《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題12.2 機(jī)械波教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題12.2 機(jī)械波教學(xué)案（27頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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(huì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)，并不隨波遷移。(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同。(3)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，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(dòng)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(dòng)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(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)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(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(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(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)。(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(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波B后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間落后一步C參與振動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)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(shí)恰好位于波谷Dx坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時(shí)恰好位于波峰E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，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(gè)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(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，且質(zhì)點(diǎn)1開始時(shí)是向上運(yùn)動(dòng)的，經(jīng)過一段時(shí)間，在t0.6 s時(shí)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(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)13正在向下運(yùn)動(dòng)解析：由乙圖得到波長0.8 m，由題意，質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)方向向上，而乙圖上質(zhì)點(diǎn)13振動(dòng)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(gè)波長處，即形成兩個(gè)波長的波形。則t2T，得到T0.3 s，選項(xiàng)A、E正確，B錯(cuò)誤；波速v m/s m/s，頻率f Hz，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案：ADE【變式探究】(多選)一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿y
6、方向運(yùn)動(dòng)，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(dòng)方程為y5cos 5t(cm)答案：BCE高頻考點(diǎn)二振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象例2圖4甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)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(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)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(dòng)的路程為4 mC此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿y方向D質(zhì)點(diǎn)a在t2 s時(shí)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(shí)
7、刻開始質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動(dòng)，所以該波沿x方向傳播，A錯(cuò)誤；經(jīng)過4 s(半個(gè)周期)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)的路程為2A1 m，B錯(cuò)誤；此刻質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)方向與質(zhì)點(diǎn)b相反，沿y方向，C錯(cuò)誤；在t2 s時(shí)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(shí)的波形圖，圖乙是這列波中質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)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(dòng)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(shí)刻的波形圖，圖乙是某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(dòng)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(dòng)圖象可知，在t0時(shí)，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(dòng)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(shí)的波形曲線如圖8所示求：圖8()t0時(shí)，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(shí)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、乙兩列波的波峰坐標(biāo)分別為x甲(50k150
10、 cm)(k10，1，2，3，)x乙(50k260 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(jì)算星球遠(yuǎn)離地球的速度解析：當(dāng)觀察者與測量對(duì)象無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不發(fā)生多普勒效應(yīng)，A、C錯(cuò)誤；當(dāng)觀察者與測量對(duì)象有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，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
11、：BDE【舉一反三】如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡諧運(yùn)動(dòng)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(dòng)_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。答案：(1)1 m(2)加強(qiáng)高頻考點(diǎn)五 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用例5、(多選)圖甲為一列簡諧橫波在t0時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x0.5 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(dòng)圖象。下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))A這列簡諧波沿x軸正方
12、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(shí)，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(shí)刻向上振動(dòng)，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(dòng)圖象知，波長4 m，由振動(dòng)圖象知，振動(dòng)的周期T0.2 s，波傳播的周期與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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xvt200.25 m5 m500 cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t0.10 s時(shí)，即經(jīng)過半個(gè)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
13、t0.10 s時(shí)不在平衡位置或最大位移處，經(jīng)過個(gè)周期，振動(dòng)的路程不等于3A，即30 cm，選項(xiàng)E錯(cuò)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(shí)刻的波形圖，P是離原點(diǎn)x12 m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，Q是離原點(diǎn)x24 m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)離原點(diǎn)x36 m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動(dòng)。圖乙是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象(計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同)。由此可知_。(填正確答案標(biāo)號(hào))A這列波的波長4 mB這列波的周期T3 sC這列波的傳播速度v2 m/sD這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏螮乙圖可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象答案：ACE1【2016北京卷】 下列說法正確的是()A電磁波在真空
14、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(dòng)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(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為
15、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(shí)能量不會(huì)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(shí)振動(dòng)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(gè)質(zhì)點(diǎn)t0時(shí)開始觀測，此時(shí)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(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t1 s時(shí)，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(shí)間變化的關(guān)系式【答案
16、】 (i)4 s7.5 cm/s30 cm【解析】 (i)設(shè)振動(dòng)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(gè)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(gè)波長，且波沿x軸正向傳播，O在t s時(shí)回到平衡位置，而A在t1 s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差 s兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)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(dòng)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
17、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(dòng)后，下列判斷正確的是_AP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同BP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C當(dāng)S恰好通過平衡位置時(shí)，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(dòng)時(shí)，P在波峰E當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰【答案】BDE【解析】波長vT0.8 m，SQ14.6 m18，當(dāng)S處于平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，Q應(yīng)處于波谷；SP15.8 m19，當(dāng)S處于平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，P應(yīng)處于波峰；可見P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)始終相反，A、C錯(cuò)誤，B、D、E正確1.【2015天津3】4圖甲為一
18、列簡諧橫波在某一時(shí)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(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)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(dòng)的路程為4mC此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+y方向D質(zhì)點(diǎn)a在t=2s時(shí)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，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(shí)刻M位移為，且向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)時(shí)間t（），M位移仍為，但向下運(yùn)動(dòng)，則A在t時(shí)刻，N恰好在波谷位置B在t時(shí)刻，N位移為負(fù)，速度向上C在t時(shí)刻，N位移為負(fù)，速度向下D在2t時(shí)刻，N位移為，速度
19、向下【答案】C【解析】因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，?dāng)t/2時(shí)M在波峰位置時(shí)，N點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)，當(dāng)M點(diǎn)由波峰向平衡位置運(yùn)動(dòng)過程中，N點(diǎn)就由平衡位置向波谷運(yùn)動(dòng)，所以經(jīng)過時(shí)間t，M點(diǎn)的位置是+A/2時(shí)，N點(diǎn)在平衡位置下方，向下運(yùn)動(dòng)，還沒有到達(dá)波谷，故A、B錯(cuò)誤，C正確；M點(diǎn)經(jīng)過t/2時(shí)間從+A/2運(yùn)動(dòng)到波峰，所以從+A/2運(yùn)動(dòng)到平衡位置的時(shí)間小于t/2，所以，M點(diǎn)從平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，到返回平衡位位置向上運(yùn)動(dòng)過程中，N點(diǎn)就從波谷向波峰運(yùn)動(dòng)，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(cuò)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(shí)刻的圖像如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P
20、沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，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(dòng)方向與傳播方向垂直，已知P點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，由同側(cè)法可知傳播方向右，而讀圖得波長，則波速，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(shí)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(gè)波谷，則從該時(shí)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?/p>
21、波（橫波），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(dòng)，測得兩個(gè)小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時(shí)，乙在波峰，且兩木塊之間有一個(gè)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海南16（1）】11一列沿x軸正方向傳播的簡譜橫波在t=0時(shí)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(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s。下列說法正確的是（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得3分，選3個(gè)得4分；每選錯(cuò)1個(gè)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
22、時(shí)恰好位于波谷Dx的坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)恰好位于波峰E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，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(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s，則，解得從圖像中可知，所以根據(jù)公式，故A錯(cuò)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(dòng)到平衡位置，所以x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)振動(dòng)到平衡位置，C錯(cuò)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
23、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(shí)恰好位于波峰，D正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，經(jīng)過了半個(gè)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(gè)周期x坐標(biāo)為1m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷，E正確。7.【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(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向?！敬鸢浮浚籔點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)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(gè)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
24、與二倍波長之間，已知波源自t=0時(shí)由平衡位置開始向上振動(dòng)，周期T=1s，振幅A=5cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，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，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(shí)，波源在振動(dòng)過程中通過路程?！敬鸢浮浚?）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(shí)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(shí)，波源運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：波源由平衡位置開始運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過，波源運(yùn)動(dòng)的路程為A，由題意可知：
25、故t1時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)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(dòng)，產(chǎn)生頻率為50 Hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100 m/s。平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)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(dòng)時(shí)，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(shí)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(dòng)
26、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(hào))圖7A波速為0.5 m/s B波的傳播方向向右C02 s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD02 s時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E當(dāng)t7 s時(shí)，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(shí)的波形圖，題圖(b)是x1.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，所以該質(zhì)點(diǎn)在t2 s時(shí)向下振動(dòng)，所以波向左傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在02 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P由波峰向波谷振動(dòng)，通過的路程s2A8 cm，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；t7 s時(shí)，P點(diǎn)振動(dòng)了個(gè)周期，所以這時(shí)P點(diǎn)位置與tT
27、3 s時(shí)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(shí)刻的波形圖，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(dòng)圖象。下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))圖8A在t0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B在t0.25 s時(shí)，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(dòng)的表達(dá)式為y0.10 sin 10t(國際單位制)解析由yt圖象可知
28、，t0.10 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由yt圖象可知，波的振動(dòng)周期T0.2 s，由yx圖象可知8 m，故波速v40 m/s，答案BCE4(2014四川卷，5)如圖9所示，甲為t1 s時(shí)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(dòng)圖象，距該質(zhì)點(diǎn)x0.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(dòng)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(dòng)和波動(dòng)之間的關(guān)系，則另一質(zhì)點(diǎn)相對(duì)該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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
29、列振動(dòng)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)的振幅解析波峰與波谷相遇時(shí)，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(dòng)狀態(tài)中，其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，
30、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，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(dòng)規(guī)律如圖15所示，已知波速為v10 m/s，在t0.1 s時(shí)，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(shí)刻的波形如圖16甲所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)
31、圖象。下列說法正確的是()圖16At0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大 Bt0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng) D圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)解析圖甲為波的圖象，圖乙為振動(dòng)圖象。t0時(shí)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(cuò)；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(dòng)方向，所以t0時(shí)刻，b點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)D對(duì)。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(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖象如圖17所示，則該波在第一個(gè)周期末的波形圖是()圖17解析由波的形成規(guī)律可知，一個(gè)周期
32、內(nèi)x0處，質(zhì)點(diǎn)剛好完成一次全振動(dòng)，結(jié)合振動(dòng)圖象知，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下運(yùn)動(dòng)；x(為該波波長)處，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處；x處的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)了個(gè)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(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)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(dòng)能在t4 s時(shí)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
33、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(dòng)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(dòng)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
34、示為一列簡諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，若該波以20 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(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M向上振動(dòng)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(shí)，質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與加速度方向相同D在t0.25 s時(shí)，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(shí)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，
35、波速為20 m/sCt0.4 s時(shí)，x8 m處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向Dt3 s時(shí)，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(shí)O點(diǎn)振動(dòng)方向是向下的，又已知此時(shí)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(cuò)；t0.4 s時(shí)，x8 m處的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)了0.1 s，而0.1 s20 cm答案AD7(多選)兩列振動(dòng)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)
36、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(shí)，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(dòng)狀態(tài)中，其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)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(shí)刻從O點(diǎn)同時(shí)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
37、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(shí)，乙波所用的時(shí)間比甲波的短CP點(diǎn)比Q點(diǎn)先回到平衡位置D在P質(zhì)點(diǎn)完成20次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)Q質(zhì)點(diǎn)可完成30次全振動(dòng)E甲波和乙波在空間相遇處不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣答案ADE9一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5 m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖7中a、b所示，則以下說法正確的是()圖7A該波由a傳播到b可能歷時(shí)11 sB該波的波長可能是8.4 mC該波的波速可能是3.5 m/sD該波的振幅是20 cm答案B解析由振動(dòng)圖象可知，從a到b的時(shí)間為tnTT(4n1) s(n0,1,2，)，故該波由a傳播到b不可能為11 s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
38、a、b之間的距離為n10.5 m(n0,1,2，)，其中當(dāng)n1時(shí)，得8.4 m，選項(xiàng)B正確；該波的波速可能是v m/s(n0,1,2，)，故該波的波速不可能是3.5 m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；該波的振幅是10 cm，選項(xiàng)D錯(cuò)誤10(多選)圖8甲為某一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t1 s時(shí)刻的波形圖，圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是()圖8A該簡諧橫波的傳播速度為4 m/sB從此時(shí)刻起，經(jīng)過2 s，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了8 m的路程C從此時(shí)刻起，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D圖乙可能是圖甲x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象E此時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度小于O質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度答案ACD11如圖9所示，位于原點(diǎn)
39、O處的波源在t0時(shí)刻，從平衡位置(在x軸上)開始沿y軸正方向做周期T0.4 s、振幅A3 cm的簡諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(6 m,0)的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)時(shí)波源剛好位于波谷圖9(1)質(zhì)點(diǎn)P在開始振動(dòng)后的t2.5 s內(nèi)通過的路程是多少？(2)該簡諧橫波的最大波速是多少？答案(1)75 cm(2)20 m/s解析(1)由于質(zhì)點(diǎn)P從平衡位置開始振動(dòng)，并且t2.5 s6TT質(zhì)點(diǎn)P在開始振動(dòng)后的t2.5 s內(nèi)通過的路程s64AA25A75 cm12如圖10甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時(shí)的波形圖，知波速v2 m/s，質(zhì)點(diǎn)P、Q相距3.2 m則：圖10(1)在圖乙中畫出質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象(至少畫出一個(gè)周期)；(2)從t0到Q點(diǎn)第二次振動(dòng)到波谷的這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程答案(1)見解析圖(2)0.22 m解析(1)圖象如圖所示(2)從t0到質(zhì)點(diǎn)Q第二次到達(dá)波谷所需時(shí)間tT s0.8 s2.2 s(或由質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象得質(zhì)點(diǎn)Q在t2.2 s時(shí)第二次到達(dá)波谷)在這2.2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)歷tT2T因而通過的路程為s24A22 cm0.22 m.- 27 -
2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題12.2 機(jī)械波教學(xué)案
