質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻的高度差為10cmC．再過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)B、C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D．質(zhì)點(diǎn)C的振幅為1cmE．質(zhì)點(diǎn)C此刻將向下運(yùn)動(dòng)答案BDE解析由題圖知質(zhì)點(diǎn)A、D到兩個(gè)波源的波程差為零，故質(zhì)點(diǎn)A、D都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而質(zhì)點(diǎn)B、C都是波峰與波谷相遇，都是振動(dòng)減弱點(diǎn)，A錯(cuò)誤；圖示時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A的位移為＋3cm＋2cm＝＋5cm，質(zhì)點(diǎn)D的位移為(－3)cm＋(－2)cm＝－5cm，故質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻的高度差為10cm，B正確；振動(dòng)的干涉圖樣是穩(wěn)定的，質(zhì)點(diǎn)A、D一直是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而質(zhì)點(diǎn)B、C一直是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)C是振動(dòng)減弱點(diǎn)，振幅為3cm－2cm＝1cm，D正確；質(zhì)點(diǎn)C是振動(dòng)減弱點(diǎn)，此刻在上方最大位移處，故質(zhì)點(diǎn)C此刻將向下振動(dòng)，E正確。7．如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波的部分波形圖。若該波波速v＝40m/s，在t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝13m處，下列關(guān)于波在t＝0.45s時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況分析，其中正確的是()A．該波x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為－5cmB．該波x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為5cmC．該波x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)速度方向沿y軸負(fù)向D．該波剛好傳播到x＝31m處E．該波剛好傳播到x＝18m處答案ACD解析根據(jù)題中圖象可知λ＝8m。根據(jù)λ＝vT可得，波的周期為T(mén)＝eq\f(λ,v)＝0.2s，所以在Δt＝0.45s時(shí)間內(nèi)，已傳播了2eq\f(1,4)個(gè)周期，據(jù)波的周期性特點(diǎn)，將t＝0時(shí)的波形圖向右平移eq\f(1,4)λ，即可得t＝0.45s時(shí)的波形圖，則在t＝0.45s時(shí)，x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為－5cm，x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為0，A正確，B錯(cuò)誤。x＝11m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確。在t＝0時(shí)刻，該波剛傳播到x＝13m處，在Δt＝0.45s時(shí)間內(nèi)又傳播x′＝v·Δt＝18m，故t＝0.45s時(shí)波剛好傳播到31m處，D正確，E錯(cuò)誤。8．如圖a所示，一根水平張緊的彈性長(zhǎng)繩上有等間距的Q′、P′、O、P、Q質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為1m。t＝0時(shí)刻O(píng)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向振動(dòng)，并產(chǎn)生分別向左、向右傳播的波，O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖b所示，當(dāng)O點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)，P點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，則()A．P′、P兩點(diǎn)距離為半個(gè)波長(zhǎng)，因此它們的振動(dòng)步調(diào)始終相反B．當(dāng)Q′點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí)，O質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)通過(guò)25cm路程C．當(dāng)波在繩中傳播時(shí)，波速為1m/sD．若O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加快，波的傳播速度變大答案BC解析依題，向左、向右傳播的兩列波關(guān)于y軸左右對(duì)稱(chēng)，關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)總是相同的，A錯(cuò)誤；振動(dòng)從O點(diǎn)傳到Q′點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了半個(gè)周期，Q′點(diǎn)起振方向向上，當(dāng)Q′點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第二次到達(dá)正向最大位移處，共運(yùn)動(dòng)了1eq\f(1,4)周期，則通過(guò)的路程為s＝5A＝25cm，B正確；t＝1s時(shí)，O點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移，P點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，即波傳播了1m，故波速v＝eq\f(s,t)＝1m/s，C正確；波速由介質(zhì)決定，與頻率無(wú)關(guān)，故O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加快，波的傳播速度不變，D錯(cuò)誤。9．[2018·湖北武漢模擬]一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播。在x＝12m處的質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖線(xiàn)如圖甲所示，在x＝18m處的質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖線(xiàn)如圖乙所示。下列判斷正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)a在波谷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定在平衡位置向y軸正方向振動(dòng)B．若波沿＋x方向傳播，這列波的最大傳播速度為3m/sC．若波沿－x方向傳播，這列波的最大波長(zhǎng)為24mD．若波的傳播速度為0.2m/s，則這列波沿＋x方向傳播E．若波的傳播速度為1m/s，則這列波沿－x方向傳播答案ACD解析由圖可知，質(zhì)點(diǎn)a在波谷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置且向y軸正方向振動(dòng)，A正確；若波向＋x方向傳播，則sab＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ＝6m，λ＝eq\f(24,4n＋3)m，v右＝eq\f(λ,T)＝eq\f(3,4n＋3)m/s，n＝0，1,2，…，當(dāng)n＝0時(shí)，λ最大為8m，v右最大為1m/s，當(dāng)n＝3時(shí)，v右＝0.2m/s，B錯(cuò)誤，D正確；若波向－x方向傳播，則sab＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ＝6m，λ＝eq\f(24,4n＋1)m，v左＝eq\f(λ,T)＝eq\f(3,4n＋1)m/s，n＝0,1,2，…，當(dāng)n＝0時(shí)，λ最大為24m，v左最大為3m/s，當(dāng)n＝1時(shí)，v左＝1m/s，當(dāng)n>1時(shí)，v左<0.6m/s，故C正確，E錯(cuò)誤。10．[2017·蘭州一中月考]一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝0時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()A．圖乙表示質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖象B．該波的波速為0.5m/sC．t＝8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移為零D．在4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)K所經(jīng)過(guò)的路程為3.2mE．質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過(guò)1s沿x軸正方向移動(dòng)0.5m答案ABD解析由題圖甲及波沿x軸正方向傳播可知，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，與圖乙振動(dòng)圖象符合，故A正確；由題圖甲讀出波長(zhǎng)λ＝2m，由題圖乙讀出周期T＝4s，則該波的波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4)m/s＝0.5m/s，故B正確；t＝8s＝2T，所以t＝8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移與t＝0時(shí)的位移相同，都為負(fù)的最大值，C錯(cuò)誤；由于T＝4s，所以在4s內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路程為4倍的振幅，為3.2m，故D正確；橫波中，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波的傳播方向垂直，所以不可能沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，故E錯(cuò)誤。11．[2017·江西南昌二模]一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點(diǎn)，兩端點(diǎn)P、Q同時(shí)開(kāi)始上下振動(dòng)，一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖所示。對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是()A．兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)MB．兩列波波速之比為1∶2C．中點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)的D．M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零E．繩的兩端點(diǎn)P、Q開(kāi)始振動(dòng)的方向相同答案ADE解析波在同種介質(zhì)傳播時(shí)波速相同，由于兩端點(diǎn)距M點(diǎn)的距離相同，所以?xún)闪胁▽⑼瑫r(shí)到達(dá)M點(diǎn)，A正確，B錯(cuò)誤；由于兩列波波長(zhǎng)不同，因此在M點(diǎn)相遇時(shí)，并不總是加強(qiáng)或減弱，C錯(cuò)誤；當(dāng)兩列波都剛傳到M點(diǎn)時(shí)，此時(shí)刻M點(diǎn)的位移為零，所以M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零，D正確；根據(jù)波的傳播特點(diǎn)可知，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，根據(jù)波形可知，兩波源的起振方向都是向上，E正確。12．下列選項(xiàng)中利用了多普勒效應(yīng)的是()A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來(lái)判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度B．交通警察向行進(jìn)中的汽車(chē)發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)反射回來(lái)，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車(chē)的速度，以便于進(jìn)行交通管理C．鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上可判斷火車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況D．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去答案ABD解析凡是波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)。利用地球上接收到的遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率相對(duì)于星系譜線(xiàn)上光波頻率的變化，進(jìn)而判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度，利用的就是光波的多普勒效應(yīng)，A正確；被反射的電磁波，相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)發(fā)出的電磁波，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化得知汽車(chē)的速度，利用的是電磁波的多普勒效應(yīng)，B正確；鐵路工人趴在鐵軌上聽(tīng)火車(chē)運(yùn)動(dòng)情況屬于利用固體傳聲較快的特點(diǎn)，不是利用多普勒效應(yīng)，C錯(cuò)誤；炮彈飛行時(shí)與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。利用人耳接收到的炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去，利用的是聲波的多普勒效應(yīng)，D正確。二、非選擇題(本題共3小題，共28分)13.(8分)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形如圖所示，已知振源頻率為10Hz，則該波的波速為_(kāi)_________m/s，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.125s處于________位置(填“波峰”“波谷”或“平衡”)。答案20波谷解析由圖可知λ＝2m，又f＝10Hz，則波速v＝λf＝2×10m/s＝20m/s，由T＝eq\f(1,f)＝0.1s，故t＝0.125s＝1eq\f(1,4)T，波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置且向下振動(dòng)，所以t＝0.125s時(shí)該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到了波谷。14．(8分)如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的圖象，從該時(shí)刻開(kāi)始，此波中d質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)間比e質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)間早0.10s。若b質(zhì)點(diǎn)的平衡位置為x＝eq\f(4,3)m，求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間b質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，以及b質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程。答案eq\f(7,30)s12.5cm解析根據(jù)題意，利用微平移法可知此波沿x軸正方向傳播。根據(jù)題圖及題中已知條件知λ＝4m，T＝0.4s得v＝eq\f(λ,T)＝10m/s所求時(shí)間等于－1m處的質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)傳播到b質(zhì)點(diǎn)所用的時(shí)間，則t＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(\f(4,3)m－－1m,10m/s)＝eq\f(7,30)s該時(shí)刻b質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為xb＝Acoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,λ)·2π))＝5×coseq\f(\f(4,3)m,4m)·2πcm＝－2.5cm則這段時(shí)間通過(guò)的路程s＝2A＋|xb|＝12.5cm。15．(12分)一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，在t1＝0和t2＝0.05s時(shí)刻，其波形圖分別如圖中的實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)所示，求：(1)該波的振幅和波長(zhǎng)；(2)若這列波向右傳播，波速是多少？若這列波向左傳播，波速是多少？答案(1)2cm8m(2)向右傳播v1＝(40＋160n)m/s，n＝0,1,2…向左傳播v2＝(120＋160n)m/s，n＝0,1,2…解析(1)由圖可知：A＝2cm，λ＝8m。(2)若波向右傳播，則Δx1＝eq\f(1,4)λ＋nλ＝(2＋8n)m，n＝0,1,2，…v1＝eq\f(Δx1,Δt)＝eq\f(2＋8n,0.05)m/s＝(40＋160n)m/s，n＝0,1,2…若波向左傳播，則Δx2＝eq\f(3,4)λ＋nλ＝(6＋8n)m，n＝0,1,2…v2＝eq\f(Δx2,Δt)＝eq\f(6＋8n,0.05)m/s＝(120＋160n)m/s，n＝0,1,2…。限時(shí)規(guī)范專(zhuān)題練(八)振動(dòng)與波動(dòng)問(wèn)題綜合應(yīng)用時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分。其中1～4為單選，5～12為多選)1．介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)()A．它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度B．它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向C．它在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D．它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率答案D解析機(jī)械波在傳播過(guò)程中，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，只是在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A、C錯(cuò)誤；機(jī)械波可能是橫波，也可能是縱波，故振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向不一定垂直于波的傳播方向，B錯(cuò)誤；振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是由波源的振動(dòng)引起的，是受迫振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，D正確。2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置是指()A．速度為零的位置 B．回復(fù)力為零的位置C．加速度為零的位置 D．位移最大的位置答案B解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，平衡位置是回復(fù)力為零的位置，B正確；合力是否為零，不同的系統(tǒng)是不同的，因此加速度不一定為零，比如單擺在平衡位置時(shí)存在向心加速度，C錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度最大，位移為零，A、D均錯(cuò)誤。3.如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細(xì)線(xiàn)將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，當(dāng)細(xì)線(xiàn)突然斷開(kāi)后，兩物塊都開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度答案C解析細(xì)線(xiàn)斷開(kāi)前，兩根彈簧上的彈力大小相等，彈簧形變量相同。細(xì)線(xiàn)斷開(kāi)后，兩物塊都開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置都在彈簧原長(zhǎng)位置，所以它們的振幅相等，A、B錯(cuò)誤；兩物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能保持不變，細(xì)線(xiàn)斷開(kāi)前，彈簧的彈性勢(shì)能就是物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能，所以振動(dòng)過(guò)程中，它們的機(jī)械能相等，到達(dá)平衡位置時(shí)，它們的彈性勢(shì)能為零，動(dòng)能達(dá)到最大，因?yàn)榧椎馁|(zhì)量大于乙的質(zhì)量，所以甲的最大速度小于乙的最大速度，C正確，D錯(cuò)誤。4.如圖所示是利用水波槽觀(guān)察到的水波衍射圖象，從圖象可知()A．B側(cè)波是衍射波B．A側(cè)波速與B側(cè)波速相等C．減小擋板間距離，衍射波的波長(zhǎng)將減小D．增大擋板間距離，衍射現(xiàn)象將更明顯答案B解析由于波在傳播過(guò)程中形成的波峰和波谷可以分別表示為以波源為圓心的同心圓，B側(cè)波在傳播過(guò)程中遇到帶有窄縫的擋板后會(huì)發(fā)生衍射，A側(cè)水波是衍射波，A錯(cuò)誤。同種機(jī)械波在相同介質(zhì)中的傳播速度相同，B正確。減小擋板間距離，衍射現(xiàn)象會(huì)更明顯，但是衍射波的波速不變，頻率不變，故波長(zhǎng)不變，C錯(cuò)誤。當(dāng)增大擋板間距離時(shí)，衍射現(xiàn)象將變得不明顯，D錯(cuò)誤。5．[2016·四川高考]簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播，P、Q是傳播方向上相距10m的兩質(zhì)點(diǎn)。波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開(kāi)始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示。則()A．質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向B．該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7sC．該波的傳播速度可能為2m/sD．該波的波長(zhǎng)可能為6m答案AD解析由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象為虛線(xiàn)，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象為實(shí)線(xiàn)。當(dāng)波傳到Q開(kāi)始計(jì)時(shí)，故質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向沿y軸正方向，A正確。由題知，簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向從P到Q，由圖可知，周期T＝6s，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象向左平移4s后與P點(diǎn)的振動(dòng)圖象重合，意味著Q比P的振動(dòng)滯后了4s，即波從P傳到Q的時(shí)間Δt可能為4s，由波的周期性可知，波從P傳到Q的時(shí)間Δt為(4＋nT)s，n＝0,1,2，…，即Δt＝4s,10s,16s，…，B錯(cuò)誤。v＝eq\f(Δx,Δt)，考慮到簡(jiǎn)諧波的周期性，當(dāng)Δt＝4s,10s,16s，…時(shí)，速度v分別為2.5m/s,1m/s,0.625m/s，…，C錯(cuò)誤。同理，考慮到波的周期性，由λ＝vT可得，波長(zhǎng)可能為15m，6m,3.75m，…，D正確。6.如圖所示為某彈簧振子在0～5s內(nèi)的振動(dòng)圖象，由圖可知，下列說(shuō)法中正確的是()A．振動(dòng)周期為5s，振幅為8cmB．第2s末振子的速度為零，加速度為負(fù)向的最大值C．第3s末振子的速度為正向的最大值D．從第1s末到第2s末振子在做加速運(yùn)動(dòng)E．該振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x＝8coseq\f(π,2)t(cm)答案CE解析由圖象知，A＝8cm，T＝4s，ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(π,2)rad/s，故簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為x＝8coseq\f(π,2)t(cm)，A錯(cuò)誤，E正確。第2s末振子處于負(fù)向最大位移處，此時(shí)速度為零，加速度為正向最大值，B錯(cuò)誤；第3s末，振子處于平衡位置，向正方向運(yùn)動(dòng)，速度最大，C正確；第1s末至第2s末，振子正遠(yuǎn)離平衡位置，速度越來(lái)越小，D錯(cuò)誤。7．[2017·陜西寶雞一模]一列簡(jiǎn)諧橫波沿著x軸正方向傳播，波中A、B兩質(zhì)點(diǎn)在平衡位置間的距離為0.5m，且小于一個(gè)波長(zhǎng)，如圖甲所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖乙所示。由此可知()A．波中質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為8cmB．該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為4mC．該簡(jiǎn)諧波的波速為0.5m/sD．t＝1.5s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同E．t＝1.5s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度相同答案ACE解析由圖可知，該波的振幅為2cm，波中質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為4倍的振幅，即8cm，A正確；t＝0時(shí)刻B質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，A質(zhì)點(diǎn)位于波峰，則A、B兩質(zhì)點(diǎn)間距離Δx＝x2－x1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ，n＝0,1,2,3…，由于Δx<λ，則n＝0，故λ＝2m，B錯(cuò)誤；由圖知周期T＝4s，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝0.5m/s，C正確；在t＝1.5s時(shí)刻，A的位移為負(fù)，而B(niǎo)的位移為正，D錯(cuò)誤；t＝1.5s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)到平衡位置的距離是相等的，所以振動(dòng)的速度大小相等，又二者都向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的方向相同，所以它們的振動(dòng)速度相同，E正確。8.一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰在波峰，質(zhì)點(diǎn)Q恰在平衡位置且向上振動(dòng)，再過(guò)0.2s，質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰，則下列說(shuō)法正確的是()A．波沿x軸正方向傳播B．波的傳播速度為30m/sC．1s末質(zhì)點(diǎn)P的位移為零D．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為y＝0.2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2πt＋\f(π,2)))mE．0至0.9s時(shí)間內(nèi)P點(diǎn)通過(guò)的路程為0.9m答案ABC解析質(zhì)點(diǎn)Q恰在平衡位置且向上振動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，A正確；從圖示時(shí)刻起再過(guò)0.2s，質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰，則周期T＝0.8s，由圖讀出波長(zhǎng)為λ＝24m，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝30m/s，B正確；t＝1s＝1.25T，則1s末質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)平衡位置，其位移為零，C正確；圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)位移y＝0.2m，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知其振動(dòng)方程是余弦函數(shù)，即y＝0.2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t))m＝0.2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2.5πt＋\f(π,2)))m，D錯(cuò)誤；0.9s時(shí)間內(nèi)，P完成1eq\f(1,8)次全振動(dòng)，通過(guò)的路程為s＝4A＋(A－|y|)＝5×0.2m－0.2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2.5π×0.9s＋\f(π,2)))m＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(\r(2),10)))m，E錯(cuò)誤。9.如圖所示，實(shí)線(xiàn)與虛線(xiàn)分別表示振幅(A)、頻率(f)均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是()A．P、N兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置B．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O正處于平衡位置C．隨著時(shí)間的推移，質(zhì)點(diǎn)M將向O點(diǎn)處移動(dòng)D．從該時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置，此時(shí)位移為零E．OM連線(xiàn)中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，其振幅為2A答案ADE解析在P、N兩點(diǎn)，波谷和波峰疊加，由于兩列波的振幅相等，P、N的位移始終為零，即始終處于平衡位置，A正確；由題圖知O點(diǎn)是波谷和波谷疊加的位置，是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O位于波谷，B錯(cuò)誤；振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，質(zhì)點(diǎn)M不會(huì)向O點(diǎn)處移動(dòng)，C錯(cuò)誤；該時(shí)刻M點(diǎn)位于波峰，從該時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置，此時(shí)位移為零，D正確；OM連線(xiàn)中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，其振幅與O、M點(diǎn)一樣，為2A，E正確。10．[2018·河南鄭州模擬]一列簡(jiǎn)諧橫波，A為振源，在B點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的圖象如圖所示。圖中數(shù)據(jù)單位都是m，已知波的傳播速度為10m/s，下列說(shuō)法正確的是()A．振源A開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的速度方向向上B．從振源A開(kāi)始振動(dòng)到形成如圖所示波形，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為1.6sC．此后再經(jīng)過(guò)0.2s，振源A到達(dá)波峰D．從M點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)到如圖所示時(shí)刻，M通過(guò)的路程為1.0m答案AB解析由題意知波向右傳播，則B點(diǎn)向上起振，振源A的起振方向向上，A正確；波由A點(diǎn)傳到B點(diǎn)，需要時(shí)間t＝eq\f(x,v)＝eq\f(16,10)s＝1.6s，B正確；由題圖可知，波長(zhǎng)為6m，所以周期T＝eq\f(λ,v)＝0.6s，圖示時(shí)刻振源A正向下運(yùn)動(dòng)，但還沒(méi)到波谷位置，所以要到達(dá)波峰需要的時(shí)間大于半個(gè)周期，即大于0.3s，C錯(cuò)誤；由圖可知，M、B兩點(diǎn)相距為兩倍的波長(zhǎng)，即此時(shí)M點(diǎn)已振動(dòng)了兩個(gè)周期，M點(diǎn)通過(guò)的路程應(yīng)為8A＝0.8m，D錯(cuò)誤。11.[2018·黃岡模擬]如圖所示，實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別表示一列簡(jiǎn)諧橫波在傳播方向上相距為3m的兩點(diǎn)P和Q的振動(dòng)圖象，若P點(diǎn)離波源比Q點(diǎn)近，則該波的波長(zhǎng)可能為()A.eq\f(12,7)mB.eq\f(12,11)mC.eq\f(3,4)mD.eq\f(4,7)m答案AB解析由兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線(xiàn)可知t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰，Q位于平衡位置且向下振動(dòng)，則PQ間距Δx＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ，n＝0,1,2，…，Δx＝3m，解得λ＝eq\f(12,4n＋3)m，n＝0,1,2，…，A、B正確。12．[2017·衡陽(yáng)一中高三月考]在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v＝40m/s，已知t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示。在x＝800m處有一接收器(圖中未畫(huà)出)，則下列說(shuō)法正確的是()A．波源S開(kāi)始振動(dòng)時(shí)振動(dòng)方向沿y軸正方向B．該波的波長(zhǎng)為25m，周期為0.5sC．x＝400m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝9.375s時(shí)處于波峰位置D．若波源S向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則接收器接收到的波的頻率將小于2Hz答案CD解析因?yàn)閠＝0時(shí)刻波剛好傳至x＝40m處，該處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，而介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向均與波源相同，所以波源S開(kāi)始振動(dòng)時(shí)振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，A錯(cuò)誤；從波形圖可看出波長(zhǎng)為20m，周期T＝eq\f(λ,v)＝0.5s，B錯(cuò)誤；最近波峰傳到x＝400m處所需時(shí)間Δt＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(400m－25m,40m/s)＝9.375s，C正確；該波的頻率f＝eq\f(v,λ)＝2Hz，若波源S向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，將遠(yuǎn)離接收器，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收到的頻率將小于2Hz，D正確。二、非選擇題(本題共2小題，共28分)13．[2017·河南開(kāi)封一模](14分)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝2s時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則該波的傳播速度大小為_(kāi)_______，如果該波向右傳播則圖乙是x＝________(選填“0”“2m”“4m”或“6m”)處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象。波如果向右傳播，觀(guān)察者在x＝6m處向左運(yùn)動(dòng)，觀(guān)察者接收到該波的頻率將________(選填“大于”“小于”或“等于”)0.25Hz。答案1m/s0、4m大于解析由波的圖象知，波長(zhǎng)為λ＝4m，由振動(dòng)圖象知，周期為T(mén)＝4s，則波的傳播速度為v＝eq\f(λ,T)＝1m/s。根據(jù)振動(dòng)圖象知該質(zhì)點(diǎn)在t＝2s時(shí)由平衡位置向下振動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”：上坡向下、下坡向上，該質(zhì)點(diǎn)在波形圖中處于平衡位置，并且處在上坡上，波如果向右傳播，應(yīng)是x＝0、4m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。頻率為f＝eq\f(1,T)＝0.25Hz，波如果向右傳播，觀(guān)察者向左運(yùn)動(dòng)，觀(guān)察者和波源互相靠近，根據(jù)多普勒效應(yīng)，觀(guān)察者接收到該波的頻率將增大，將大于0.25Hz。14．(14分)如圖為沿x軸向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝1.2s時(shí)的波形，位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的觀(guān)察者測(cè)到在4s內(nèi)有10個(gè)完整的波經(jīng)過(guò)該點(diǎn)。求：(1)該波的振幅、頻率、周期和波速；(2)畫(huà)出平衡位置在x軸上的質(zhì)點(diǎn)P在0～0.6s內(nèi)的振動(dòng)圖象。答案(1)A＝0.1mf＝2.5HzT＝0.4sv＝5m/s(2)圖象見(jiàn)解析解析(1)由圖知A＝0.1m，f＝eq\f(n,t)＝eq\f(10,4)Hz＝2.5Hz，T＝eq\f(1,f)＝eq\f(1,2.5)s＝0.4s，v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,0.4)m/s＝5m/s。(2)t＝1.2s＝3T。所以t＝1.2s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況和t＝0時(shí)的振動(dòng)情況相同。根據(jù)題意，波沿x軸向右傳播，結(jié)合t＝1.2s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移可得，0～0.6s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示：一、選擇題1．[2016·北京高考]如圖所示，彈簧振子在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O為原點(diǎn)，建立Ox軸。向右為x軸正方向。若振子位于N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則其振動(dòng)圖象為()答案A解析彈簧振子的初始位置N點(diǎn)位于x軸的正向位移最大處，A正確。2.[2017·北京高考]某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示，下列描述正確的是()A．t＝1s時(shí)，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值B．t＝2s時(shí)，振子的速度為負(fù)，加速度為正的最大值C．t＝3s時(shí)，振子的速度為負(fù)的最大值，加速度為零D．t＝4s時(shí)，振子的速度為正，加速度為負(fù)的最大值答案A解析t＝1s時(shí)，振子處于正的最大位移處，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值，A正確。t＝2s時(shí)，振子在平衡位置且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則振子的速度為負(fù)，加速度為零，B錯(cuò)誤。t＝3s時(shí)，振子處于負(fù)的最大位移處，振子的速度為零，加速度為正的最大值，C錯(cuò)誤。t＝4s時(shí)，振子在平衡位置且向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則振子的速度為正，加速度為零，D錯(cuò)誤。3．[2015·山東高考](多選)如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向，物塊簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0時(shí)刻，一小球從距物塊h高處自由落下；t＝0.6s時(shí)，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小g＝10m/s2。以下判斷正確的是()A．h＝1.7mB．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8sC．0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2mD．t＝0.4s時(shí)，物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反答案AB解析由小物塊的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方程可知，eq\f(2π,T)＝2.5π，T＝0.8s，B正確。0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)了eq\f(3,4)個(gè)周期，故路程應(yīng)為0.3m，C錯(cuò)誤。t＝0.4s時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)了半個(gè)周期，正向下運(yùn)動(dòng)，與小球運(yùn)動(dòng)方向相同，D錯(cuò)誤。t＝0.6s時(shí)，物塊的位移y＝－0.1m，小球下落距離H＝eq\f(1,2)gt2＝1.8m，由題圖可知，h＝H＋y＝1.7m，A正確。4．[2017·全國(guó)卷Ⅲ](多選)如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線(xiàn)為t＝0時(shí)的波形圖，虛線(xiàn)為t＝0.5s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說(shuō)法正確的是()A．波長(zhǎng)為2mB．波速為6m/sC．頻率為1.5HzD．t＝1s時(shí)，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰E．t＝2s時(shí)，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置答案BCE解析由簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖象可知，波長(zhǎng)為4m，A錯(cuò)誤。t＝0.5s時(shí)波向x軸正方向傳播的距離為x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ(n＝0,1,2,3…)，即t＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))T＝0.5s(n＝0,1,2，3…)，又T>0.5s，解之得T＝eq\f(0.5,n＋\f(3,4))，當(dāng)n＝0時(shí)，T＝eq\f(2,3)s符合題意；當(dāng)n＝1時(shí)，T＝eq\f(2,7)s<0.5s，故n≥1時(shí)不符合題意，則波速v＝eq\f(λ,T)＝6m/s，B正確。頻率f＝eq\f(1,T)＝1.5Hz，C正確。t＝0時(shí)，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰，t＝1s＝eq\f(3,2)T時(shí)，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷，D錯(cuò)誤。t＝0時(shí)，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，t＝2s＝3T時(shí)，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，E正確。5．[2016·全國(guó)卷Ⅰ](多選)某同學(xué)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(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15s。下列說(shuō)法正確的是()A．水面波是一種機(jī)械波B．該水面波的頻率為6HzC．該水面波的波長(zhǎng)為3mD．水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去E．水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移答案ACE解析水面波是一種機(jī)械波，故A正確；該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15s，所以該水面波的周期T＝eq\f(t,n)＝eq\f(15,9)s＝eq\f(5,3)s，頻率f＝0.6Hz，故B錯(cuò)誤；該水面波的波長(zhǎng)λ＝vT＝3m，故C正確；水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，不是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去，波的傳播過(guò)程也是能量傳遞的過(guò)程，故D錯(cuò)誤，E正確。6．[2016·全國(guó)卷Ⅲ](多選)由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20Hz，波速為16m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線(xiàn)上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8m、14.6m。P、Q開(kāi)始振動(dòng)后，下列判斷正確的是()A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置D．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰E．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰答案