高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題12.2 機(jī)械波教學(xué)案

1、專題12.2 機(jī)械波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，會分析波的圖象.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 一、機(jī)械波橫波和縱波1機(jī)械波的形成條件(1)有發(fā)生機(jī)械振動的波源。(2)有傳播介質(zhì)，如空氣、水等。2傳播特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳播的只是振動的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動，并不隨波遷移。(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同。(3)一個周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動，通過的路程為4a，位移為零。3機(jī)械波的分類(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。

2、(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波，有密部和疏部。二、橫波的圖象波速、波長和頻率的關(guān)系1橫波的圖象(1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時刻各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移。(3)圖象：2波長、波速、頻率及其關(guān)系(1)波長在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(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，等于波源的振動頻率。(4)波長、波速和頻率的關(guān)系：vf；v。三、波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1波的干涉和衍射波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須相同明顯條件：障礙物

3、或孔的尺寸比波長小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣波能夠繞過障礙物或孔繼續(xù)向前傳播2.多普勒效應(yīng)(1)條件：聲源和觀察者之間有相對運(yùn)動。(2)現(xiàn)象：觀察者感到頻率發(fā)生變化。(3)實(shí)質(zhì)：聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化。高頻考點(diǎn)一機(jī)械波的傳播與圖象例1(多選)關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說法中正確的是()a物體做機(jī)械振動，一定產(chǎn)生機(jī)械波b后振動的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動，只是時間落后一步c參與振動的質(zhì)點(diǎn)群有相同的頻率d機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳遞e機(jī)械波在傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，傳遞的是振動形式和能量答案：bce【變式探究】一列沿x軸正方向傳播的

4、簡諧橫波在t0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)p的x坐標(biāo)為3 m。已知任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4 s。下列說法正確的是()a波速為4 m/sb波的頻率為1.25 hzcx坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.6 s時恰好位于波谷dx坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時恰好位于波峰e當(dāng)質(zhì)點(diǎn)p位于波峰時，x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷答案：bde【舉一反三】(多選)在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的13個質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為0.1 m，如圖甲所示。在此均勻介質(zhì)中一列橫波沿直線向右傳播，在t0時刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，且質(zhì)點(diǎn)1開始時是向上運(yùn)動的，經(jīng)過一段時間，在t0.6 s時刻第一次出現(xiàn)如

5、圖乙所示的波形。則該波的()a周期是0.3 s，波長是0.8 mb周期是0.4 s，波長是0.8 mc頻率是2.5 hz，波速是2 m/sd頻率是 hz，波速是 m/se在t0.6 s時刻，質(zhì)點(diǎn)13正在向下運(yùn)動解析：由乙圖得到波長0.8 m，由題意，質(zhì)點(diǎn)1開始振動方向向上，而乙圖上質(zhì)點(diǎn)13振動方向向下，質(zhì)點(diǎn)1在平衡位置，則可知，波的前峰并不是質(zhì)點(diǎn)13，而在質(zhì)點(diǎn)13右側(cè)半個波長處，即形成兩個波長的波形。則t2t，得到t0.3 s，選項(xiàng)a、e正確，b錯誤；波速v m/s m/s，頻率f hz，選項(xiàng)c錯誤，d正確。答案：ade【變式探究】(多選)一列簡諧橫波在t0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)p此時刻沿y

6、方向運(yùn)動，經(jīng)過0.2 s第一次回到平衡位置，則()a該波沿x軸正方向傳播b該波沿x軸負(fù)方向傳播c波的周期為0.4 sd波的傳播速度為30 m/se質(zhì)點(diǎn)q的振動方程為y5cos 5t(cm)答案：bce高頻考點(diǎn)二振動圖象與波動圖象例2圖4甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa2 m和xb6 m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時刻開始計時的振動圖象下列說法正確的是()圖4a該波沿x方向傳播，波速為1 m/sb質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過4 s振動的路程為4 mc此時刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿y方向d質(zhì)點(diǎn)a在t2 s時速度為零答案d解析由題圖可知，該簡諧橫波波長為8 m，周期t8 s，所以波速為v1 m/s，該時

7、刻開始質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動，所以該波沿x方向傳播，a錯誤；經(jīng)過4 s(半個周期)質(zhì)點(diǎn)a振動的路程為2a1 m，b錯誤；此刻質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動方向與質(zhì)點(diǎn)b相反，沿y方向，c錯誤；在t2 s時質(zhì)點(diǎn)a在波谷處，速度為0，d正確【變式探究】如圖6甲所示為一列沿水平方向傳播的簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖乙是這列波中質(zhì)點(diǎn)p的振動圖線，那么：圖6(1)該波的傳播速度為_m/s；(2)該波的傳播方向?yàn)開(填“向左”或“向右”)；(3)圖甲中質(zhì)點(diǎn)q(坐標(biāo)為x2.25 m處的點(diǎn))的振動方程為y_cm.答案(1)0.5(2)向左(3)0.2cos t高頻考點(diǎn)三波的傳播的多解問題例3(多選)一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖甲是t0

8、時刻的波形圖，圖乙是某質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，則該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是()a0.5 mb1.5 mc2.5 m d6.5 me14.5 m答案：cde【變式探究】一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖7所示，下列描述該波的圖象可能正確的是()圖7答案ac解析由振動圖象可知，在t0時，質(zhì)點(diǎn)a處在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置且向下運(yùn)動若簡諧橫波沿直線由a向b傳播，有n9 m，解得波長的表達(dá)式： m(n0,1,2,3,4，)，其波長可能值為12 m，5.14 m，選項(xiàng)c正確；若簡諧橫波沿直線由b向a傳播，有n9 m，解得波長的表達(dá)式： m(n0,1,2,3,4，)，

9、其波長可能值為36 m,7.2 m,4 m，選項(xiàng)a正確【舉一反三】甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為v25 cm/s.兩列波在t0時的波形曲線如圖8所示求：圖8()t0時，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)；()從t0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時間答案()x(50300n) cm(n0，±1，±2，±3，)()0.1 s解析()兩列波的振幅均為8 cm，故偏離平衡位置位移為16 cm的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)為兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)根據(jù)波形圖可知，甲、乙的波長分別為甲50 cm，乙60 cm則甲、乙兩列

10、波的波峰坐標(biāo)分別為x甲(50k1×50 cm)(k10，±1，±2，±3，)x乙(50k2×60 cm)(k20，±1，±2，±3，)高頻考點(diǎn)四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)例4下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是_。(填選項(xiàng)前字母)a科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離b醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速c技術(shù)人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡d交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛進(jìn)行的速度e科學(xué)家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠(yuǎn)離地球的速度解析：當(dāng)觀察者與測量對象無相對運(yùn)

11、動時，不發(fā)生多普勒效應(yīng)，a、c錯誤；當(dāng)觀察者與測量對象有相對運(yùn)動時，發(fā)生多普勒效應(yīng)，根據(jù)接收頻率的變化來測速，故b、d、e正確。答案：bde【舉一反三】如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，a、b是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運(yùn)動表達(dá)式均為x0.1sin (20t) m，介質(zhì)中p點(diǎn)與a、b兩波源間的距離分別為4 m和5 m，兩波源形成的簡諧橫波分別沿ap、bp方向傳播，波速都是10 m/s。(1)求簡諧橫波的波長。(2)p點(diǎn)的振動_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。答案：(1)1 m(2)加強(qiáng)高頻考點(diǎn)五 振動圖象與波動圖象的綜合應(yīng)用例5、(多選)圖甲為一列簡諧橫波在t0時的波形圖，p是平衡位置在x0.5

12、m處的質(zhì)點(diǎn)，q是平衡位置在x2.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)q的振動圖象。下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號)a這列簡諧波沿x軸正方向傳播b波的傳播速度為20 m/sc從t0到t0.25 s，波傳播的距離為50 cmd在t0.10 s時，質(zhì)點(diǎn)p的加速度方向與y軸正方向相同e從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)p通過的路程為30 cm解析：q質(zhì)點(diǎn)在t0時刻向上振動，根據(jù)“上下坡法”，知波沿x軸正方向傳播，選項(xiàng)a正確；由波動圖象知，波長4 m，由振動圖象知，振動的周期t0.2 s，波傳播的周期與質(zhì)點(diǎn)振動的周期相等，則波速v m/s20 m/s，選項(xiàng)b正確；波傳播的距離xvt20×0.2

13、5 m5 m500 cm，選項(xiàng)c錯誤；在t0.10 s時，即經(jīng)過半個周期，質(zhì)點(diǎn)p在平衡位置下方，加速度的方向沿y軸正方向，選項(xiàng)d正確；因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在t0.10 s時不在平衡位置或最大位移處，經(jīng)過個周期，振動的路程不等于3a，即30 cm，選項(xiàng)e錯誤。答案：abd【變式探究】如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻的波形圖，p是離原點(diǎn)x12 m的一個介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，q是離原點(diǎn)x24 m的一個介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，此時離原點(diǎn)x36 m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動。圖乙是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖象(計時起點(diǎn)相同)。由此可知_。(填正確答案標(biāo)號)a這列波的波長4 mb這列波的周期t3 sc這列波的傳播速

14、度v2 m/sd這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏蟚乙圖可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)q的振動圖象答案：ace1【2016·北京卷】 下列說法正確的是()a電磁波在真空中以光速c傳播b在空氣中傳播的聲波是橫波c聲波只能在空氣中傳播d光需要介質(zhì)才能傳播【答案】a【解析】 光波屬于電磁波，光波在真空中的速度也就是電磁波在真空中的速度，選項(xiàng)a正確空氣中的聲波是振源的振動造成空氣密度的變化而產(chǎn)生的，它存在密部和疏部，屬于縱波，選項(xiàng)b不正確聲波不僅僅能在空氣中傳播，在固體、液體中都可以傳播，選項(xiàng)c不正確光波屬于電磁波，電磁波是通過電磁場的交替變化傳遞的，不需要介質(zhì)，選項(xiàng)d不正確2【2016·全國卷】 【物

15、理選修3­4】 (1)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/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個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15 s下列說法正確的是_a水面波是一種機(jī)械波b該水面波的頻率為6 hzc該水面波的波長為3 md水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r能量不會傳遞出去e水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r振動的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移3【2016·全國卷】 【物理選修3­4】(2)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm.o和a是介質(zhì)中平衡位置分別位于x0和x5 cm處的兩個質(zhì)點(diǎn)t0時開始觀測

16、，此時質(zhì)點(diǎn)o的位移為y4 cm，質(zhì)點(diǎn)a處于波峰位置；t s時，質(zhì)點(diǎn)o第一次回到平衡位置，t1 s時，質(zhì)點(diǎn)a第一次回到平衡位置求：(i)簡諧波的周期、波速和波長；(ii)質(zhì)點(diǎn)o的位移隨時間變化的關(guān)系式【答案】 (i)4 s7.5 cm/s30 cm【解析】 (i)設(shè)振動周期為t.由于質(zhì)點(diǎn)a在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個周期，由此可知t4 s由于質(zhì)點(diǎn)o與a的距離5 cm小于半個波長，且波沿x軸正向傳播，o在t s時回到平衡位置，而a在t1 s時回到平衡位置，時間相差 s兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時間，可得波的速度v7.5 cm/s利用波長、波速和周期的關(guān)系得，簡諧波的波

17、長30 cm4【2016·全國卷】 【物理選修3­4】 (1)由波源s形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播波源振動的頻率為20 hz，波速為16 m/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上，p、q的平衡位置到s的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 mp、q開始振動后，下列判斷正確的是_ap、q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相同bp、q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反c當(dāng)s恰好通過平衡位置時，p、q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置d當(dāng)s恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時，p在波峰e當(dāng)s恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時，q在波峰【答案】bde【解析】波長vt0.8

18、m，sq14.6 m18，當(dāng)s處于平衡位置向上振動時，q應(yīng)處于波谷；sp15.8 m19，當(dāng)s處于平衡位置向上振動時，p應(yīng)處于波峰；可見p、q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向應(yīng)始終相反，a、c錯誤，b、d、e正確1.【2015·天津·3】4圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為和，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時刻開始計時的振動圖象，下列說法正確的是a該波沿+x方向傳播，波速為1m/sb質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過4s振動的路程為4mc此時刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+y方向d質(zhì)點(diǎn)a在t=2s時速度為零【答案】d2.【2015·上海·15】7一簡諧橫波沿水平繩向右傳播，波速為v，周期為t

19、，振幅為a。繩上兩質(zhì)點(diǎn)m、n的平衡位置相距四分之三波長，n位于m右方。設(shè)向上為正，在t=0時刻m位移為，且向上運(yùn)動；經(jīng)時間t（），m位移仍為，但向下運(yùn)動，則a在t時刻，n恰好在波谷位置b在t時刻，n位移為負(fù)，速度向上c在t時刻，n位移為負(fù)，速度向下d在2t時刻，n位移為，速度向下【答案】c【解析】因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，?dāng)t/2時m在波峰位置時，n點(diǎn)在平衡位置且向下振動，當(dāng)m點(diǎn)由波峰向平衡位置運(yùn)動過程中，n點(diǎn)就由平衡位置向波谷運(yùn)動，所以經(jīng)過時間t，m點(diǎn)的位置是+a/2時，n點(diǎn)在平衡位置下方，向下運(yùn)動，還沒有到達(dá)波谷，故a、b錯誤，c正確；m點(diǎn)經(jīng)過t/2時間從+a/2運(yùn)動到波峰，所以從+a/2運(yùn)動到平衡

20、位置的時間小于t/2，所以，m點(diǎn)從平衡位置向下運(yùn)動，到返回平衡位位置向上運(yùn)動過程中，n點(diǎn)就從波谷向波峰運(yùn)動，經(jīng)過2t后，m點(diǎn)在平衡位置的下方，所以n點(diǎn)速度方向向上，所以d錯誤。3.【2015·北京·15】8周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖像如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)p沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，則該波（ ）a沿x軸正方向傳播，波速v=20m/s b沿x軸正方向傳播，波速v=10m/sc沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=20m/s d沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=10m/s【答案】b【解析】橫波的振動方向與傳播方向垂直，已知p點(diǎn)的振動方向向下，由同側(cè)法可知傳播方向右，而讀圖得波長，則波

21、速，故選項(xiàng)b正確。4.【2015·福建·16】9簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速為v。若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時刻起，下列四副波形中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是（ ）【答案】 d5.【2015·四川·2】10平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ǎM波），在波的傳播方向上有相距3m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動，測得兩個小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時，乙在波峰，且兩木塊之間有一個波峰。這列水面波a頻率是30hz b波長是3m c波速是1m/s d周期是0.1s【答案】c6.【2015&#

22、183;海南·16（1）】11一列沿x軸正方向傳播的簡譜橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)p的x坐標(biāo)為3m.。已知任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4s。下列說法正確的是（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得3分，選3個得4分；每選錯1個扣2分，最低得分為0分）。a波速為4m/sb波的頻率為1.25hzcx坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時恰好位于波谷dx的坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時恰好位于波峰e當(dāng)質(zhì)點(diǎn)p位于波峰時，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷【答案】bde【解析】任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4s，則，解得從圖像中可知，所以根據(jù)公

23、式，故a錯誤；根據(jù)公式可得波的頻率為1.25hz，b正確；x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為3m的質(zhì)點(diǎn)相隔12m，為波長的整數(shù)倍，即兩質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，而x坐標(biāo)為3m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t=0.2s即四分之一周期振動到平衡位置，所以x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時振動到平衡位置，c錯誤；x的坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)和x的坐標(biāo)為2m的質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，x的坐標(biāo)為2m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t=0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，故x的坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時恰好位于波峰，d正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)p位于波峰時，經(jīng)過了半個周期，而x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為1m的質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，經(jīng)過半個周期x坐標(biāo)為1m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷，e正確。7.【

24、2015·重慶·11（2）】12題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)p的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷p點(diǎn)此時的振動方向。【答案】；p點(diǎn)沿y軸正向振動8.【2015·全國新課標(biāo)·34（2）】14平衡位置位于原點(diǎn)o的波源發(fā)出簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，p、q為x軸上的兩個點(diǎn)（均位于x軸正向），p與q的距離為35cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間，已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動，周期t=1s，振幅a=5cm。當(dāng)波傳到p點(diǎn)時，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過5s，平衡位置在q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置

25、，求：（）p、q之間的距離；（）從t=0開始到平衡位置在q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時，波源在振動過程中通過路程。【答案】（1）133cm；（2）125cm【解析】（1）由題意，o、p兩點(diǎn)的距離與波長滿足：波速與波長的關(guān)系為：在t=5s時間間隔內(nèi)波傳播的路程為vt，由題意有：綜上解得：pq=133cm（2）q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時，波源運(yùn)動時間為：波源由平衡位置開始運(yùn)動，每經(jīng)過，波源運(yùn)動的路程為a，由題意可知：故t1時間內(nèi)，波源運(yùn)動的路程為s=25a=125cm1(2014·天津卷，5)平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源s在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50 hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個方向

26、傳播，波速均為100 m/s。平衡位置在x軸上的p、q兩個質(zhì)點(diǎn)隨波源振動著， p、q的x軸坐標(biāo)分別為xp3.5 m、xq3 m。當(dāng)s位移為負(fù)且向y方向運(yùn)動時，p、q兩質(zhì)點(diǎn)的()a位移方向相同、速度方向相反b位移方向相同、速度方向相同 c位移方向相反、速度方向相反d位移方向相反、速度方向相同答案d22014·新課標(biāo)全國卷，34(1)如圖7(a)為一列簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在 x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，p是平衡位置為x2 m的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號)圖7a波速為0.5 m/s b波的傳播方向向右c02 s時間內(nèi)，p運(yùn)動的路程為8

27、cmd02 s時間內(nèi)，p向y軸正方向運(yùn)動e當(dāng)t7 s時，p恰好回到平衡位置解析由題圖(a)讀出波長2.0 m，由題圖(b)讀出周期t4 s，則v0.5 m/s，選項(xiàng)a正確；題圖(a)是t2 s時的波形圖，題圖(b)是x1.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，所以該質(zhì)點(diǎn)在t2 s時向下振動，所以波向左傳播，選項(xiàng)b錯誤；在02 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)p由波峰向波谷振動，通過的路程s2a8 cm，選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d錯誤；t7 s時，p點(diǎn)振動了個周期，所以這時p點(diǎn)位置與tt3 s時位置相同，即在平衡位置，所以選項(xiàng)e正確。答案ace32014·新課標(biāo)全國卷，34(1)圖8(a)為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖

28、，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(b)為質(zhì)點(diǎn)q的振動圖象。下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號)圖8a在t0.10 s時，質(zhì)點(diǎn)q向y軸正方向運(yùn)動b在t0.25 s時，質(zhì)點(diǎn)p的加速度方向與y軸正方向相同c從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸負(fù)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 cme質(zhì)點(diǎn)q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y0.10 sin 10t(國際單位制)解析由yt圖象可知，t0.10 s時質(zhì)點(diǎn)q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，選項(xiàng)a錯誤；由yt圖象可知，波的振動周期t0.2 s，由yx圖象可知8 m，故波速v40 m/s，答案

29、bce4(2014·四川卷，5)如圖9所示，甲為t1 s時某橫波的波形圖象，乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，距該質(zhì)點(diǎn)x0.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象可能是()圖9解析圖(a)法二：根據(jù)波形圖象可得波長2 m，根據(jù)振動圖象可得周期t2 s。兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離x0.5 m。根據(jù)振動和波動之間的關(guān)系，則另一質(zhì)點(diǎn)相對該質(zhì)點(diǎn)的振動延遲t，如圖(b)所示，或者提前t，如圖(c)所示。符合條件的只有選項(xiàng)a。圖(b)圖(c)答案a5(多選)(2014·全國大綱卷，18)兩列振動方向相同、振幅分別為a1和a2的相干簡諧橫波相遇。下列說法正確的是()a波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|a1a2|b

30、波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為a1a2c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)的振幅解析波峰與波谷相遇時，振幅相消，故實(shí)際振幅為|a1a2|，故選項(xiàng)a正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn)的振幅最大，合振幅為a1a2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動狀態(tài)中，其位移隨時間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)b錯誤；振動減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)c錯誤；波峰與波峰相遇時振動加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時振動減弱，加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅，故選項(xiàng)d正確。答案ad6(多選)(2014·海南卷，16)一列簡諧橫波沿x軸傳播

31、，a、b為x軸上的兩質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別為x0，xxb(xb0)。a點(diǎn)的振動規(guī)律如圖15所示，已知波速為v10 m/s，在t0.1 s時，b點(diǎn)的位移為0.05 m，則下列判斷可能正確的是()圖15a波沿x軸正向傳播，xb0.5 mb波沿x軸正向傳播，xb1.5 mc波沿x軸負(fù)向傳播，xb2.5 md波沿x軸負(fù)向傳播，xb3.5 m答案bc7(2014·北京卷，17)一簡諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播，波長為，周期為t。t0時刻的波形如圖16甲所示，a、b是波上的兩個質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖象。下列說法正確的是()圖16at0時質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大 bt0時質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b

32、的小c圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動 d圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動解析圖甲為波的圖象，圖乙為振動圖象。t0時刻，a質(zhì)點(diǎn)在波峰位置，速度為零，加速度最大；b質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，加速度為零，速度最大，故選項(xiàng)a、b錯；在波的圖象中根據(jù)同側(cè)法由傳播方向可以判斷出質(zhì)點(diǎn)的振動方向，所以t0時刻，b點(diǎn)在平衡位置且向下振動，故選項(xiàng)c錯d對。答案d8(2014·福建卷，17)在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源o在第一個周期內(nèi)的振動圖象如圖17所示，則該波在第一個周期末的波形圖是()圖17解析由波的形成規(guī)律可知，一個周期內(nèi)x0處，質(zhì)點(diǎn)剛好完成一次全振動，結(jié)合振動圖象知，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下運(yùn)動；x(為該波

33、波長)處，質(zhì)點(diǎn)振動了個周期，質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處；x處的質(zhì)點(diǎn)，振動了個周期，質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)向最大位移處。選項(xiàng)d正確。答案d9(多選) 2014·山東卷，38(1)一列簡諧橫波沿直線傳播，以波源o由平衡位置開始振動為計時零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)a的振動圖象如圖18所示。已知o、a的平衡位置相距0.9 m。以下判斷正確的是()圖18a波長為1.2 mb波源起振方向沿y軸正方向c波速大小為0.4 m/sd質(zhì)點(diǎn)a的動能在t4 s時最大答案ab1利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖1甲、乙所示，則()圖1a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

34、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解析由題圖容易看出甲是小孔衍射，圖乙是干涉，d選項(xiàng)正確2平直公路上，汽車正在勻速遠(yuǎn)離，用多普勒測速儀向其發(fā)出頻率為0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波頻率隨汽車運(yùn)動位移變化的圖象，正確的是()答案d3圖2為一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播的波形圖在傳播過程中，某一質(zhì)點(diǎn)在10 s內(nèi)運(yùn)動的路程是16 m，則此波的波速是()圖2a1.6 m/s b2.0 m/sc40 m/s d20 m/s答案c解析由題圖得20 m，a0.2 mt10 st20t所以t0.5 s故v40 m/s4如圖3所示為一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖，m為介質(zhì)中的一個質(zhì)點(diǎn)，若該波以20

35、m/s的速度沿x軸負(fù)方向傳播，則下列說法正確的是()圖3a在t0時刻，質(zhì)點(diǎn)m向上振動b經(jīng)過0.25 s，質(zhì)點(diǎn)m通過的路程為10 cmc在t0.25 s時，質(zhì)點(diǎn)m的速度方向與加速度方向相同d在t0.25 s時，質(zhì)點(diǎn)m的速度方向沿y軸正方向答案d5一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，o為波源且由t0開始沿y軸負(fù)方向起振，如圖4所示是t0.3 s，x0至x4 m范圍內(nèi)的波形圖，虛線右側(cè)的波形未畫出已知圖示時刻x2 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，則下列判斷中正確的是()圖4a這列波的周期為0.4 s，振幅為10 cmb這列波的波長為8 m，波速為20 m/sct0.4 s時，x8 m處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向dt

36、3 s時，x40 m處的質(zhì)點(diǎn)沿x方向前進(jìn)了80 m答案c解析根據(jù)題意可知，t0.3 s時o點(diǎn)振動方向是向下的，又已知此時刻x2 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，則ttt0.3 s，由波長8 m，可得波的周期t0.3 s，波速v m/s，故a、b錯；t0.4 s時，x8 m處的質(zhì)點(diǎn)已振動了0.1 s，而<0.1 s<，該質(zhì)點(diǎn)振動方向沿y軸正方向，故c對；波上各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，只在平衡位置附近做簡諧振動，故d錯6(多選)如圖5所示，兩列簡諧橫波的振幅都是20 cm，傳播速度大小相同虛線波的頻率為2 hz，沿x軸負(fù)方向傳播；實(shí)線波沿x軸正方向傳播某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，以下判斷正確的是

37、()圖5a實(shí)線波與虛線波的周期之比為12b兩列波在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象c平衡位置為x6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零d平衡位置為x4.5 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y>20 cm答案ad7(多選)兩列振動方向相同、振幅分別為a1和a2的相干簡諧橫波相遇下列說法正確的是()a波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|a1a2|b波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為a1a2c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)的振幅答案ad解析波峰與波谷相遇時，振幅相消，故實(shí)際振幅為|a1a2|，故選項(xiàng)a正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn)的振幅最大，合振幅為a1a2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振動狀態(tài)中，其位移隨時間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)b錯誤；振動減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)c錯誤；波峰與波峰相遇時振動加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時振動減弱，加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅，故選項(xiàng)d正確8(多選)如圖6所示為某時刻從o點(diǎn)同時發(fā)出的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖，p點(diǎn)在甲波最大位移處，q點(diǎn)在乙波最大位移處，下列說法中正確的是()圖6a兩列波具有相同的波速b兩列波傳播相同距離時，乙波所用的時間