高三物理一轮复习必备精品机械波doc高中物理

2022届高三物理一轮复习必备精品机械波课标导航1．通过观察，认识波是振动www.canpoint.cn传播的形式和能量传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。2．了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。3．通过实验，认识波的干预现象、衍射现象。4．通过实验感受多普勒效www.canpoint.cn应。解释多普勒效应产生的原因。列举多普勒效应的应用实例。复习导航：1．本章内容是历年高考的必考内容，其中命题频率最高的知识点是：波动图象；波长、频率和波速的关系；波的干预和www.canpoint.cn衍射等。2．题型多以选择题、填空题的形式出现，试题信息量大，综合性强，一道题通常会考察多个知识点，特别是通过波的图象、振动图象的综合来考察对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。3．由于振动和波动的周期性和多向性，该局部试题具有多解性的特点。4．波的图象及应用对学生的综合能力要求较高，仍然是今后几年高考的热点。第1课时机械波1、高考解读真题品析知识：机械波的概念例1．（09年全国卷Ⅱ）14.以下www.canpoint.cn关于简谐振动和简谐波的说法，正确的选项是A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质www.canpoint.cn中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析：此题考察机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确答案：AD点评：机械波的传播周期由振源的周期所决定；注意区分机械波的传播速度与各质点振动速度之间的关系、机械波的传播方向和振动方向之间的关系。热点关注：知识点：例2．（09年上海物理）12．www.canpoint.cnm弹性绳沿x轴放置，左端位www.canpoint.cn于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开场沿y轴做振幅为8cwww.canpoint.cnm的简谐振动，在t＝0.25s时25/25\n，绳上形成如以下图的波形，那么该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以该波的波速；从t=0时刻开场到N质点开场振动需要时间,www.canpoint.cnwww.canpoint.cn在振动到沿y轴正向通过平衡位www.canpoint.cn置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。答案：20，2.75点评：机械波是匀速度传播的，可以利用波的平移。2、知识网络考点1.机械波(1)概念：机械振动在介质中的传播。(2)产生条件：同时存在振源和传播振动的介质。(3)波的形成原因：介质中www.canpoint.cn各质点间存在相互作用力，先振动起来的振源带动它周围的点振动起来，这些周围的点又带动各自周围的点振动，这样振动向外传播开去，形成机械波。(4)波的实质：波传播的是振动的形式和能量。注意：物质本身并不随波的传播而迁www.canpoint.cn移，沿波传播方向上的各质点只是在其平衡位置附近做受迫振动。介质中各点具有相同的周期、www.canpoint.cn频率、和起振方向，对于简谐波而言，波上各点的振幅也相等。www.canpoint.cn横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。(5)波的分类波的凸部叫波峰，凹部叫波谷纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上。有密部和疏部。考点2。描述波的物理量（1）波长λ：在波的传播方向上，相邻的振动情况总是相同的两个质点间的距离。横波两个相邻的波峰或两个相邻的波谷间的距离等于一个波长；纵波两个相邻的密部或两个相邻的疏部之间的距离等于一个波长。波在一个周期内传播的距离恰好等于一个波长。（2）周期T：质点完成一次全振动的www.canpoint.cn时间。波上各点振动的周期等于振源振动的周期，也等于波传播一个波长所需要的时间。频率f：1s的时间内质点完成全振动的次数。25/25\n注意：波的周期和频率由振源决定，在波传播的过程中，周期和频率都保持不变。（3）波速v：表示波沿介质传播的快慢。注意：波传播的快慢与质点振动的快慢不同。波传播的快慢表示波在单位时间内沿介质向外距离，用波速表示；振源振动的快慢，表示在单位时间内振动的次数，用频率来表示。www.canpoint.cn波速由传播振动的介质决定，与介质的种类、温度、密度等有关，不同的介质中波速一般不同。它们之间的关系为：v=λ/T=λf注意点：在波传播的过程中周期和频率保持不变，波由一个介质进入另一个介质，波长随着波速的变化而变化。考点3．波的图象(1)意义：表示介质中沿波的传播方向上一系列的质点在某一时刻相对平衡位置的位移。(2)特点：正弦（或余弦）曲线(3)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示质点离开平衡位置的位移，横波的波的图象与该时刻的波形相似（4）振动图象和波动图象的区别：www.canpoint.cn①研究对象不同（前者是一个质点，后者是一系列质点）②意义不同③坐标不同:两个相邻的峰值间距离的意义不同（前者是周期T，后者是波长λ）3、复习方案根底过关重难点：机械波在不同的介质中传播，改变的是速度，不变的是频率例3．（09年重庆卷）15.同一www.canpoint.cn音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线见图，以下说法正确的选项是A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线。B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，www.canpoint.cna是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线答案：A典型例题：25/25\n例4．如以下图，在坐标原点O处有一波源S，它沿y轴做频率为50Hz，振幅为2cm的简谐振动，形成的波可沿x轴正、负方向传播，波速为20cm/s，开场振动时，S恰好通过O点沿y轴正方向运动，求：（1）当S完成第一次全振动时，画出此时的波形图（2）如图波传到坐标为x1=2.7cm的M点时，还要经过多长时间波才能传到坐标x2=-2.9cm的N点？波传到N时，M在什么www.canpoint.cn位置？解析：（1）图象如图：（2）当波到达M点时，波也已经传到x=-2.7cm的位置。还要再经过t=Δx/v=0.01s当波传播到N点时，M点已经振动了半个周期，故M正在平衡位置且正在向y轴负向运动。点评：S完成一次全振动，www.canpoint.cn就向外传播一个波长；机械波沿介质是匀速传播的；介质中的各质点是围绕平衡位置做往复运动第2课时波的图象的应用1、高考解读真题品析知识点：由振动方向确定传播方向例1．（09年北京卷）www.canpoint.cn17．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。假设在x=0处质点的振动图像如右图所示，那么该波在t=T/2时刻的波形曲线为25/25\n解析：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求www.canpoint.cn，故A项正确。答案：A点评：准确把握质点的振动方向与波的传播方向之间的关系热点关注知识：波动图象和振动图象的关系例2．（09年福建卷）17.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，那么www.canpoint.cnA.t=0.15s时，质点Q的加速度到达正向最大B.t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm解析：由y-t图像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ点在平衡位置沿y负方向运动，可以推断波没x负方向传播，所以C错；从t=0.10s到t=0.15s时，Δt=0.05s=T/4，质点Q从图甲所示的位置振动T/4到达负最大位移处，又加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时Q的加速度到达正向最大，www.canpoint.cn而P点从图甲www.canpoint.cn所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿y轴负方向，所以A、B都对；振动的质点在t=1T内，质点运动的路程为4A；t=T/2，质点运动的路程为2A；但t=T/4，质点运动的路程不一定是1A；t=3T/4，质点运动的路程也不一定是3A。此题中从t=0.10s到t=0.25s内，Δt=0.15s=3T/4，P点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在3T/4时间内的路程不是30cm答案：AB点评：振动图象与波的图www.canpoint.cn象的结合问题，要注意深刻理解每种图象表达的本质，注意联系与区别，防止干扰，比方振动图象中时间轴是单向的，波动图象中，波的传播方向有两种可能。2、知识网络考点1.图象直接反响的物理量：波长λ（相邻两个波峰或波谷间的间距），质点的振幅A，该时刻各质点的位移、回复力的方www.canpoint.cn向、加速度的方向。25/25\n考点2．波上各点的振动方向和波的传播方向可以辅助求解。考点3．根据波形的变化求解相关问题。考点4。根据两个质点的位置判断可能出现的波动情况，从面求出对应的物理量3、复习方案根底过关重难点：波的多解问题例3.如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2s时的波形图象。求：①波传播的可能距离②可能的周期（频率）③可能的波速④假设波速是35m/s，求波的传播方向⑤假设0.2s小于一个周期时，www.canpoint.cn传播的距离、周期（频率）、波速。解析：①题中没给出波的传播方向，所以有两种可能：向左传播或向右传播。向左传播时，传播的距离为x=nλ+3λ/4=（4n+3）m（n=0、1、2…）向右传播时，传播的距离为x=nλ+λ/4=（4n+1）m（n=0、1、2…）②向左传播时，传播的时间为t=nT+3T/4得：T=4t/（4n+3）=0.8/（4n+3）（n=0、1、2…）向右传播时，传播的时间为t=nT+T/4得：T=4t/（4n+1）=0.8/（4n+1）（n=0、1、2…）www.canpoint.cn③计算波速，有两种方法。v=x/t或v=λ/T向左传播时，v=x/t=（4n+3）/0.2=（20n+15）m/s.或v=λ/T=4（4n+3）/0.8=（20n+15）m/s.（n=0、1、2…）向右传播时，v=x/t=（4n+1）/0.2=（20n+5）m/s.或v=λ/T=4（4n+1）/0.8=（20n+5）m/s.（n=0、1、2…）④假设波速是35m/s，那么波在0.2s内传播的距离为x=vt=35×0.2m=7m=1λ，所以波向左传播。⑤假设0.2s小于一个周期，www.canpoint.cn说明波在0.2s内传播的距离小于一个波长那么：向左传播时，传播的距离x=3λ/4=3m；传播的时间t=3T/4得：周期T=0.267s；波速v=15m/s.向右传播时，传播的距离为λ/4=1m；传播的时间t=T/4得：周期T=0.8s；波速v=5m/s.点评：做此类问题的选择题时，可用答案代入检验法。3、复习方案25/25\n根底过关重难点：由波动图象分析介质中某质点的各个物理量的变化情况例3．（09年四川卷）19.图示www.canpoint.cn为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，那么A.波的周期为2.4sB.在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s，P点经过的路程为4mD.在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置解析：根据题意应用平移法可知www.canpoint.cnT＝0.6s，解得T＝0.8s，A错；由图可知振幅A＝0.2m、波长λ＝8m。t＝0.9s＝1T，www.canpoint.cn此时P点沿y轴负方向运动，B错；0.4s＝T，运动路程为2A＝0.4m，C错；t＝0.5s＝T＝T＋T，波形图中Q正在向下振动，从平衡位置向下振动了T，经T到波谷，再过T到波峰，D对。答案：D点评：此题考察了对横波理解，知道波的传播实际上是波形的传播，同时又考察了波的周期性问题，双向传播可能性问题，是一www.canpoint.cn道综合能力要求较高的题目典型例题：例4．一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0m,b点在a点的右方.当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,假设a点的位移到达正极大时,b点的位移恰好为零,且向下运动。经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动www.canpoint.cn，而b点的位移恰到达负极大，那么这简谐横波的波速可能等于()A.4.67m/sB.6m/sC.10m/sD.14m/s25/25\n解析此题已知波的传播方向和质点的振动方向,所以可以先画出波的形状(注意周期性).由图可知:(kλ+3λ/4)=14λ=56/(3+4k)(m)(n+1/4)T=1T=4/(4n+1)（www.canpoint.cns）V=λ/T=14(4n+1)/(3+4k)(m/s)其中n和k可以取n=0、1、2、3……；k=0、1、2、3……当n=k=0，v=14/3=4.67m/s当n=k=1，v=10m/s……答案：ACwww.canpoint.cn点评：由例题不难发现，波形、波的传播方向、介质中质点的振动方向三者之间存在内在的必然联系，已知两个因素必然得出第三个因素。在三个条件中假设只已知一个，那么必须在另外两个中假设一个为已知，即要考www.canpoint.cn虑到波的传播的双向性，也要考虑到波形变化的周期性和重复性，许多波的多解性问题会迎刃而解。在此题材中波长表达式中的k和周期表达式中的n不一定相同，如果只用一个符号来表示，就会造成解的丧失。第3课时波的叠加。波的干预、衍射1、高考解读真题品析知识：机械波、电www.canpoint.cn磁波的区别例1．（09年北京卷）15．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进展类比，总结出以下内容，其中不正确的选项是A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生www.canpoint.cn干预和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波解析：波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁www.canpoint.cn波当然成立，故A选项正确；干预和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B25/25\n项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只www.canpoint.cn能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的，D项错误。故正确答案应为D。答案：D点评：机械波与电磁波的实质不一样热点关注知识点：波的叠加原理例2．如以下图www.canpoint.cn，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的www.canpoint.cn波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、www.canpoint.cnd四点，以下说法中正确的有A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B．该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强C．a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D．再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱解析：该时刻a质点振www.canpoint.cn动最弱，b、c质点振动最强，这不难理解。但是d既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？这就要用到充要条件：“到两波源的路程之差是波长的整数倍”时振动最强，从图中可以看出，d是S1、S2连线的中垂线上的一点，到S1、S2的距离相等，所以必然为振动最强点。答案：B、C点评：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。www.canpoint.cnwww.canpoint.cn每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的。www.canpoint.cn2、知识网络25/25\n考点1.波的独立性原理：两列波在空中相遇时将保持原来的特性（λ、A、f及振动方向）沿原方向传播而互www.canpoint.cn不干扰。考点2。波的叠加：在两列波重叠区域，各质点均同时参与两个振动，其振动的位移等于两列波分别引起位移的矢量和。考点3。波的干预（1）概念：当频率相同的两波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，且加强和减弱的区域互相间隔的现象，叫www.canpoint.cn做波的干预。（2）形成稳定干预图样必须满足相干波源的条件，即：两列波频率相同、振动方向相同、相差恒定。（3）振动情况完全相同的两列波形成的干预图样中，波程差等于波长整数倍的点是振动加强点，波程差等于半个波长奇数倍的点是振动减弱点。www.canpoint.cn注意：振动加强点并不是始终在波峰，振动减弱点也并不始终在波谷，振动加强点以两列波的振幅之和为振幅不停振动，振动减弱点以两列波振幅之差为振幅振动。振动减弱点的位移可能在某个瞬时比振动加强的位移还要大。考点4。波的衍射（1）概念：波绕过障碍物而传播的现象叫做波的衍射。（2）发生明显衍射的条件：障碍物或www.canpoint.cn孔的尺寸比波长小或差不多。考点5。多普勒效应（1）由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波源的振动频率发生了变化的现象。（2）如果二者相互接近，观察者承受到的频率增大；如果二者远离，观察者承受的频率变小。注意：发生多普勒效应时，波源的真实频率不发生任何变化，www.canpoint.cn只是观察都承受的频率发生了变化。考点6。声波（1）发声体的振动在空气中的传播就是声波。人耳能听到的声波的频率范围在20Hz到20000Hz之间。声波是纵波。（2）超声波、次声涉及其应用。(3)声波的干预、衍射、反www.canpoint.cn射及折射现象。3、复习方案根底过关重难点：加强点是振幅最大，位移不一定最大例3．如以下图表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。www.canpoint.cn设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。C点是BE连线的中点，以下说法中正确的选项是（）25/25\nA．C、E两点都保持静止不动B．图示时刻A、B两点www.canpoint.cn的竖直高度差为20cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经0.25s，B点通过的路程为20cm解析：由波的干预知识可知图6中的质点A、B、E的连线处波峰和波峰或波谷和波谷叠加是加强区，过D、F的连线处和过P、Q的连线处波峰和波谷叠加是减弱区。C、E两点是振动的加强点，不可能静止不动。所以选项A是错误的。www.canpoint.cn在图示时刻，A在波峰，B在波谷，它们振动是加强的，振幅均为两列波的振幅之和，均为10cm，此时的高度差为20cm，所以B选项正确。A、B、C、E均在振动加强区，且在同一条直线上，由题图可知波是由E处向A处传播，在图示时刻的波形图线如右图所示，由图可知C点向水面运动，所以C选项正确。波的周期T=/v=0.www.canpoint.cn5s，经过0.25s，即经过半个周期。在半个周期内，质点的路程为振幅的2倍，所以振动加强点B的路程为20cm，所以D选项正确。答案：BCD点评：关于波的干预，要正确理解稳定的干预图样是表示加强区和减弱区的相对稳定，但加强区和减弱区还是在做振动，加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的，减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的，发生变化的是振幅增大和减少的区别，而且波形图沿着波的传播方向在前进。www.canpoint.cn典型例题：例4．25/25\n如以下图，为用超声波测速的装置，该仪器可以向正在平直公路上匀速行驶的汽车发出一束短促的超声波（图甲中振幅较大的波形），并且能接收到反射回来的超声波（图甲中振幅较小的波形），将这两种波形显示在屏幕上，相邻波形间的时间间隔如图乙所示，超声波的速度为V0，其发射方向与汽车行www.canpoint.cn驶方向相同。试计算这辆汽车的行驶速度。解析：超声波连续两次到达汽车的时间间隔ΔT=T0+=T0+在这段时间内，汽车的位移等于超声波www.canpoint.cn比上一个超声波多传播的距离，即：v车·（T0+）=v0·故v车=第4课时机械波单元测试1．有以下声学现象：①夏日的www.canpoint.cn雷声能持续很长时间；②敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉也能发出声音；③敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱；④屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声。那么（）A．①和②是反射现象，③是共鸣现象，④是衍射现象B．①是干预现象，②是反射现象，③是衍射现象，④是折射现象C．①是反射现象，②是折射现象，③是干预现象，④是衍射现象D．①是反射现象，②是共鸣现象www.canpoint.cn，③是干预现象，④是衍射现象2．图10-22a所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图11-22b是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）A．v＝25cm/s，向左传播B．v＝50cm/s，向左传播C．v＝25cm/s，向右传播D．v＝50cm/s，向右传播www.canpoint.cn25/25\n3．（09年全国卷Ⅰ）20．一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。www.canpoint.cn在以下四幅图中，Q点的振动图像可能是（）www.canpoint.cn4．一列简谐横波在图中x轴上传播，a、b是其中相距0.3m的两点，在某时刻a质元正位于平衡位置向上运动，b质元恰好运动到下方最大位移处，已知横波的传播速度为60m/s，波长大于0.3m，那么（）A．假设该波沿x轴负方向传播，那么频www.canpoint.cn率为150HzB．假设该波沿x轴负方向传播，那么频率为100HzC．假设该波沿x轴正方向传播，那么频率为75HzD．假设该波沿x轴负方向传播，那么频率为50Hz5．如图所示为一列横波的www.canpoint.cn图象，在此时刻，质点P的振动速度为v，经过0.2s，P的振动速度仍为v，再经过0.2s，P点的振动方向改变，速度大小还是v，从而可以断定（）25/25\nA．假设波向左传播，波速最小为10m/sB．假设波向左传播，波速最小为5m/sC．假设波向右传播，波www.canpoint.cn速最小为10m/sD．假设波向右传播，波速最小为15m/s6．图中10-10所示为简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波（）A．向右传播，且此时质点B正向上运动B．向右传播，且此时质点C正向下运动C．向左传播，且此时质点D正向上运动D．向左传播，且此时质www.canpoint.cn点E正向下运动7．一列横波在某时刻的波形如图中实线所示，经过2×10-2s后的波形如图中虚线所示，那么该波的波速v和频率f可能是（）A．v为5m/sB.v为45m/sC.f为50Hzwww.canpoint.cnD.f为37.5Hz8．在波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示。已知这四列波在同一种介质中均向右传播，那么质点P能首先到达波谷的是（）9．如以下图是一列简谐www.canpoint.cn横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20m/s。P是离原点为2m的一个介质质点，那么在t=0.17s时刻，质点P25/25\n的：①速度和加速度都沿-y方向；②速度沿+y方向，加速度沿-y方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在减小。以上四种判断中正确的选项是（）www.canpoint.cnA．只有①B．只有④C．只有①④D．只有②③10．一列简谐横波沿绳子传播，振幅为0.2m，传播速度为1m/s，频率为0.5Hz，在t0时刻，质点a正好经过平衡位置。沿波www.canpoint.cn的传播方向（）A．在t0时刻，距a点2m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2mB．在(t0+1s)时刻，距a点1.5m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2mC．在(t0+2s)时刻，距a点1m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2mD．在(t0+3s)时刻，距a点0.5m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2m11.已经平面简谐波在x轴上传www.canpoint.cn播，原点O的振动图线如图甲所示，在t时刻的波形图如图10-13乙所示，那么t’=t+0.5s时刻的波形图线可能是图中（）12．如以下图，甲、乙两列完全相同的横波，分别从波源A、B两点沿直线x轴相向传播，已知在t=0时的波形如以下图。假设两列波的波速均为1m/s，那么C、E、F、G、D五个质点中（）A．t=0.2s时，只有F点的位移www.canpoint.cn最大B．t=0.2s时，E、G两点的位移最大C．t=0.5s时，C、F、D三点的位移最大D．t=0.5s时，只有F点的位移最大13．在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图（甲）所示，振动从质点1开场向右传播，质点125/25\n开场运动时的速度方向竖直向上．经过时间t，前13个质点第一次形成如图（乙）所示的波形．关于这列波的周期和波速有如下说法（　）www.canpoint.cn　　A．这列波的周期T＝2t/3　　　　B．这列波的周期T＝t/2　　C．这列波的传播速度v＝12s/t　　D．这列波的传播速度v＝16s/t14．如以下图，表示一个机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D是四个观察者的位置，由图可以看出（）A．波源正在向A点移动B．波源正在向B点移动C．B点的观察者接收到的频率最高D．D点的观察者接收到的频率最高15．如以下图，是观察水面波衍www.canpoint.cn射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O点是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间表示一个波长，那么波经过孔之后的传播情况，以下描述正确的选项是：（）A．此时能明显观察到www.canpoint.cn波的衍射现象。B．挡板前后波纹间距相等。C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象。D．如果孔的大小不变，使波www.canpoint.cn源频率增大，能更明显观察到波的衍射现象。16．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起（）A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s，波沿x轴的www.canpoint.cn正方向传播了3mD．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向25/25\n17．如以下图，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。假设在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，那么（）（A）f1＝2f2，v1＝v2。（B）f1＝f2，v1＝0.5v2。（C）f1＝f2，v1＝2v2。（D）f1＝0.5f2，v1＝v2。18．如以下图，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.www.canpoint.cn8m/s，那么以下说法正确的选项是A.这列波的波长是14cmB.这列波的周期是0.125sC.这列波可能是沿x轴正方向传播的D.t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴负方向19．图8是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是5cm，那么此列波的波长和频率应分别为A．5m，1HzB．10m，2HzC．5m，2Hzwww.canpoint.cnD．10m，1Hz20．如以下图，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，以下说法中正确的选项是A、任一时刻，如果质点B向上运动，那么质点C一定向下运动B、任一时刻，如果质点B速度为零，那么质点C的速度也为零C、如果波是向右传播的，那么波的周期可能为Δt25/25\nD、如果波是向左传播的，那么波www.canpoint.cn的周期可能为Δt21．如图在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz.在t=0时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，那么距P为0.2m的Q点（见图）（）A．在0.1s时的位移是4cmB．在0.1s时的速度最大C．在0.1s时的速度向下D．在0到0.1s时间内的路程是4cm22．一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图8-13所示，自右向左传播，已知在t1=0.7s时，P点出现www.canpoint.cn第二次波峰（0.7s内P点出现两次波峰），Q点的坐标是（-7，0），那么以下判断中正确的选项是（）A．质点A和质点B在t=0时刻的位移是相等的B．在t=0时刻，质点C向上运www.canpoint.cn动C．.在t2=0.9s末，Q点第一次出现波峰D．在t3=1.26s末，Q点第一次出现波峰23．一简谐横波在x轴上传播，某时刻的波www.canpoint.cn形如以下图，已知此时质点F沿y轴负方向运动，那么（）A．此波向x轴负方向传播B．质点D此时向下运动C．质点E的振幅为零D．质点B将比C先回到平衡位置25/25\n24．A、B两列波在某时刻的波形如以下图，经过t=TA时间（TA为波A的周期），两波再次出现如图波形，那么两波的波速之比vAwww.canpoint.cn：vB可能是（）（A）1：3（B）1：2（C）2：1（D）3：125．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=www.canpoint.cn0时到达质点1，质点1开场向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．那么该波的　　　　　　　　（　　）　A、周期为Δt，波长为8L　　B、周期为Δt，波长为8LC、周期为Δt，波速为www.canpoint.cn12L/ΔtD、周期为Δt，波速为8L/Δt26．图中实线和虚线分别是www.canpoint.cnx轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，那么（）Ａ．该波的频率可能是125HZＢ．该波的波速可能是10m/sＣ．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向Ｄ．各质点在0.03s内随波迁移0.9m27.如以下图，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，质点a开场由平衡位置向上运动。t＝1s时，质点a第一次到达最高点，那么在4s＜t＜5s这段时间内（）A．质点c的加速度逐渐增大　B．质点a的速度www.canpoint.cn逐渐增大C．质点d向下运动　D．质点f保持静止28.一列波沿x轴正向传播，t＝0时的波形如以下图，已知在0.6s内，A点三次出现波峰（不包含原来的一次），那么（）A．波的周期是0.2s　B．波传播到P点的时间是0.3s25/25\nC．P点第一次出现波谷的时间是0.525s　D．P点第一次出现www.canpoint.cn波谷的时间是0.55s29.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻(t=0)其波形如图12所示，a、b、c、d是四个质点，振幅为A。以下说法中正确的选项是（）A．该时刻以后，质点a比质点b先到达平衡位置B．该时刻以后的周期内，质点a通过的路程为1mC．该时刻以后的周期内，质www.canpoint.cn点b通过的路程比质点c通过的路程大D．该时刻以后的周期内，质点d通过的路程等于A30.一列简谐横波向右传播，波速为v。沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷。那么t的可能值（）A．1个       www.canpoint.cnB．2个C．3个       D．4个31．湖面上一点O上下振动，振辐为0.2m，以O点为圆心形成圆形水波，如以下图，A、B、O三点在一条直线上，OA间距离www.canpoint.cn为4.0m，OB间距离为2.4m。某时刻O点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。（1）求此水波的传播速度、周期和波长。（2）以O点处在波峰位www.canpoint.cn置为0时刻，某同学打算根据OB间距离与波长的关系，确定B点在0时刻的振动情况，画出B点的振动图像。你认为该同学的思路是否可行？假设可行，画出B点振动图像，假设不可行，请给出正确思路并画出B点的振动图象。www.canpoint.cn25/25\n32．如以下图，一列沿xwww.canpoint.cn正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P点的横坐标为96cm，从图中状态开场计时，求：（1）经过多长时间，P质点开场振动，振动时方向如何？（2）经过多少时间，P质点第一次到达波峰？www.canpoint.cn33．如以下图，一列横波沿x轴正方向传播，速度v=12m/s，当位于x1=7cm的A点在正向最大位移时，位于x2=10cm的B点www.canpoint.cn恰好在平衡位置，且振动方向向下，试写出这列波频率和波长的表达式。34．一列简谐横波沿直线传播，在传播方向上有P、Q两个质点，它们相距为8m，当t=0时，P、Q的位移恰好是正最www.canpoint.cn大值，且P、Q之间只有一个波谷。t=0.6s末时。P、Q两点正好都处在平衡位置，且P、Q之间只有一个波峰和一个波谷，且波峰距Q点的距离第一次为λ/4，试求：（1）波由P传至Q，波www.canpoint.cn的周期（2）波由Q传到P，波的速度（3）波由Q传到P，从t=0时开场观察，哪些时刻P、Q间（P、Q除外）只有一个质点的位移大小等于振幅？35．如以下图绳中有一列横波沿x轴传播，a、b是绳上两点，a当点振动到最高点时，b点恰好经过平衡位置向上运动，试在www.canpoint.cn图10—46上a、b间画出两个波形分别表示：（1）沿www.canpoint.cnx轴正方向传播波长最大的波。（2）沿x轴负方向传播波长最大的波。36．一列简谐横波如以下图，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt=t2—t1=0.5s，问：25/25\n（1）这列波的传播速www.canpoint.cn度是多少？（2）假设波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？（3）假设波速等于68www.canpoint.cnm/s，那么波向哪个方向传播？37．www.canpoint.cn（09年海南物理）（7分）有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一局部如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被承受器所承受。图2为www.canpoint.cn示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与承受信号。假设已知发射的脉冲信号频率为，发射器与接收器的距离为，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600m/s之间，结果保存两位有效数字。）38．www.canpoint.cn如以下图，在半径为R=45m的圆心O和圆周A处，有两个功率差不多的喇叭，同时发出两列频率、波长和振幅www.canpoint.cn相同的声波，且波长λ=10m。假设人站在B处，正好听不到声音；假设逆时针方向从B走到A，那么时而听到时而听不到声音。试问在到达A之前，还有几处听不到声音？机械波单元测试答案1．D2．B3．BC4．ADwww.canpoint.cn5．D6．C7．ABD8．C9．C10．BD11．CD12．13．BC14．B15．ABC16．AC17．C18．D19．A20．C21．BD22．BC23．AB24．ABC25．BC26．AB27．ACD28．AB29．CD30．D25/25\n31．（1）v=Δx1/Δt=2m/sΔt=5/4·TT=1.6sλ=vT=3.2mwww.canpoint.cn（2）可行振动图象如图。32．解析：开场计时时，这列波的最前端的质点坐标是24cm，根据波的传播方向，可知这一点沿y轴负方向运动，因此在波前进方www.canpoint.cn向的每一个质点开场振动的方向都是沿y轴负方向运动，故P点开场振动时的方向是沿y轴负方向，P质点开场振动的时间是（1）t==1.2s（2）用两种方法求解质点振动法：这列波www.canpoint.cn的波长是λ=0.24m，故周期是T==0.4s经过1.2s，P质点开场振动，振动时方向向下，故还要经过T才能第一次到达波峰，因此所用时间是1.2s+0.3s=www.canpoint.cn1.5s.波形移动法：质点P第一次到达波峰，即初始时刻这列波的波峰传到P点，因此所用的时间是t′==1.5swww.canpoint.cn33.设AB平衡位置相距d，那么d=(n+),λ=（n=0、1、2、3……）f=v/λ=12(4n+3)/0.12=400n+www.canpoint.cn300(Hz)（n=0、1、2、3……）34.（1）由题意，t=0时的波形如图1所示，t=0.6s时的波形如图2所示：www.canpoint.cn25/25\n假设波从P传向Q，那么t=,从而得T=0.8s。（2）假设波从Q传向P，那么t=,从而得T=2.4s，波速v=λ/T=3.3m/s(3)PQ之间只有一个点www.canpoint.cn的位移大小等于振幅，那么t=n·=1.2n(s)(n=0、1、2、3……)35．分析与解当波具有最大波长时，a、b间的距离不到一个波长，所以a、b间的波形图线只有两种可能。如图10—6所示，由于b点向上运动，所以可判断出当波沿x轴正方向传播时的波形是①，当www.canpoint.cn波向x轴负方向传播时的波形是②。36.（1）有两组系www.canpoint.cn列解：假设波向右传播时：s=(n+)λ，又有v右==（16n+4）(m/s)；(n=0、1、2、3……)假设波向左传播时：s=(n+)λ，又有v左==（16n+12）(m/s)；(n=0、1、2、3……)（2）因波向左传播，且3T<Δt<4T，那么必有3λ<s<4λ，故n=3,v左=（16n+12）=60m/s25/25\n(3)因波速v=68m/swww.canpoint.cn，所以s=v·Δt=68×0.5m=34m=(4+)λ,故波向右传播。37．解析：设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，图2中横向每一分度（即两条长竖线间的距离）所表示www.canpoint.cn的时间间隔为其中比照图2中上、下两列www.canpoint.cn波形，可知信号在液体中从发射器传播只承受器所用的时间为其中，液体中的声速为www.canpoint.cn联立①②③④式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1300～1600之间，得评分参考：此题7分。①式2www.canpoint.cn分，②式1分，③式2分，④⑤式各1分。得的，也同样给分。38.分析与解：因为波源A、O到B点的波程差为r=r1—r2=R=45m=，所以B点发生干预相消现象。在圆周任一点C上听不到www.canpoint.cn声音的条件为：r=r1—r2=（2k+1）=5（2k+1）将r2=R=45m代入上式得：r1=5（2k+1）+r2所以有r1=10k+50或r1=—10k+40而0<r1<90m，所以有0<（10k+50）<90m和0<（—10k+40）<90m求得—5<k<4www.canpoint.cn即k=—4、—3、—2、—1、0、1、2、3，所以在到达A点之前有八处听不到声音。www.canpoint.cn25/25