波的形成和波的描述教學(xué)課件

第三章機(jī)械波

3.1-3.2：波的形成和波的描述

一：知識精講歸納

考點(diǎn)一、機(jī)械波

i.介質(zhì)

(1)定義：波借以傳播的物質(zhì).

(2)特點(diǎn)：組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用,一個質(zhì)點(diǎn)的振動會引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動.

2.機(jī)械波

機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播,形成了機(jī)械波.

3.機(jī)械波的特點(diǎn)

(1)介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，它傳播的只是振動這種運(yùn)動形式.

(2)波是傳遞能量的一種方式.

(3)波可以傳遞信息.

考點(diǎn)二、橫波和縱波

定義標(biāo)志性物理量實物波形

質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的(1)波峰：凸起的最高處f波峰N

橫波

傳播方向相互垂直的波(2)波谷：凹下的最低處波谷

繩上形成橫波

(1)密部：質(zhì)點(diǎn)分布最密

質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的

的位置密部密那密部.

縱波傳播方向在同一直線上疏部疏部

(2)疏部：質(zhì)點(diǎn)分布最疏彈簧形成縱波

的波

的位置

考點(diǎn)三、波的圖像

1.波的圖像的畫法

(1)建立坐標(biāo)系

用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱坐標(biāo)y表示某一時刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移.

⑵描點(diǎn)

把平衡位置位于X|,X2,X3，…的質(zhì)點(diǎn)的位移％，J2>>3，…畫在X。)'坐標(biāo)平面內(nèi)，得到一系列坐標(biāo)為(X1，>'1),(X2,

V2)，(如丫3)，…的點(diǎn)?

(3)連線

用一條平滑的線把各點(diǎn)連接起來就是這一時刻波的圖像,有時也稱波形圖.

2.正弦波(簡諧波)

(1)如果波的圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波,也叫簡諧波.

(2)簡諧波中各質(zhì)點(diǎn)的振動是簡諧運(yùn)動.

3.波形圖與振動圖像

(1)波形圖表示介質(zhì)中的“各個質(zhì)點(diǎn)”在某一時刻的位移.

(2)振動圖像表示介質(zhì)中“某一質(zhì)點(diǎn)”在各個時刻的位移.

考點(diǎn)四、波長、頻率和波速

1.波長2

(1)定義：在波的傳播方向上，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離.

⑵特征

①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.

②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.

2.周期7、頻率/

(1)周期(頻率)：在波動中，各個質(zhì)點(diǎn)的振動周期(或頻率)叫波的周期(或頻率).

(2)周期T和頻率『的關(guān)系：互為倒數(shù),即尸去

(3)波長與周期的關(guān)系：經(jīng)過一個周期T,振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長.

3.波速

(1)定義：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度.

(2)決定因素：由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定,在不同的介質(zhì)中，波速是不同(選填“相同”或“不同”)的.

(3)波長、周期、頻率和波速的關(guān)系：。=彳=弘

技巧歸納：

1.振動和波動的區(qū)別與聯(lián)系

振動波動

單個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置

振動在介質(zhì)中的傳播，研究的是大

附近的往復(fù)運(yùn)動，研

研究對象量質(zhì)點(diǎn)將波源振動傳播的“群體

究的是單個質(zhì)點(diǎn)的

行為”

區(qū)別“個體行為”

可以由作用在物體上

力的來源聯(lián)系介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的彈力

的各種性質(zhì)力提供

運(yùn)動性質(zhì)質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動在均勻介質(zhì)中是勻速直線運(yùn)動

(1)振動是波動的原因，波動是振動的結(jié)果；有波動必然有振動，有振

聯(lián)系動不一定有波動.

(2)波動的性質(zhì)、頻率和振幅與振源相同.

2、質(zhì)點(diǎn)的振動方向和起振方向的判定

1.質(zhì)點(diǎn)的起振方向

質(zhì)點(diǎn)的起振方向是指質(zhì)點(diǎn)剛開始振動的方向，由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)波源的振動，所以介質(zhì)中的所有質(zhì)點(diǎn)的起振

方向都與波源開始振動的方向相同.

2.質(zhì)點(diǎn)的振動方向

質(zhì)點(diǎn)的振動方向是指某時刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向，可利用“帶動法”判定：

（1）原理：先振動的質(zhì)點(diǎn)帶動鄰近的后振動的質(zhì)點(diǎn).

（2）方法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)尸‘，P'為先振動的質(zhì)點(diǎn)，若P'在P上方，則P向上運(yùn)

動，若P’在尸下方，則P向下運(yùn)動，如圖5所示.

3、質(zhì)點(diǎn)振動方向與波傳播方向的關(guān)系

己知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向來判斷波的傳播方向或已知波的傳播方向來判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向時，判斷依據(jù)的基本規(guī)律是橫

波的形成與傳播的特點(diǎn)，常用方法有：

1.帶動法：后面質(zhì)點(diǎn)依次重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動.

2.上下坡法：沿波的傳播方向看，“上坡”的點(diǎn)向下運(yùn)動，“下坡”的點(diǎn)向上運(yùn)動，簡稱“上坡下，下坡上”（如

圖3所示）.

3.同側(cè)法：在波的圖像上的某一點(diǎn)，沿y軸方向畫出一個箭頭表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿x軸方向畫

一個箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個箭頭總是在曲線的同側(cè)（如圖4所示）.

4.微平移法：如圖5所示，實線為，時刻的波形圖，作出微小時間后的波形如虛線所示，由圖可見，時

刻的質(zhì)點(diǎn)Pi（P?經(jīng)加后運(yùn)動到尸「（尸2’）處，這樣就可以判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向了.

4.振動圖像和波的圖像的比較

振動圖像波的圖像

:屋

口

圖像

橫坐標(biāo)時間各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置

坐

某一質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的振動

標(biāo)縱坐標(biāo)各質(zhì)點(diǎn)在同一時刻的振動位移

位移

研究對象一個質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向上的各質(zhì)點(diǎn)

物理意義一個質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的振動介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同一時刻的振動

位移位移

二：考點(diǎn)題型歸納

題型一：波的形成和傳播

1.（2021.陜西金臺.高二期中）關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中不正夠的是（）

A.波源發(fā)生振動，可能會產(chǎn)生機(jī)械波B.振動的質(zhì)點(diǎn)不會隨波發(fā)生遷移

C.波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動的速度D.波源停止振動時，波不會立即停止傳播

2.（2021?全國?高二專題練習(xí)）介質(zhì)中有一列橫波，對此列波下列說法正確的是（）

A.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動方向平行

B.波的傳播速度等于振源的振動速度

C.波的頻率等于振源的振動頻率

D.任一振動質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長

3.（2021?湖北?黃梅國際育才高級中學(xué)高二期中）關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說法中正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)振動的方向總是垂直于波的傳播方向

B.簡諧波沿長繩傳播，繩上平衡位置相距半個波長的兩質(zhì)點(diǎn)振動位移相等

C.任一質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長

D.相隔一個周期的兩時刻，簡諧波的圖象相同

題型二：機(jī)械波中質(zhì)點(diǎn)振動的特點(diǎn)

4.（2023?湖南郴州?高二期末）一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某時刻的波形如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)F的振動方向沿y

A.此刻質(zhì)點(diǎn)B的振動方向與質(zhì)點(diǎn)H的振動方向相同

B.此刻質(zhì)點(diǎn)E向右移動

C.這列波沿x軸正方向傳播

D.質(zhì)點(diǎn)8將比質(zhì)點(diǎn)。先回到平衡位置

5.（2021.河南.范縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）關(guān)于機(jī)械波中的橫波和縱波，下列說法正確的是（）

A.對于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向有時相同，有時相反

B.對于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向有時會相同

C.形成縱波的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷移

D.空氣介質(zhì)只能傳播橫波

6.（2021?全國?高二課時練習(xí)）下列關(guān)于機(jī)械波的說法中，正確的是（）

A.在簡諧波中，各質(zhì)點(diǎn)的振動步調(diào)完全相同

B.簡諧橫波向右傳播時，介質(zhì)中的各個質(zhì)點(diǎn)也向右移動

C.一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播，各質(zhì)點(diǎn)的振動頻率各不相同

D.簡諧橫波向左傳播時，介質(zhì)中左邊質(zhì)點(diǎn)的振動總比相鄰的右邊質(zhì)點(diǎn)的振動滯后一些

題型三：機(jī)械波的描述

7.（2023?遼寧遼陽?高二期末）手抓住繩的一端上下振動，產(chǎn)生沿繩傳播的機(jī)械波，改變手的振動頻率，某時刻的

波形圖如圖所示，則下列說法正確的是（）

A.隨著手的振動頻率改變，繩波的波長逐漸增大

B.隨著手的振動頻率改變，繩波的波速逐漸增大

C.隨著手的振動頻率改變，繩波的波速逐漸減小

D.手的振動頻率在逐漸增大

8.（2021.全國?高二課時練習(xí)）B超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會產(chǎn)生不同程度

的反射。探頭接收到的超聲波信號形成8超圖像。如圖為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖像，/=0時刻

波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M。已知此超聲波的頻率為lx。危，下列說法不氐碰的是（）

A.07.25x10%內(nèi)質(zhì)點(diǎn)加運(yùn)動的路程為2mm

7

B.質(zhì)點(diǎn)M第一次位移為0.2mm的時刻是二*10%

C.超聲波在血管中的傳播速度為1.4x103mzs

D.7=1.5x10%時質(zhì)點(diǎn)N恰好處于波谷

9.（2021?河北?遷西縣奇石學(xué)校高二階段練習(xí)）一列沿x軸正向傳播，周期為2.0s的簡諧橫波，某時刻的波形如圖

所示，比較介質(zhì)中的三個質(zhì)點(diǎn)。、b、c,則（）

*x/m

A.此刻質(zhì)點(diǎn)。的速度為負(fù)，加速度為正的最大值

B.此刻質(zhì)點(diǎn)人的振動速度等于波的傳播速度

C.此刻質(zhì)點(diǎn)c的振動方向為y軸正方向

D.經(jīng)過0.50s,機(jī)械波沿x軸傳播距離為2m

題型四：波圖像問題

10.（2023?湖南?株洲二中高二期末）一列橫波在f=0時刻的波形如圖甲所示，M、N是介質(zhì)的兩個質(zhì)點(diǎn)，圖乙是

質(zhì)點(diǎn)M的振動圖像，則（）

甲乙

A.該波振幅為0.8mB.該波的波速為2nVs

C.質(zhì)點(diǎn)M與N的位移總相同D.該波沿x軸正方向傳播

11.（2023?河北衡水?高二期末）如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在f=0時刻的波形圖，f=ls時質(zhì)點(diǎn)尸

恰好第二次回到圖中所示位置。下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)尸在f=0時刻沿y軸負(fù)方向振動

B.該簡諧橫波的波速大小為2m/s

C.質(zhì)點(diǎn)P在f=1.25s時刻沿y軸正方向振動

D.r=1.5s時刻，質(zhì)點(diǎn)尸的速度正在減小，加速度正在減小

12.（2021.江蘇.海門中學(xué)高二期中）圖甲為一列橫波在f=0時的波動圖像，圖乙為該波中x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動

圖像，下列說法正確的是（）

A.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為0.25Hz

B.若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4m大很多

C.再過0.5s,P點(diǎn)的動能為零

D.波沿x軸正方向傳播

題型六：波的多解問題

13.（2021?廣東?深圳實驗學(xué)校高中部高二階段練習(xí)）一列水平傳播的簡諧橫波在仁0時的波形如圖所示，圖中A、

B兩質(zhì)點(diǎn)間距為8m,B、C兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的間距為3m,當(dāng)uls時，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置，則該簡諧波波速

C.21m/sD.19m/s

14.（2023?湖南?長郡中學(xué)高二期末）某一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，戶、。是傳播方向上相距10m的兩

質(zhì)點(diǎn)，波先傳到尸，當(dāng)波傳到Q開始計時，尸、。兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖所示。則（)

A.質(zhì)點(diǎn)尸開始振動的方向沿軸負(fù)方向B.該波從尸傳到。的時間可能為7s

C.該波的傳播速度可能為2m/sD.該波的波長可能為6m

15.（2021?上海市金陵中學(xué)高二開學(xué)考試）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x=12m處的質(zhì)元的振動圖線如左圖

所示，在x=18m處的質(zhì)元的振動圖線如圖所示。下列說法正確的是（）

A.該波的周期為15s

B.該波的波長可能為8m

C.在0~4s內(nèi)x=12m處和x=18m處的質(zhì)元通過的路程均為6cm

D.x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質(zhì)元在波谷

三：課堂過關(guān)精練

一、單選題

16.（2021?湖南?高二階段練習(xí)）如圖所示，用手握住較長輕質(zhì)細(xì)繩的一端連續(xù)上下抖動，形成一列簡諧橫波。某一

時刻的波形圖如圖所示，繩上“、。兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置。下列說法正確的是（）

A.“、人兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離為一個波長

B.波從。質(zhì)點(diǎn)傳播到6質(zhì)點(diǎn)需要半個周期

C.a質(zhì)點(diǎn)會向右運(yùn)動到b質(zhì)點(diǎn)

D.a、6兩質(zhì)點(diǎn)此時速度最大

17.（2023?云南?硯山縣第三高級中學(xué)高二期末）關(guān)于簡諧波，下面說法中錯誤的是（

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(diǎn)由近向遠(yuǎn)傳遞的過程

C.波動過程是能量傳遞的過程

D.波動過程中質(zhì)點(diǎn)本身不隨波發(fā)生遷移

18.（2021?河南.范縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）下列關(guān)于機(jī)械波的說法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫作橫波

B.雖然在真空中質(zhì)點(diǎn)間沒有相互作用力，但是機(jī)械波還是能在真空中傳播

C.波在傳播振動這種運(yùn)動形式的同時?，也可將信息傳播出去

D.波傳播的過程就是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波遷移的過程

19.（2021.山東.臨沂第二中學(xué)高二階段練習(xí)）一列簡諧橫波”，某時刻的波形如圖甲所示.從該時刻開始計時，波

上質(zhì)點(diǎn)A的振動圖像如圖乙所示.波”與另一列簡諧橫波h相遇能發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則下列判斷正確的是（）

A.波a沿x軸負(fù)方向傳播

B.波人的頻率為0.4Hz

C.從該時刻起，再經(jīng)過0.4s,質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為40cm

D.若波。遇到障礙物能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則障礙物的尺寸一定比0.4m大很多

20.（2023?北京?北師大實驗中學(xué)高二期末）一根粗細(xì)均勻的彈性繩子，右端固定，S點(diǎn)上下振動，產(chǎn)生向右傳播的

機(jī)械波，某時刻的波形如圖所示。下列說法中正確的是（）

A.波源振動的周期逐漸減小B.波的傳播速度逐漸減小

C.各處的波長都相等D.此時刻質(zhì)點(diǎn)尸的速度方向向上

21.（2021?山東?陽谷縣第二中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某個時刻的波形圖,

由圖像可知（）

A.此時質(zhì)點(diǎn)6位移為零

B.此時質(zhì)點(diǎn)〃向一y方向運(yùn)動

C.該時刻起，d比c先到達(dá)平衡位置

D.質(zhì)點(diǎn)。再經(jīng)過g通過的路程是4cm,偏離平衡位置的位移大小是4cm

22.（2023?山東濰坊?）一列簡諧波在初始時刻的全部波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)〃、b、c、4對應(yīng)x坐標(biāo)分別為lm、1.5m、

3m、4m。從此時開始，質(zhì)點(diǎn)”比質(zhì)點(diǎn)6先到達(dá)波谷?下列說法正確的是（）

A.波源的起振方向沿y軸向上B.振動過程中質(zhì)點(diǎn)4、C動能始終相同

C.波沿x軸負(fù)方向傳播D.此時b點(diǎn)加速度沿），軸正方向

23.（2021?廣東?深圳市第二高級中學(xué)）某列簡諧橫波在乙=0時刻的波形如圖甲中實線所示，L=3.0s時刻的波形如

圖甲中虛線所示，若圖乙是圖甲4、氏C、d四點(diǎn)中某質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則（）

A.這列波沿x軸正方向傳播

B.圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動圖像

C.從。=0s到f2=3.0s這段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)。通過的路程為1.5m

D.<,=9.5s時刻質(zhì)點(diǎn)c沿y軸正向運(yùn)動

24.（2023?遼寧渾南?）如圖所示，圖甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，P為平衡位置在x=17.5cm

的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為此波中平衡位置坐標(biāo)x=10cm的質(zhì)點(diǎn)從該時刻起的振動圖像，下列說法中正確的是（）

乙

A.波沿x軸負(fù)方向傳播

B.由甲、乙兩圖可知該波波速為100m/s

C.從該時刻起，f=2.5s時，P點(diǎn)剛好經(jīng)過平衡位置，振動方向向下

D.從該時刻起，P點(diǎn)第一次回到平衡位置通過的路程是（8-20）cm

四：高分突破精練

一：單選題

25.（2021?遼寧?沈陽市第一二O中學(xué)）沿x軸從左向右有M、P、N三個質(zhì)點(diǎn)（N點(diǎn)未畫出）在同一介質(zhì)中，位于

坐標(biāo)原點(diǎn)。處的P質(zhì)點(diǎn)在外力作用下在豎直方向做簡諧振動，形成沿x軸承向傳播的簡諧波。r=0時刻波形如圖

所示，其中M點(diǎn)再經(jīng)過1s時間（小于一個周期），位移仍與f=0時相同，但振動方向相反。N點(diǎn)與M點(diǎn)平衡位置

距離為“，設(shè)波長為2,4<d<2Q且振動方向總相反。下列說法正確的是（）

A.此時P點(diǎn)加速度為零

B.此時M點(diǎn)的振動方向豎直向下

C.N點(diǎn)平衡位置坐標(biāo)為x=10cm

D.此簡諧波在x軸上的傳播速度為8m/s

26.（2023?全國?）如圖所示，一列橫波在x軸上沿x軸方向傳播，實線表示/=0時刻的波形圖，虛線是Z=2s時刻的

波形圖，下列說法正確的是（）

B.該波的波速可能是lm/s

C.r=0時亥ij,x=4m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向一定向上

D.r=4s時刻，尸6m處的質(zhì)點(diǎn)可能位于平衡位置

27.（2023?山東濟(jì)南?）如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)。處有一波源做簡諧振動，它在均勻介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方

向傳播。，=0時，波源開始振動，f=3s時，波剛好傳到x=9m處，其中P、。為介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的

A.波源的起振方向沿y軸向上

B.從圖示時刻開始，質(zhì)點(diǎn)尸比質(zhì)點(diǎn)。先回到平衡位置

C.該機(jī)械波的傳播速度為2m/s

D.從圖示時刻開始，再經(jīng)過0.25s質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)平衡位置

28.（2017?湖北?十堰市教育科學(xué)研究院）如圖所示，5為上下振動的振源，其頻率為100Hz,所產(chǎn)生的橫波向左右

傳播，波速為80m/s。已知P、。兩點(diǎn)與振源相距分別為PS=17.4m,16.2m,當(dāng)S通過平衡位置向上運(yùn)動時，則

（）

QSP~

A.。在波峰，P在波谷

B.P在波峰，Q在波谷

C.P、。都在波峰

D.P通過平衡位置向上振動，。通過平衡位置向下振動

29.（2021?重慶.）一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某時刻的波形如圖所示，關(guān)于波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)“、人的運(yùn)動

情況，下列敘述中正確的是（）

A.若波沿x軸正方向傳播，“運(yùn)動的速度將增大

B.若波沿x軸正方向傳播，。運(yùn)動的加速度與速度都將減小

C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，。將向+1方向運(yùn)動

D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，人將向力方向運(yùn)動

30.（2021?河北.）一列沿x軸正向傳播，周期為2.0s的簡諧橫波，某時刻的波形如圖所示，比較介質(zhì)中的三個質(zhì)點(diǎn)

a、b、c,則（）

A.此刻質(zhì)點(diǎn)a的振幅最大

B.經(jīng)過2s質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正向移動8m

C.此刻質(zhì)點(diǎn)c的振動方向為），軸正方向

D.經(jīng)過0.50s,機(jī)械波沿x軸傳播距離為2m

二、多選題

T

31.（2021?重慶巴蜀中學(xué)）一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在時刻，該波的波形圖如圖a所示，P、Q是介質(zhì)

中的兩個質(zhì)點(diǎn)。圖b表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動圖象。下列說法正確的是（）

A.在t=0時刻，質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)。的大

B.在f=0時刻，質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)。的大

C.在f=0時刻,質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大

D.平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖b所示

32.（2023?山西?運(yùn)城市景勝中學(xué)）一列簡諧橫波在U0.2s時的波形圖如圖甲所示，P、Q為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點(diǎn)，它

們的平衡位置分別為Em和43.5m,質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象如圖乙所示，則（）

圖甲圖乙

A.該簡諧波的波速為10m/s

B.r=0.28s時，質(zhì)點(diǎn)P、Q的速度方向相同

C.該簡諧波沿x軸正方向傳播

D.f=0.4s到f=Lls內(nèi),質(zhì)點(diǎn)Q的路程為7cm

33.（2021.全國.）一列簡諧橫波占0時的波形如圖中實線所示，經(jīng)過時間3s后變成圖中虛線所示的波形。已知波

向左傳播，圖中坐標(biāo)為（12,2）的A點(diǎn)，經(jīng)時間5s后振動狀態(tài)傳播到8點(diǎn)，則（）

A.此波的波速可能是3m/sB.f=0時刻，B點(diǎn)在平衡位置，速度沿），軸正向

C.0?5s時間內(nèi)，A的路程可能為10cmD.0?5s時間內(nèi)，B的路程可能為15cm

34.（2021?湖南?新邵縣第三中學(xué)）一列簡諧橫波沿水平方向向右傳播，在該波上有M、N兩質(zhì)點(diǎn)，平衡位置間距離

LMN=\.2mo從某時刻開始計時，兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖所示，若小于該簡諧橫波的波長入，則下列判斷正確

的是（）

A.該簡諧橫波的傳播周期為3.6s

B.該簡諧橫波的波長為4.8m

C.該簡諧橫波的傳播速度為2m/s

D.沿振動方向兩質(zhì)點(diǎn)間最大距離為10cm

E.r=4.5s時，質(zhì)點(diǎn)M偏離平衡位置的位移最大

35.（2021?湖南?）圖甲為一列沿水平方向傳播的簡諧橫波在時刻f的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)匕從時刻f開始計時的v

A.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

B.該簡諧橫波波速為0.4m/s

C.若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比4m大得多

D.在時刻f,質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)匕的大

E.再經(jīng)過2s,質(zhì)點(diǎn)a隨波遷移0.8m

36.（2021.重慶市長壽中學(xué)校）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距

6m,a、6的振動圖像分別如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（）

A.該波的周期為12s

B.該波的波長可能為24m

C.質(zhì)點(diǎn)b在波谷位置時，質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動

D.質(zhì)點(diǎn)a在0-4s內(nèi)通過的路程為6cm

三、解答題

37.（2023?全國?）一列簡諧橫波，在f=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為10cm。P、。兩點(diǎn)的坐標(biāo)為-Im

和-9m,波傳播方向由右向左，已知r=0.7s時，P點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰。試估算：

（1）這列波的傳播速度多大？

（2）從f=0時刻起，經(jīng)多長時間。點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰？

（3）當(dāng)。點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時，P點(diǎn)通過的路程為多少？

38.（2021?北京?）如圖所示，A8C是均勻介質(zhì)中水平面上的直角三角形，族37。，A8=9m。位于A點(diǎn)的點(diǎn)波源上下

振動，振幅為8cm,產(chǎn)生的波在平面上傳播；在/（）=（）時刻8處質(zhì)點(diǎn)正處在波峰，C處質(zhì)點(diǎn)位移為+4cm且向下振動;

o

經(jīng)z=0.01s,8處質(zhì)點(diǎn)位移第一次到達(dá)+4cm。cos37°=0.8,sin37=0.6o回答下面問題：

（1）寫出質(zhì)點(diǎn)B的振動方程；

（2）求該機(jī)械波在介質(zhì)中的波速。

、

4?、、

:、、、

?、、

:、、、

:'、、、

）--------Hc

39.（2021?全國?）一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，f=0時刻波剛好傳播到44m處;t=0.05s時刻，平衡位置x=4m

處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰。求：

（1）這列波的周期和傳播速度；

（2）經(jīng)過0.55s,平衡位置為42m處質(zhì)點(diǎn)的位移與路程。

40.（2021.江蘇?常熟中學(xué)）資料記戴，海嘯波是重力長波，波長可達(dá)100公里以上；由于其傳播速度在深海區(qū)與淺

海區(qū)不同，使得在開闊的深海區(qū)低于幾米的一次單個波浪，到達(dá)淺海區(qū)波長減小振幅增大，掀起10~40米高的拍岸

巨浪，有時最先到達(dá)的海岸的海嘯可能是波谷，水位下落，暴露出淺灘海底；幾分鐘后波峰到來，一退一進(jìn)，造成

毀滅性的破壞。

（1）在深海區(qū)有一海嘯波（忽略海深度變化引起的波形變化）如圖甲，實線是某時刻的波形圖，虛線是f=900s后

首次出現(xiàn)的波形圖。已知波沿x軸正方向傳播，波源到淺海區(qū)的水平距離。=1.08萬公里，求海嘯波到淺海區(qū)的時

間4;

（2）第一小問中的海嘯波進(jìn)入淺海區(qū)后的波形（忽略海深度變化引起的波形變化）變?yōu)槿鐖D乙所示，若淺海區(qū)到

達(dá)海岸的水平距離為l（X）km,求該海嘯波從進(jìn)入淺海區(qū)到波谷最先到達(dá)海岸的時間。

參考答案

1.C

【詳解】

A.波源發(fā)生振動，如果有傳播振動的介質(zhì)就會產(chǎn)生機(jī)械波，選項A正確；

B.在波的傳播中，振動質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波的傳播發(fā)生遷移，選項B正確；

C.波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動的速度是不同的，選項C錯誤：

D.在波的傳播中，如振源停止振動，由于慣性，質(zhì)點(diǎn)的振動并不立即停止，則波的傳播并不會立即停止，

選項D正確。

本題選不正確的，故選C。

2.C

【詳解】

A.在橫波中，波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動方向垂直，故A錯誤；

B.波的傳播速度與振源的振動速度不同，波的傳播速度是振動狀態(tài)在介質(zhì)中傳播的速度，在同一均勻介質(zhì)

中波是勻速傳播的，而振源的速度是周期性變化的，兩者無關(guān)，故B錯誤；

C.波在傳播過程中，各個質(zhì)點(diǎn)的振動頻率等于振源的振動頻率，所以波的頻率等于振源的振動頻率，故C

正確；

D.任一振動質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置附近振動，不沿波的傳播方向移動，故D錯誤。

故選C。

3.D

【詳解】

A.橫波傳播時質(zhì)點(diǎn)振動的方向總是垂直于波的傳播方向，而縱波傳播時，質(zhì)點(diǎn)振動的方向與波的傳播方向

在同一直線上，故A錯誤。

B.簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個波長的兩質(zhì)點(diǎn)振動情況總是相反，位移的大小總是相等，方向相反。

故B錯誤。

C.任一振動質(zhì)點(diǎn)都不隨波向前移動。故C錯誤。

D.根據(jù)波的周期性可知，相隔一個周期的兩時刻，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)位置相同，則簡諧波的圖象相同。故D

正確。

故選D。

4.A

【詳解】

C.因此時質(zhì)點(diǎn)尸的振動方向沿y軸負(fù)方向，則這列波沿x軸負(fù)方向傳播，選項C錯誤；

A.此刻質(zhì)點(diǎn)B向上振動，質(zhì)點(diǎn)”向上振動，即質(zhì)點(diǎn)8的振動方向與質(zhì)點(diǎn)〃的振動方向相同，選項A正確;

B.質(zhì)點(diǎn)只能在自己平衡位置附近上下振動，即此刻質(zhì)點(diǎn)E向下振動，不可能向右移動，選項B錯誤；

D.質(zhì)點(diǎn)B向上振動，質(zhì)點(diǎn)。向下振動，則質(zhì)點(diǎn)B將比質(zhì)點(diǎn)。后回到平衡位置，選項D錯誤。

故選Ao

5.A

【詳解】

A.波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動方向在一條直線上的為縱波，有時相同，有時相反，A項正確；

B.波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動方向垂直的為橫波，B項錯誤；

C.質(zhì)點(diǎn)不會隨著的波的傳播而發(fā)生遷移，C項錯誤；

D.空氣介質(zhì)只能傳播縱波，D項錯誤。

故選Ao

6.D

【詳解】

A.在簡諧波中，平衡位置間距為波長的整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)完全相同，故A錯誤；

B.簡諧橫波向右傳播時，介質(zhì)中的各個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動，不隨波的傳播方向移動，故B錯誤：

C.一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播，各質(zhì)點(diǎn)的振動頻率相同，故C錯誤；

D.簡諧橫波向左傳播時，介質(zhì)中左邊質(zhì)點(diǎn)的振動總比相鄰的右邊質(zhì)點(diǎn)的振動滯后一些，故D正確。

故選D。

7.D

【詳解】

由圖可知隨著手的振動頻率改變，繩波的波長逐漸減小，但由于傳播介質(zhì)不變，所以波速不變，根據(jù)

可知手的振動頻率逐漸增大，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

8.B

【詳解】

A.由題可知，質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動的路程為

s=tf-4A=1.25x107xlO7x4x0.4mm=2mm

A正確，不符合題意;

BC.超聲波在血管中的傳播速度為

57，

v=/l/=14xl0'xl0m/s=1.4xl0m/!

72

根據(jù)傳播方向可知，質(zhì)點(diǎn)M開始振動的方向沿y軸負(fù)方向。當(dāng)坐標(biāo)為x=1xl(T2mm的質(zhì)點(diǎn)的振動形式傳

到例點(diǎn)時，質(zhì)點(diǎn)M第一次位移為0.2mm,此時波向前傳播

3549

Ax=(7+L21-)xlO'5m=一x105m

36

所用時間

49

Ar?5.8xlO-3s

v6x1.4x103

B錯誤，符合題意；C正確，不符合題意;

D.質(zhì)點(diǎn)N第一次到達(dá)波谷的時間為

s)(35-14)x10-5

s=1.5xlO"s

1.4xl03

D正確，不符合題意。

故選Bo

9.D

【詳解】

A.由波形圖可知，此刻質(zhì)點(diǎn)”的速度為0,加速度為負(fù)的最大值，選項A錯誤；

B.機(jī)械波傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置附近振動，其振動速度與波的傳播速度是兩個不同的概念,

則此刻質(zhì)點(diǎn)b的振動速度不一定等于波的傳播速度，選項B錯誤；

C.根據(jù)“同側(cè)法”可知，此刻質(zhì)點(diǎn)c的振動方向為y軸負(fù)方向，選項C錯誤；

D.經(jīng)過0.50s=1r,則機(jī)械波沿x軸傳播距離

4

1.

x=—A=2n\

4

選項D正確。

故選D。

10.B

【詳解】

A.由圖甲可知，該波振幅為0.4m。故A錯誤；

B.由題圖可知

2=4m,T=2s

得該波的波速為

v=—=2m/s

故B正確；

C.由圖甲可知，M和N兩點(diǎn)之間距離為5,即兩點(diǎn)反相，位移總相反。故C錯誤。

D./=0時，由M點(diǎn)的振動圖象可知，質(zhì)點(diǎn)M的在平衡位置向上運(yùn)動，結(jié)合波形圖可知，利用同側(cè)法，可

知該波的傳播方向為沿著x軸的負(fù)方向，故D錯誤。

故選B。

11.B

【詳解】

A.由質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系可確定，質(zhì)點(diǎn)P在片0時刻沿y軸正方向振動，故A錯誤；

B.因為f=ls時質(zhì)點(diǎn)P恰好第二次回到出發(fā)點(diǎn)，則該波的傳播周期7Ms,由圖可知2=2m,則該波的傳播速

度

2°，

v=—=2m/s

T

故B正確；

C.因為f=1.25s=qT,此時質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置上方，且振動方向沿），軸負(fù)方向，故C錯誤；

D.因為f=1.5s=1.5T,則質(zhì)點(diǎn)P位于平衡位置下方，并沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，所以在f=1.5s時刻，質(zhì)點(diǎn)尸

的速度正在減小，加速度正在增大，故D錯誤。

故選Bo

12.D

【詳解】

A.由題圖乙可知該波的周期T=ls,則該波的頻率為

f=，=lHz

要發(fā)生穩(wěn)定的干涉，兩列波的頻率必須相同，故A錯誤；

B.由題圖甲可知該波的波長N=4m,當(dāng)波的波長比障礙物尺寸大或差不多時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,

故B錯誤；

C.由乙圖可知再過0.5sP點(diǎn)處于平衡位置，速度最大，動能最大，故C錯誤；

D.由乙圖可知U0時刻P點(diǎn)的速度方向沿y軸正方向，再由甲圖可判斷出波沿x軸正方向傳播，故D正確。

故選Do

13.A

【詳解】

由圖可知，波長

A=8m

若波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置時，波傳播的距離可能是(〃/l+l)m或(〃/l+5)m(〃=0,l,2….…),則

波速

u=：=(8〃+1)或(8〃+5)5=0,1,2……)

當(dāng)〃=2時

u=17m/s或u=21m/s

當(dāng)72=3時

v=25mzs或u=29m/s

同理，若波向左傳播，質(zhì)點(diǎn)。恰好通過平衡位置時，波傳播的距離可能是(〃2+3)m或

+7)m(〃=0,1,2……),則波速

X

v=—=(8〃+3)或(8〃+7)(〃=0,1,2)

t

當(dāng)〃=2時

v=19m/s或n=23m/s

當(dāng)〃=3時

u=27m/s或u=3lm/s

顯然該簡諧波波速的值不可能為24m/s,故選A。

14.D

【詳解】

A.由振動圖像可知，質(zhì)點(diǎn)。起振方向沿y軸正方向，由于各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源相同，故質(zhì)點(diǎn)尸開始振

動的方向沿y軸正方向，A錯誤；

B.質(zhì)點(diǎn)。的振動圖像向左平移4s后與質(zhì)點(diǎn)P的圖像重合，故。比P滯后4s,振動周期為6s,結(jié)合振動

的周期性可知，該波從戶傳到。的時間為

△r=4s+〃7=(6〃+4)s(“=0,1,2,3…)

可能為4s,10s,16s等，不可能為7s,B錯誤;

C.該波的傳播速度為

Ax

v=——

△t

結(jié)合B解析中的數(shù)據(jù)可知，可能為2.5nVs,lm/s,0.625m/s等，不可能為2m/s,C錯誤;

D.波長為

Z=vT

結(jié)合C解析中的數(shù)據(jù)可知，波長可能為15m,6m,3.75m等，D正確。

故選De

15.B

【詳解】

A.由振動圖像可知，該波的周期為12s,A錯誤；

B.由振動圖像可知，從x=12m到x=18m之間至少有+,因此

4

3

(〃+—)/1=6m

4

可得

124

Z=----------m

(4〃+3)

當(dāng)〃=0時，波長為

2=8m

B正確；

C.由振動圖像可知，在。?4s內(nèi)x=l2m處質(zhì)元通過的路程為

...71

s,=A+Asin—=6cm

16

而x=18m處的質(zhì)元通過的路程為

C錯誤：

D.由振動圖像可知，x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質(zhì)元在波峰處，D錯誤。

故選B。

16.A

【詳解】

A.由波形圖可知，“，人兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離為一個波長，選項A正確；

B.波從。質(zhì)點(diǎn)傳播到b質(zhì)點(diǎn)需要一個周期，選項B錯誤；

C.質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置附近振動，而不隨波遷移，選項C錯誤；

D.a、6兩質(zhì)點(diǎn)此時均在波峰位置，速度為零，選項D錯誤。

故選Ao

17.B

【詳解】

A.波動的產(chǎn)生需要兩個條件，即一個是要有波源，再一個是要有傳播波的介質(zhì)，A正確，不符合題意；

BD.波動過程是振動形式由近向遠(yuǎn)傳遞的過程，質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動，質(zhì)點(diǎn)本身不隨波向遠(yuǎn)處遷移,

B錯誤，符合題意，D正確，不符合題意；

C.波動過程是能量傳遞的過程，C正確，不符合題意。

故選B。

18.C

【詳解】

A.質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫作縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向垂直的波

叫作橫波，A項錯誤；

B.正是因為真空中質(zhì)點(diǎn)間沒有相互作用力，一個質(zhì)點(diǎn)的振動不會帶動周圍質(zhì)點(diǎn)的振動，從而不能形成機(jī)械

波,B項錯誤；

C.波在介質(zhì)中傳播，不僅傳播振動形式，而且能將能量和信息傳播出去，C項正確；

D.介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置兩側(cè)做周期性振動，并不隨波遷移，D項錯誤。

故選Co

19.C

【詳解】

A.從圖乙可知/=0時刻，A質(zhì)點(diǎn)的速度為-y方向，在甲圖中采用波形平移的方法可知波a沿+X方向傳播,

A錯誤；

B.由乙圖得到波〃的周期為7M).4s,故頻率為

/=>2.5Hz

發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是兩列波的頻率相同、相位差恒定、振動方向平行，故若此波遇到另一列簡諧橫波并

發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的波匕的頻率為2.5Hz,B錯誤；

C.因為時間為

Z-0.4s

由圖乙可得質(zhì)點(diǎn)的振動周期為

T=0.4s

故

Nt=T

質(zhì)點(diǎn)A做簡諧運(yùn)動，一個周期內(nèi)通過的路程為

5=4A=4x10cm=40cm

C正確；

D.由甲圖得到波長為入=0.4m；發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸與波長相差不大或者比波長小,

故該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯韻衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸一定與0.4m相差不大或者比0.4m小，D

錯誤。

故選Co

20.A

【詳解】

ABC.波向右傳播，由波形圖可知，由振源振動形成的機(jī)械波的波長逐漸減小，由于同一種介質(zhì)中的波速

不變，根據(jù)

v=Af

T=—

f

可知波源振動的頻率變大，周期變小，故A正確，BC錯誤；

D.波向右傳播，由波形圖結(jié)合上下坡法可知，此時刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向向下，故D錯誤。

故選Ao

21.A

【詳解】

A.質(zhì)點(diǎn)b點(diǎn)此時刻處于平衡位置，位移為零，選項A正確；

B.波沿x軸正方向傳播，根據(jù)圖像由帶動法知b點(diǎn)正經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動，選項B錯誤；

C.該時刻c點(diǎn)從波谷向y軸正方向運(yùn)動，經(jīng)!周期到達(dá)平衡位置，d點(diǎn)向下運(yùn)動，到最大位移處后再經(jīng)!周

期才能到達(dá)平衡位置，故d比c后到達(dá)平衡位置，選項C錯誤；

D.質(zhì)點(diǎn)。再經(jīng)到達(dá)波谷，偏離平衡位置的位移應(yīng)該是-2cm,選項D錯誤。

故選Ao

22.B

【詳解】

AC.質(zhì)點(diǎn)d比質(zhì)點(diǎn)人先到達(dá)波谷，則此時質(zhì)點(diǎn)d正在沿y軸向下振動，所以波源的起振方向沿y軸向下，

根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向的關(guān)系，可知波沿x軸正方向傳播，故AC錯誤；

B.質(zhì)點(diǎn)〃、c的平衡位置之間相差半個波長，振動速度方向總是相反，大小總是相等，所以振動過程中質(zhì)

點(diǎn)4、C動能始終相同，故B正確；

D.此時b點(diǎn)偏離平衡位置的位移方向為正方向，恢復(fù)力方向指向平衡位置，所以加速度沿y軸負(fù)方向，故

D錯誤。

故選Bo

23.D

【詳解】

A.根據(jù)題給條件無