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第1頁(共1頁)2025年高考備考高中物理個(gè)性化分層教輔尖子生篇《機(jī)械波》一.選擇題(共10小題)1.(2024?江西開學(xué))消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題,小聰設(shè)計(jì)了一個(gè)“消聲器”,用來削弱噪聲。如圖所示,置于管口T處的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波,分成的兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O處,先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng),在O處接收到高強(qiáng)度的聲波,然后將A管向右拉長(zhǎng)d,在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度顯著減小,則聲波的波長(zhǎng)為()A.d B.2d C.4d D.8d2.(2024?光明區(qū)校級(jí)模擬)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t=0.3s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為T,已知T>0.3s,則下列說法正確的是()A.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng) B.波的周期為0.4s C.波的頻率為4Hz D.波的傳播速度為20m/s3.(2024?桃城區(qū)校級(jí)模擬)如圖,t=0時(shí)刻,位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源開始振動(dòng),圖1為波源的振動(dòng)圖像,圖2為t=3s時(shí)的波形圖,下列說法正確的是()A.介質(zhì)b中的波速v=3m/s B.兩種介質(zhì)中的頻率不相同 C.0~3s時(shí)間內(nèi),x=3m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為1.2m D.t=3.5s時(shí),x=6m處的質(zhì)點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng)4.(2024?郫都區(qū)校級(jí)模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播,在t=0.6s時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為+2cm,質(zhì)點(diǎn)Q的位移為﹣2cm,波上質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示,下列說法正確的是()A.該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播 B.該簡(jiǎn)諧橫波的波速為20m/s C.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為y=4sin(2.5πt+π3D.t=115.(2024春?寧波期末)如圖所示,x=0與x=10m處有兩個(gè)波源S1和S2均可以沿z軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),兩波源產(chǎn)生的機(jī)械波均能以波源為圓心在xOy平面內(nèi)向各個(gè)方向傳播,振動(dòng)周期均為T=2s,波速均為v=1m/s,t=0時(shí)刻波源S1開始沿z軸正方向振動(dòng),振幅A1=3cm;t=1s刻波源S2開始沿z軸負(fù)方向振動(dòng),振幅A2=5cm。下列說法正確的是()A.t=8s時(shí)刻,x=5.5m處質(zhì)點(diǎn)的位移為z=2cm B.在x軸上,x<0和x>10m區(qū)域都是振動(dòng)的減弱點(diǎn) C.在x軸上,0<x<10m區(qū)間內(nèi)一共有9個(gè)振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn) D.以波源S1為圓心,分別以半徑4.4m和4.8m畫圓,則在這兩個(gè)圓周上,振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)相等6.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,在同一均勻介質(zhì)中,有波源S1和S2,其平衡位置坐標(biāo)分別為S1(﹣4cm,0)、S2(4cm,0),它們的振動(dòng)頻率相同,振動(dòng)方向均垂直xoy平面,步調(diào)相反,波長(zhǎng)均為λ=4cm。若以O(shè)為圓心,r=4cm為半徑作圓,那么此圓周上振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)有()A.5個(gè) B.6個(gè) C.7個(gè) D.8個(gè)7.(2024春?龍鳳區(qū)校級(jí)期末)兩列頻率相同、振幅分別為5cm和7cm的橫波發(fā)生干涉時(shí),某一時(shí)刻的圖樣如圖所示,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,下列關(guān)于K、M、N三點(diǎn)的說法正確的是()A.由圖中時(shí)刻再經(jīng)過14周期時(shí),質(zhì)點(diǎn)N的位移為零B.質(zhì)點(diǎn)K為振動(dòng)減弱點(diǎn) C.質(zhì)點(diǎn)M的位移不可能為0 D.質(zhì)點(diǎn)M和質(zhì)點(diǎn)K連線上的中點(diǎn)為減弱點(diǎn)8.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)漁船上的聲吶利用超聲波來探測(cè)遠(yuǎn)方魚群的方位,某漁船發(fā)出的一列超聲波在t=0時(shí)的波動(dòng)圖像如圖甲所示,圖乙為x=0.75×10﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。則()A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播 B.超聲波的傳播速度為1.5m/s C.t=1.2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的位移為﹣5m D.0~2s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程為4m9.(2024春?龍鳳區(qū)校級(jí)期末)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)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),Q是離原點(diǎn)x2=4m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),此時(shí)離原點(diǎn)x3=6m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動(dòng)。圖乙是該簡(jiǎn)諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像(計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同)。由此可知()A.這列波的波長(zhǎng)為λ=2m B.乙圖可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像 C.這列波的傳播速度為v=1m/s D.這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏?0.(2024春?朝陽區(qū)校級(jí)期末)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,在t=0.125s時(shí)的波形如圖甲所示,M、N、P、Q是介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),已知N、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離為16m。如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()A.該波的波速為240m/s B.該波沿x軸正方向傳播 C.質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置位于x=3m處 D.從t=0.125s開始,質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)N早130二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024?渾南區(qū)校級(jí)模擬)兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=﹣0.2m和x=1.2m處,兩列波的波速均為0.4m/s,左側(cè)波源的振幅為2cm,右側(cè)波源的振幅為3cm。如圖所示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像,此刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。下列說法正確的是()A.平衡位置位于x=0.5m的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),它的位移不可能為0 B.平衡位置位于x=0.4m的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),t=1s之后其位移始終為0 C.平衡位置位于x=0.3m的質(zhì)點(diǎn)在t=1.6s時(shí)的速度方向?yàn)閥軸正方向 D.平衡位置位于x=0.2m的質(zhì)點(diǎn)在0~3s內(nèi)的路程為18cm(多選)12.(2024春?龍鳳區(qū)校級(jí)期末)圖中實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻(以該時(shí)刻作為t=0時(shí)刻)的波形曲線,經(jīng)過0.3s后,其波形曲線如圖中虛線所示。已知該波的周期T大于0.3s,振幅為A。下列說法正確的是()A.該波一定向左傳播 B.該波的周期可能為0.4s C.從t=0至t=0.3s,x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)所走的路程可能為A D.x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的表達(dá)式可能為y=Asin(5πt+(多選)13.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)一健身者上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端,所形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源自t=0時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)t=1s時(shí),長(zhǎng)繩上各點(diǎn)都已經(jīng)開始振動(dòng),當(dāng)t=1.3s時(shí),平衡位置在x=0.6m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好處在平衡位置,且質(zhì)點(diǎn)P與波源之間只有一個(gè)波峰。下列說法正確的是()A.t=0到t=1.3s時(shí)間內(nèi),O點(diǎn)經(jīng)過的路程為5.2cm B.t=1.3s時(shí),波源處在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng) C.該波的波速可能為2m/s D.P點(diǎn)第4次運(yùn)動(dòng)到波峰位置的時(shí)刻可能為1s(多選)14.(2024?天心區(qū)校級(jí)模擬)均勻介質(zhì)中,波源S產(chǎn)生沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,如圖甲所示,A、B、C為x軸上的質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)C(圖中未畫出)位于x=10m處,波源在AB之間。t=0時(shí)刻,波源開始振動(dòng),從此刻開始A、B兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()A.波源S位于x=1m處 B.波速大小為2m/s C.C質(zhì)點(diǎn)起振后,其振動(dòng)步調(diào)與A質(zhì)點(diǎn)相反 D.t=5.5s時(shí),C質(zhì)點(diǎn)位于波谷(多選)15.(2024春?濟(jì)南期末)如圖所示為某簡(jiǎn)諧橫波的波形圖,實(shí)線為t1=0時(shí)的波形圖,虛線為t2=2s時(shí)的波形圖。下列說法正確的是()A.若波沿x軸正方向傳播,波速v=4n+12B.若波沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=4n+12C.若波速為v=6.5m/s,則波沿x軸正方向傳播 D.當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播且2T<t2﹣t1<3T時(shí),波速v=4.5m/s三.填空題(共5小題)16.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期末)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波稱為,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的波稱為(兩空皆填“橫波”或“縱波”)。17.(2024春?閩侯縣期末)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示,坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示,則該波沿x軸(填“正”或“負(fù)”)方向傳播,波長(zhǎng)為λ=m,傳播速度大小v=m/s。18.(2024春?泉州期末)兩列相干水波在某時(shí)刻疊加情況如圖所示,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,兩列波的振幅均為A=2cm,波速均為v=2m/s,波長(zhǎng)均為λ=4m。圖示時(shí)刻,O點(diǎn)是AC和BD連線的交點(diǎn),為振動(dòng)(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)點(diǎn),從圖示時(shí)刻起經(jīng)2s,O點(diǎn)通過的路程為cm。19.(2024春?黃浦區(qū)校級(jí)期末)如圖為兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一繩上傳播時(shí)某時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)M位于x=0.2m處,則M點(diǎn)的振動(dòng)總是(選填“加強(qiáng)”或“減弱”或“無法確定”);由圖示時(shí)刻開始,再經(jīng)過54甲波周期,M將位于20.(2024?四川模擬)如圖(a)所示,水平面上A、B、C、D四點(diǎn)構(gòu)成一矩形,兩波源分別位于A、C兩點(diǎn);兩波源振動(dòng)規(guī)律如圖(b)所示,已知A、C兩波源產(chǎn)生的兩列簡(jiǎn)諧波傳到B點(diǎn)的時(shí)間差是1s,AB=3m,BC=4m,則兩列波的波長(zhǎng)均為m,B、D兩點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律(填“相同”或“不同”),A、C兩點(diǎn)所在的直線共有個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)。四.解答題(共5小題)21.(2024春?楊浦區(qū)校級(jí)期末)(1)由于逐漸遠(yuǎn)離太陽,地表異常寒冷,人類建立并搬入地下城。地下鐵路成為最普遍的交通工具。一輛地鐵列車A正駛向站臺(tái),另一輛相同的地鐵列車B駛離站臺(tái),張老師在站臺(tái)上聽到二者的鳴笛聲,則。A.A的鳴笛聲頻率高B.B的鳴笛聲頻率高C.兩者頻率都相等,但可以聽出差別D.兩者頻率都相等,且無法聽出差別(2)高老師也在該站臺(tái)上,他能否找到若干位置,聽到鳴笛聲加強(qiáng);另外找到若干位置,聽到鳴笛聲減弱?為什么?(3)王老師想用該情景考察同學(xué)們的波動(dòng)學(xué)知識(shí)。于是在地鐵靜止時(shí),測(cè)量了鳴笛聲的頻率約為500Hz,已知站臺(tái)處空氣的聲速為340m/s,站臺(tái)長(zhǎng)約170m。則站臺(tái)中約有多少個(gè)完整的波形?。A.0.001個(gè)B.0.5個(gè)C.250個(gè)D.1000個(gè)(4)姜老師認(rèn)為王老師的問題過于簡(jiǎn)單,同學(xué)們?nèi)绻苷_畫出波源振動(dòng)圖像,和從波源傳播出去的波形圖才算真的搞清楚了。請(qǐng)畫出開始鳴笛5毫秒內(nèi)的波源振動(dòng)圖像,及鳴笛5毫秒時(shí)沿站臺(tái)方向的波形圖。提示:縱波也可用與橫波類似的圖像描述,起振方向記為y正方向,波源位于原點(diǎn),傳播方向記為x正方向。(5)地鐵B離開站臺(tái)時(shí)逐漸加速。則由站臺(tái)上靜止的萬老師觀測(cè),該地鐵車燈向前發(fā)射的光的速度會(huì)。A.不變B.逐漸變大C.逐漸變小D.先變大再不變22.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖所示。質(zhì)點(diǎn)P此刻的位移為4cm,質(zhì)點(diǎn)Q位于x=4m處。當(dāng)t=11s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q恰好第三次到達(dá)波峰。求:(1)該波的波長(zhǎng)及周期;(2)該波波速的大小;(3)質(zhì)點(diǎn)P在9s內(nèi)的路程。23.(2024春?朝陽區(qū)校級(jí)期末)一橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,P為x=0處的質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P開始向y軸正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=0.2s,質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)正方向最大位移處,Q為x=3m處的質(zhì)點(diǎn),某時(shí)刻形成的波形如圖所示。(1)求該波的波速v;(2)從圖示時(shí)刻再經(jīng)過0.4s,求質(zhì)點(diǎn)Q相對(duì)平衡位置的位移。24.(2024春?洛陽期中)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,a、b、c是介質(zhì)中平衡位置位于x軸上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖1是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像,圖2為該波在t=10.5s時(shí)的部分波形圖。其中b、c質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離為2m,求:(1)該波的波速和傳播方向;(2)質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置坐標(biāo)xb;(3)10.5s~19s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的路程。25.(2024?南通三模)如圖所示,實(shí)線和虛線分別是沿﹣x軸方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0和t2=0.6s時(shí)刻的波形圖,波的周期滿足0.6s>T>0.4s,求該波的周期和波速v。
2025年高考備考高中物理個(gè)性化分層教輔尖子生篇《機(jī)械波》參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024?江西開學(xué))消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題,小聰設(shè)計(jì)了一個(gè)“消聲器”,用來削弱噪聲。如圖所示,置于管口T處的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波,分成的兩列強(qiáng)度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O處,先調(diào)節(jié)A、B兩管等長(zhǎng),在O處接收到高強(qiáng)度的聲波,然后將A管向右拉長(zhǎng)d,在O處第一次探測(cè)到聲波強(qiáng)度顯著減小,則聲波的波長(zhǎng)為()A.d B.2d C.4d D.8d【考點(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷.【專題】定量思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】C【分析】根據(jù)波的干涉加強(qiáng)和干涉減弱的條件,結(jié)合題意得出波長(zhǎng)的大小?!窘獯稹拷猓寒?dāng)A、B兩管等長(zhǎng)時(shí),兩列波發(fā)生的干涉使得聲波顯著增強(qiáng),將A管拉長(zhǎng)d后,聲波強(qiáng)度顯著減小,說明兩列波發(fā)生的干涉使得聲波減弱,因?yàn)檫@是第一次干涉使得聲波減弱,所以A管上、下兩部分伸長(zhǎng)的距離之和為波長(zhǎng)的一半,即2d=λ2,解得故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了波的疊加原理,干涉現(xiàn)象,掌握波發(fā)生干涉加強(qiáng)和干涉減弱位置的條件,結(jié)合波的疊加原理即可完成分析。2.(2024?光明區(qū)校級(jí)模擬)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t=0.3s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為T,已知T>0.3s,則下列說法正確的是()A.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng) B.波的周期為0.4s C.波的頻率為4Hz D.波的傳播速度為20m/s【考點(diǎn)】機(jī)械波的圖像問題.【專題】定量思想;推理法;波的多解性;推理能力.【答案】B【分析】由同側(cè)法判斷質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng);由圖像得到周期,求得頻率;由圖像得到波長(zhǎng),即可求得波速?!窘獯稹拷猓篈.由同側(cè)法可知,t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)題意可知Δt=(n+3解得T=1.2由于T>0.3s可知n=0周期T=0.4s故B正確;C.由公式f=1可得波的頻率為f=1故C錯(cuò)誤;D.由圖可知,該波的波長(zhǎng)為λ=24m由公式v=λ可得,波的傳播速度為v=60m/s故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了波的圖像,學(xué)生能夠從圖像讀出振幅、波長(zhǎng)、周期和各個(gè)位置處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向等相關(guān)物理量;要知道波速、波長(zhǎng)和頻率之間的關(guān)系v=fλ。3.(2024?桃城區(qū)校級(jí)模擬)如圖,t=0時(shí)刻,位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源開始振動(dòng),圖1為波源的振動(dòng)圖像,圖2為t=3s時(shí)的波形圖,下列說法正確的是()A.介質(zhì)b中的波速v=3m/s B.兩種介質(zhì)中的頻率不相同 C.0~3s時(shí)間內(nèi),x=3m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為1.2m D.t=3.5s時(shí),x=6m處的質(zhì)點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】A【分析】波在不同介質(zhì)中傳播時(shí),頻率和周期不變;由圖1讀出周期,由圖2讀出波在介質(zhì)b中波長(zhǎng),從而求得介質(zhì)b中的波速;根據(jù)0~3s時(shí)間內(nèi),x=3m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系求其運(yùn)動(dòng)的路程;根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系分析t=3.5s時(shí),x=6m處的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向?!窘獯稹拷猓築、波在不同介質(zhì)中傳播時(shí),頻率和周期不變,等于波源振動(dòng)的頻率,故B錯(cuò)誤;A、由圖1可知:該波的周期T=1s,由圖2可知,介質(zhì)b中的波長(zhǎng)為3m,則介質(zhì)b中的波速為v=λC、波經(jīng)半個(gè)周期傳播到x=3m處,0~3s時(shí)間內(nèi),x=3m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了2.5個(gè)周期,其運(yùn)動(dòng)的路程為s=2.5×4A=10A=10×0.1cm=1cm,故C錯(cuò)誤;D、由圖2可知t=3s時(shí),x=6m處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置且正在向下運(yùn)動(dòng),t=3.5s即又經(jīng)過了半個(gè)周期,x=6m處的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)再次位于平衡位置且正在向上運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要抓住波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的內(nèi)在聯(lián)系,會(huì)分析波的形成過程,能根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程。4.(2024?郫都區(qū)校級(jí)模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播,在t=0.6s時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為+2cm,質(zhì)點(diǎn)Q的位移為﹣2cm,波上質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示,下列說法正確的是()A.該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播 B.該簡(jiǎn)諧橫波的波速為20m/s C.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為y=4sin(2.5πt+π3D.t=11【考點(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合.【專題】定量思想;方程法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】C【分析】由質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像,根據(jù)“同側(cè)法”判斷該簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向;由甲圖可知該波的波長(zhǎng),根據(jù)圖乙可知該波的周期,根據(jù)波速的計(jì)算公式求解該波的波速;根據(jù)y=Asin(ωt+φ)結(jié)合Q點(diǎn)的位置求解Q的振動(dòng)方程;根據(jù)“推波法”分析t=11【解答】解:A、由質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像可知,在t=0.6s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A正在平衡位置向下振動(dòng),根據(jù)“同側(cè)法”可知,該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,故A錯(cuò)誤;B、由甲圖可知,該波的波長(zhǎng)為λ=3×4m=12m,根據(jù)圖乙可知該波的周期為:T=1.0s﹣0.2s=0.8s所以該波的波速為:v=λC、根據(jù)y=Asin(ωt+φ)=Asin(2πTt+φ)可知,y=Asin(2.5πt+φ),其中A=4cm,在t=0.6s時(shí),Q點(diǎn)的位移為y=﹣2cm,代入解得:φ=π3;所以質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為y=4sin(2.5D、t=1115s時(shí),即波從圖甲繼續(xù)向右傳播Δt=1115故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題既要理解振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像各自的物理意義,由振動(dòng)圖像能判斷出質(zhì)點(diǎn)的速度方向,更要把握兩種圖像的內(nèi)在聯(lián)系,能由質(zhì)點(diǎn)的速度方向,判斷出波的傳播方向。5.(2024春?寧波期末)如圖所示,x=0與x=10m處有兩個(gè)波源S1和S2均可以沿z軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),兩波源產(chǎn)生的機(jī)械波均能以波源為圓心在xOy平面內(nèi)向各個(gè)方向傳播,振動(dòng)周期均為T=2s,波速均為v=1m/s,t=0時(shí)刻波源S1開始沿z軸正方向振動(dòng),振幅A1=3cm;t=1s刻波源S2開始沿z軸負(fù)方向振動(dòng),振幅A2=5cm。下列說法正確的是()A.t=8s時(shí)刻,x=5.5m處質(zhì)點(diǎn)的位移為z=2cm B.在x軸上,x<0和x>10m區(qū)域都是振動(dòng)的減弱點(diǎn) C.在x軸上,0<x<10m區(qū)間內(nèi)一共有9個(gè)振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn) D.以波源S1為圓心,分別以半徑4.4m和4.8m畫圓,則在這兩個(gè)圓周上,振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)相等【考點(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷;波的疊加.【專題】定量思想;推理法;波的多解性;分析綜合能力.【答案】B【分析】根據(jù)波的疊加原理解答t=8s時(shí),x=5.5m處質(zhì)點(diǎn)的位移;依據(jù)題意判斷兩波源的相位差,以及在x軸上,x<0和x>10m區(qū)域內(nèi)的x軸上各點(diǎn)到兩波源的波程差,根據(jù)振動(dòng)加強(qiáng)與減弱的條件解答;根據(jù)在x軸上,0<x<10m區(qū)間內(nèi)振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)的波程差滿足的條件解答;確定兩個(gè)圓周上的各點(diǎn)到兩波源的波程差的取值范圍,根據(jù)此范圍的差異確定振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)是否相等?!窘獯稹拷猓篈.假設(shè)只有波源S1時(shí),由于波速v=1m/s,所以波傳到x=5.5m處需要時(shí)間t因?yàn)橹芷趖=2s,所以x=5.5m處的質(zhì)點(diǎn)又振動(dòng)了Δt=8s?5.5s=2.5s=1T+則x=5.5m的質(zhì)點(diǎn)在t=8s時(shí)刻處在波峰,即位移是3cm,同理可知波源S2存在時(shí),傳到x=5.5m需要時(shí)間是t質(zhì)點(diǎn)又振動(dòng)了Δ可得x=5.5m處的質(zhì)點(diǎn)在t=8s時(shí)刻也處在波峰,則位移是z=3cm+5cm=8cm,故A錯(cuò)誤;B.該波的波長(zhǎng)為λ=vT=1×2m=2m在x<0和x>10m區(qū)域則有,各點(diǎn)到兩波源的距離之差Δx=所以各點(diǎn)到兩波源的距離之差均為波長(zhǎng)的整數(shù)倍,又因?yàn)椴ㄔ碨1和S2的振動(dòng)步調(diào)相反,所以各點(diǎn)都是振動(dòng)減弱點(diǎn),故B正確;C.在x軸上0<x<10m區(qū)間里,中間位置是O′點(diǎn),O′點(diǎn)左側(cè)各點(diǎn)到兩波源的距離之差0<Δx<5λ,因此有Δx=(2n+1)λ則這樣的加強(qiáng)點(diǎn)共有5個(gè),分別為n=0、n=1、n=2、n=3、n=4,同理,由對(duì)稱性可得,O′點(diǎn)右側(cè)也有5個(gè)加強(qiáng)點(diǎn),因此0<x<10m區(qū)間內(nèi)一共有10個(gè)振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn),故C錯(cuò)誤;D.如果以波源S1為圓心,分別以4.4m和4.8m為半徑畫圓,如下圖所示可以看出在這兩個(gè)圓周上,Q點(diǎn)到兩波源的距離之差最小,則會(huì)有Δx1=(10﹣4.4)m﹣4.4m=1.2mQ′點(diǎn)到兩波源的距離之差最小Δx1′=(10﹣4.8)m﹣4.8m=0.4mP點(diǎn)到兩波源的距離之差最大為Δx2=14.4m﹣4.4m=10mP′點(diǎn)到兩波源的距離之差最大為Δx2′=14.8m﹣4.8m=10m所以在以4.4m和4.8m為半徑的這兩個(gè)圓周上,振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)不相等,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了波的干涉現(xiàn)象,根據(jù)兩波源的相位差,確定振動(dòng)加強(qiáng)與減弱應(yīng)滿足的條件。兩波源同相振動(dòng)時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的波程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,振動(dòng)減弱點(diǎn)的波程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍。6.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,在同一均勻介質(zhì)中,有波源S1和S2,其平衡位置坐標(biāo)分別為S1(﹣4cm,0)、S2(4cm,0),它們的振動(dòng)頻率相同,振動(dòng)方向均垂直xoy平面,步調(diào)相反,波長(zhǎng)均為λ=4cm。若以O(shè)為圓心,r=4cm為半徑作圓,那么此圓周上振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)有()A.5個(gè) B.6個(gè) C.7個(gè) D.8個(gè)【考點(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷.【專題】定量思想;推理法;波的多解性;推理能力.【答案】D【分析】?jī)闪蓄l率相同,振動(dòng)步調(diào)完全相反的簡(jiǎn)諧波在某點(diǎn)相遇時(shí),若它們的波程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍,則振動(dòng)是減弱區(qū);若它們的波程差是半波長(zhǎng)的整數(shù)倍,則振動(dòng)是加強(qiáng)區(qū)?!窘獯稹拷猓簝刹ㄔ搭l率相等,步調(diào)相反,則振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)滿足Δx=(2n+1)λ空間n相等的所用加強(qiáng)點(diǎn)處于同一條雙曲線上,與圓周有兩個(gè)交點(diǎn),在兩波源連線上,令加強(qiáng)點(diǎn)到S1間距為x1。則有x1其中0<x1<4cm+4cm=8cm解得﹣2.5<n<1.5可知,n可取﹣2、﹣1、0、1,結(jié)合上述,根據(jù)加強(qiáng)點(diǎn)構(gòu)成的雙曲線的對(duì)稱性可知,圓周上振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)有8個(gè)。故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道波峰和波峰疊加,波谷與波谷疊加振動(dòng)加強(qiáng),波峰與波谷疊加,振動(dòng)減弱,以及知道振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)的分布,畫出圖像更形象直觀。7.(2024春?龍鳳區(qū)校級(jí)期末)兩列頻率相同、振幅分別為5cm和7cm的橫波發(fā)生干涉時(shí),某一時(shí)刻的圖樣如圖所示,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,下列關(guān)于K、M、N三點(diǎn)的說法正確的是()A.由圖中時(shí)刻再經(jīng)過14周期時(shí),質(zhì)點(diǎn)N的位移為零B.質(zhì)點(diǎn)K為振動(dòng)減弱點(diǎn) C.質(zhì)點(diǎn)M的位移不可能為0 D.質(zhì)點(diǎn)M和質(zhì)點(diǎn)K連線上的中點(diǎn)為減弱點(diǎn)【考點(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷.【專題】定性思想;推理法;波的多解性;推理能力.【答案】A【分析】A.質(zhì)點(diǎn)N為波谷與波峰相遇,根據(jù)波傳播特點(diǎn)以及質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)特點(diǎn),判斷14B.K為波谷與波谷相遇的位置,進(jìn)而根據(jù)干涉原理判斷;C.質(zhì)點(diǎn)M為波峰與波峰相遇,根據(jù)波傳播特點(diǎn)以及質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)特點(diǎn),判斷時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移是否為零;D.根據(jù)波傳播特點(diǎn),經(jīng)過14【解答】解:A.質(zhì)點(diǎn)N為波谷與波峰相遇,再經(jīng)過14B.K為波谷與波谷相遇的位置,是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;C.質(zhì)點(diǎn)M為波峰與波峰相遇,是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),再經(jīng)過14D.經(jīng)過14故選:A。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是知道:波峰和波峰疊加或波谷與波谷疊加,振動(dòng)加強(qiáng);波峰與波谷疊加,振動(dòng)減弱。要注意振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是振幅最大,不是始終處于波峰或波谷位置。8.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)漁船上的聲吶利用超聲波來探測(cè)遠(yuǎn)方魚群的方位,某漁船發(fā)出的一列超聲波在t=0時(shí)的波動(dòng)圖像如圖甲所示,圖乙為x=0.75×10﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。則()A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播 B.超聲波的傳播速度為1.5m/s C.t=1.2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的位移為﹣5m D.0~2s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程為4m【考點(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中速度、加速度(回復(fù)力)與位移的變化問題;機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的區(qū)別和聯(lián)系;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】D【分析】根據(jù)同側(cè)法判斷;根據(jù)波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系計(jì)算;寫出P點(diǎn)的振動(dòng)方程,代入時(shí)間計(jì)算;每個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過的路程是4A,據(jù)此計(jì)算?!窘獯稹拷猓篈、由乙圖可知在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P正經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng),根據(jù)同側(cè)法可知這列波沿x正方向傳播,故A錯(cuò)誤;B、由甲圖知波長(zhǎng)為λ=1.5×10﹣2m,由乙圖知T=1×10﹣5s,則波速v=λC、該波的圓頻率ω=2πT=2π1×10?5rad/s=2π×10D、t=2s=2×105T,在每個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為4A,由圖知A=5×10﹣6m,所以0~2s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程為s=2×105×4×5×10﹣6m=4m,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】會(huì)根據(jù)同側(cè)法判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系,知道波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系,能根據(jù)圖像寫出介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。9.(2024春?龍鳳區(qū)校級(jí)期末)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)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),Q是離原點(diǎn)x2=4m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),此時(shí)離原點(diǎn)x3=6m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動(dòng)。圖乙是該簡(jiǎn)諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像(計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同)。由此可知()A.這列波的波長(zhǎng)為λ=2m B.乙圖可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像 C.這列波的傳播速度為v=1m/s D.這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏稀究键c(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合.【專題】圖析法;運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖象專題;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】B【分析】A.波長(zhǎng)為波的最小周期的空間距離,由圖甲可知這列波的波長(zhǎng)為4m,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)振動(dòng)的方向和起始位置可以判斷,t=0時(shí)刻,Q點(diǎn)在初始位置且要向上振動(dòng),因此乙圖可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像,故B正確;C.波的傳播速度為v=λT,已知波長(zhǎng)為4m,周期為2s,故D.離原點(diǎn)x3=6m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動(dòng),振動(dòng)方向向下,所以這列波的波源起振方向?yàn)橄蛳?,故D錯(cuò)誤。故選:B?!窘獯稹抗蔬x:B。【點(diǎn)評(píng)】熟悉波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的含義,兩者結(jié)合分析。10.(2024春?朝陽區(qū)校級(jí)期末)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,在t=0.125s時(shí)的波形如圖甲所示,M、N、P、Q是介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),已知N、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離為16m。如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()A.該波的波速為240m/s B.該波沿x軸正方向傳播 C.質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置位于x=3m處 D.從t=0.125s開始,質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)N早130【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像問題.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】D【分析】根據(jù)三角函數(shù)知識(shí)由N、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離求出波長(zhǎng),進(jìn)而求出波速;由乙圖讀出t=0.125s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向,根據(jù)上下坡法分析出波的傳播方向;根據(jù)橫波在水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)計(jì)算出質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo);分別計(jì)算出質(zhì)點(diǎn)Q與N回到平衡位置的時(shí)間,再作差即可?!窘獯稹拷猓篈、設(shè)該波的波長(zhǎng)為λ,根據(jù)三角函數(shù)知識(shí)可知,N、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為xNQ=3λ4?B、由圖乙可知,t=0.125s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),此時(shí)P應(yīng)位于波傳播方向波形的上坡,所以根據(jù)上下坡法可知,該波沿x軸負(fù)方向傳播,故B錯(cuò)誤;C、由題圖乙可知,在t=0.125s之后,質(zhì)點(diǎn)P第一次位于波峰的時(shí)刻為t=0.25s,易知此波峰為t=0.125s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q所在處的波峰傳播來的,所以有xQ?xD、從t=0.125s開始,質(zhì)點(diǎn)Q第一次回到平衡位置所經(jīng)歷的時(shí)間為t1=T圖甲中,質(zhì)點(diǎn)Q左側(cè)波形的第一個(gè)平衡位置處坐標(biāo)為x1=xQ?λ4=該振動(dòng)狀態(tài)第一次傳播到質(zhì)點(diǎn)N所經(jīng)歷的時(shí)間為t2=x1v解得:Δt=t2﹣t1=112s﹣0.05s即質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)N早130故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查振動(dòng)圖像與橫波圖像的相關(guān)應(yīng)用,根據(jù)圖像得出周期、波長(zhǎng)等物理意義,熟悉橫波在不同方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可完成分析。二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024?渾南區(qū)校級(jí)模擬)兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=﹣0.2m和x=1.2m處,兩列波的波速均為0.4m/s,左側(cè)波源的振幅為2cm,右側(cè)波源的振幅為3cm。如圖所示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像,此刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。下列說法正確的是()A.平衡位置位于x=0.5m的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),它的位移不可能為0 B.平衡位置位于x=0.4m的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),t=1s之后其位移始終為0 C.平衡位置位于x=0.3m的質(zhì)點(diǎn)在t=1.6s時(shí)的速度方向?yàn)閥軸正方向 D.平衡位置位于x=0.2m的質(zhì)點(diǎn)在0~3s內(nèi)的路程為18cm【考點(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系;機(jī)械波的圖像問題;波的疊加.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】CD【分析】根據(jù)波的疊加原理,當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱,則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng);振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱;由圖讀出波長(zhǎng),從而算出波的周期;根據(jù)所給的時(shí)間與周期的關(guān)系,分析質(zhì)點(diǎn)的位置,確定質(zhì)點(diǎn)的位移和路程?!窘獯稹拷猓篈.兩列波相遇的時(shí)間為t=Δx即兩列波經(jīng)t=0.75s,相遇在P、Q的中點(diǎn)M,故質(zhì)點(diǎn)M在t=0.75s時(shí)起振,兩列波起振的方向都是y軸負(fù)方向,故兩列波在質(zhì)點(diǎn)M處振動(dòng)加強(qiáng),它的位移可能為0。故A錯(cuò)誤;B.平衡位置位于x=0.4m的質(zhì)點(diǎn)到兩波源的路程差為Δx'=(1.2﹣0.4)m﹣(0.4+0.2)m=0.2m=可知該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),因?yàn)閮刹ㄔ吹恼穹煌?,所以該點(diǎn)的位移會(huì)隨時(shí)間而變化,不會(huì)出現(xiàn)始終為0的情況。故B錯(cuò)誤;C.兩列波的周期為T=λ左右兩波傳到x=0.3m所需時(shí)間分別為t1=0.1t2=0.5故在t=1.6s時(shí),兩列波使該處質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間分別為t3=1.6s﹣0.25s=1.35s=T+0.35st4=1.6s﹣1.25s=0.35s可知兩列波對(duì)該點(diǎn)的影響均為沿y軸正方向振動(dòng)。所以x=0.3m處質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)閥軸正方向。故C正確;D.右側(cè)波傳到x=0.2m處所需時(shí)間為t'=Δx″則0~1.5s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的路程為s1=4A+2A=6×2cm=12cm1.5~3s內(nèi)兩列波在該點(diǎn)疊加,該點(diǎn)到兩波源的路程差為x''=(1.2﹣0.2)m﹣(0.2+0.2)m=0.6m=1則該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),合振幅為A合=A2﹣A1=3cm﹣2cm=1cm可知該段時(shí)間的路程為s2=4A合+2A合=6×1cm=6cm可得平衡位置位于x=0.2m的質(zhì)點(diǎn)在0~3s內(nèi)的路程為s=s1+s2=12cm+6cm=18cm故D正確。故選:CD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了波動(dòng)圖象問題,要求學(xué)生會(huì)從圖中得到相關(guān)的物理量,解決本題的關(guān)鍵是理解波的形成過程,掌握波的疊加原理,知道波的疊加滿足矢量運(yùn)算法則。(多選)12.(2024春?龍鳳區(qū)校級(jí)期末)圖中實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻(以該時(shí)刻作為t=0時(shí)刻)的波形曲線,經(jīng)過0.3s后,其波形曲線如圖中虛線所示。已知該波的周期T大于0.3s,振幅為A。下列說法正確的是()A.該波一定向左傳播 B.該波的周期可能為0.4s C.從t=0至t=0.3s,x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)所走的路程可能為A D.x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的表達(dá)式可能為y=Asin(5πt+【考點(diǎn)】機(jī)械波的圖像問題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】BCD【分析】AB、根據(jù)圖像相關(guān)信息,結(jié)合速度和周期公式求出波的可能周期,進(jìn)而判斷波的傳播方向;C、根據(jù)題意,結(jié)合波傳播的方向的不確定性判斷x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)所走的路程可能值;D、根據(jù)圖像,結(jié)合題意寫出質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的表達(dá)式,進(jìn)而判斷即可?!窘獯稹拷猓篈B.由于該波的周期T大于0.3s,當(dāng)波向右傳播時(shí)有34解得T=0.4s當(dāng)波向左傳播時(shí)有14解得T=1.2s可知,波傳播方向可能向右,也可能向左,周期可能為04s或12s,故A錯(cuò)誤,B正確;C.0時(shí)刻,x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰,若波向左傳播,由于t=0.3s=T可知,此時(shí)x=5cm處的質(zhì)點(diǎn)所走的路程為A,故C正確;D.一個(gè)完整的正弦式振動(dòng)方程為y=Asin2π將上述函數(shù)對(duì)應(yīng)波形向左平移T4y=Asin2π結(jié)合上述,當(dāng)波向右傳播時(shí)周期為0.4s,當(dāng)振幅為4cm時(shí)有y=4sin(5πt+π故D正確。故選:BCD?!军c(diǎn)評(píng)】在判斷波的傳播方向時(shí),要注意方向的不確定性,要注意結(jié)合題意,不要漏掉可能的方向。(多選)13.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)一健身者上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端,所形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源自t=0時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)t=1s時(shí),長(zhǎng)繩上各點(diǎn)都已經(jīng)開始振動(dòng),當(dāng)t=1.3s時(shí),平衡位置在x=0.6m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好處在平衡位置,且質(zhì)點(diǎn)P與波源之間只有一個(gè)波峰。下列說法正確的是()A.t=0到t=1.3s時(shí)間內(nèi),O點(diǎn)經(jīng)過的路程為5.2cm B.t=1.3s時(shí),波源處在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng) C.該波的波速可能為2m/s D.P點(diǎn)第4次運(yùn)動(dòng)到波峰位置的時(shí)刻可能為1s【考點(diǎn)】機(jī)械波的圖像問題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;波的多解性;推理能力.【答案】AC【分析】由圖像得到周期,結(jié)合振幅求得路程;t=1.3s時(shí),結(jié)合圖像、周期判斷波源所處位置和運(yùn)動(dòng)方向;由圖像得到周期,結(jié)合平衡位置在x=0.6m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好處在平衡位置,且質(zhì)點(diǎn)P與波源之間只有一個(gè)波峰,求得波速;由波速、波長(zhǎng)求得P點(diǎn)第4次運(yùn)動(dòng)到波峰位置的時(shí)刻?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)波源的振動(dòng)圖像可知,周期為T=0.2s,波源自t=0時(shí)開始振動(dòng),而t=1.3s=6T+T則波源從平衡位置開始向下振動(dòng)的路程為s=6×4A+2A=26×0.2cm=5.2cm故A正確;B.因t=1.3s=6T+T則t=1.3s波源振動(dòng)經(jīng)過6個(gè)周期和半個(gè)周期,波源處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.當(dāng)t=1.3s時(shí),平衡位置在x=0.6m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好處在平衡位置,且質(zhì)點(diǎn)P與波源之間只有一個(gè)波峰,則P點(diǎn)可能的位置如圖所示則有0.6=λ1或0.6=則波速有v1=λ解得v1=3m/s,v2=2m/s故C正確;D.若λ1=0.6m,P點(diǎn)起振向下,第4次運(yùn)動(dòng)到波峰位置的時(shí)刻為t=0.6解得t=0.95s若λ2=0.4m,P點(diǎn)起振向下,第4次運(yùn)動(dòng)到波峰位置的時(shí)刻為t=0.6解得t=1.05s故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】機(jī)械振動(dòng)問題中,一般根據(jù)振動(dòng)圖或質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)得到周期、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向;再根據(jù)波形圖得到波長(zhǎng)和波的傳播方向,從而得到波速及質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),進(jìn)而根據(jù)周期得到路程。(多選)14.(2024?天心區(qū)校級(jí)模擬)均勻介質(zhì)中,波源S產(chǎn)生沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,如圖甲所示,A、B、C為x軸上的質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)C(圖中未畫出)位于x=10m處,波源在AB之間。t=0時(shí)刻,波源開始振動(dòng),從此刻開始A、B兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()A.波源S位于x=1m處 B.波速大小為2m/s C.C質(zhì)點(diǎn)起振后,其振動(dòng)步調(diào)與A質(zhì)點(diǎn)相反 D.t=5.5s時(shí),C質(zhì)點(diǎn)位于波谷【考點(diǎn)】機(jī)械波的圖像問題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】BD【分析】根據(jù)振動(dòng)圖像讀出波從波源傳到A、B的時(shí)間,由公式x=vt結(jié)合AB間的距離求解波速,并確定波源S的位置坐標(biāo)。根據(jù)對(duì)稱性結(jié)合確定質(zhì)點(diǎn)C與A振動(dòng)步調(diào)關(guān)系。根據(jù)質(zhì)點(diǎn)C振動(dòng)的時(shí)間確定其位置。【解答】解:AB、t=0時(shí)刻,波源開始振動(dòng),根據(jù)振動(dòng)圖像可知波從波源傳到A、B的時(shí)間分別為tA=2.0s,tB=0.5s根據(jù)xAB=vtA+vtB,其中:xAB=5m,解得波速大小為v=2m/s則波源S到質(zhì)點(diǎn)A的距離為sA=vtA=2×2.0m=4m,所以波源S位于x=2m處,故A錯(cuò)誤,B正確;C、根據(jù)對(duì)稱性可知,質(zhì)點(diǎn)A與x=6m處質(zhì)點(diǎn)步調(diào)相同。由圖可知,該波的周期T=2.0s,該波的波長(zhǎng)為λ=vT=2×2.0m=4.0m質(zhì)點(diǎn)C與x=6m處質(zhì)點(diǎn)間距離s=10m﹣6m=4m=λ,則C質(zhì)點(diǎn)起振后,其振動(dòng)步調(diào)與x=6m處質(zhì)點(diǎn)相同,所以C質(zhì)點(diǎn)起振后,其振動(dòng)步調(diào)與A質(zhì)點(diǎn)相同,故C錯(cuò)誤;D、波從質(zhì)點(diǎn)B傳到C的時(shí)間為t1=xBCv=10?32s=3.5s,則t=5.5s時(shí),C質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為t故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題時(shí),要分析波的形成過程,結(jié)合對(duì)稱性,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)間距離與波長(zhǎng)的關(guān)系,分析質(zhì)點(diǎn)間步調(diào)關(guān)系。(多選)15.(2024春?濟(jì)南期末)如圖所示為某簡(jiǎn)諧橫波的波形圖,實(shí)線為t1=0時(shí)的波形圖,虛線為t2=2s時(shí)的波形圖。下列說法正確的是()A.若波沿x軸正方向傳播,波速v=4n+12B.若波沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=4n+12C.若波速為v=6.5m/s,則波沿x軸正方向傳播 D.當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播且2T<t2﹣t1<3T時(shí),波速v=4.5m/s【考點(diǎn)】機(jī)械波的多解問題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】AC【分析】ABD、由圖得到波長(zhǎng),根據(jù)傳播距離,確定傳播時(shí)間,得到周期,而求出波速;C、根據(jù)波速和傳播時(shí)間,算出傳播距離,判斷這個(gè)距離是波長(zhǎng)的幾倍,進(jìn)而判斷波傳播的方向?!窘獯稹拷猓篈.若波沿x軸正方向傳播,則t2=2s內(nèi)波傳播的距離x1則波速為v1解得v1故A正確;B.若波沿x軸負(fù)方向傳播,則t2=2s內(nèi)波傳播的距離x2則波速為v2解得v2故B錯(cuò)誤;C.若波速為v=6.5m/s,結(jié)合上述,假設(shè)波沿x軸正方向傳播,則有v1解得n=3假設(shè)成立;假設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播,則有v2解得n=2.5假設(shè)不成立,可知,若波速為v=6.5m/s,則波沿x軸正方向傳播,故C正確;D.結(jié)合上述,當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)有v2若波速v=4.5m/s,則有v2解得n=1.5可知,當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播,波速不可能等于4.5m/s,故D錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了簡(jiǎn)諧橫波的相關(guān)應(yīng)用,理解簡(jiǎn)諧橫波的傳播特點(diǎn),結(jié)合圖像的物理意義和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可完成分析。三.填空題(共5小題)16.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期末)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波稱為橫波,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的波稱為縱波(兩空皆填“橫波”或“縱波”)。【考點(diǎn)】橫波和縱波.【專題】定性思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;分析綜合能力.【答案】橫波;縱波【分析】首先明確波的分類依據(jù),即質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系;然后根據(jù)題目描述,判斷每個(gè)空格對(duì)應(yīng)的波的類型,并填寫相應(yīng)的答案。這種方法簡(jiǎn)單明了,易于理解和應(yīng)用?!窘獯稹拷猓嘿|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波。根據(jù)波的分類定義,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直時(shí),這種波被稱為橫波,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的波,同樣地,根據(jù)波的分類定義,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行時(shí),這種波被稱為縱波。故答案為:橫波;縱波?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考察波的分類,特別是橫波和縱波的區(qū)別。17.(2024春?閩侯縣期末)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示,坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示,則該波沿x軸正(填“正”或“負(fù)”)方向傳播,波長(zhǎng)為λ=8m,傳播速度大小v=1m/s?!究键c(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合.【專題】比較思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】正,8,1。【分析】根據(jù)振動(dòng)圖像讀出t=0時(shí)刻坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,再判斷波的傳播方向。由圖甲得到波長(zhǎng),由圖乙得到周期,再求波速?!窘獯稹拷猓河烧駝?dòng)圖像可知,t=0時(shí)刻坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在圖甲上,根據(jù)波形平移法可知,該波沿x軸正方向傳播。由圖甲圖可得14可得波長(zhǎng)為λ=8m由圖乙可知,波動(dòng)周期為8s,則波的傳播速度大小為v=λ故答案為:正,8,1。【點(diǎn)評(píng)】本題考查波的圖像和振動(dòng)圖像的綜合,解答本題的關(guān)鍵是把握兩種圖像的內(nèi)在聯(lián)系,能夠根據(jù)振動(dòng)圖像直接讀出周期、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,由波的圖像判斷波的傳播方向。18.(2024春?泉州期末)兩列相干水波在某時(shí)刻疊加情況如圖所示,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,兩列波的振幅均為A=2cm,波速均為v=2m/s,波長(zhǎng)均為λ=4m。圖示時(shí)刻,O點(diǎn)是AC和BD連線的交點(diǎn),為振動(dòng)加強(qiáng)(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)點(diǎn),從圖示時(shí)刻起經(jīng)2s,O點(diǎn)通過的路程為16cm?!究键c(diǎn)】波的干涉圖樣;波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;理解能力.【答案】加強(qiáng),16。【分析】根據(jù)干涉圖樣補(bǔ)充振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)曲線進(jìn)行判斷,結(jié)合路程與時(shí)間和振幅的關(guān)系計(jì)算解答?!窘獯稹拷猓航Y(jié)合干涉圖樣,振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)如下根據(jù)干涉圖樣的知識(shí)可知,加粗的實(shí)線表示振動(dòng)的加強(qiáng)區(qū),而O點(diǎn)剛好位于此實(shí)線上,加粗的虛線代表振動(dòng)的減弱區(qū),所以O(shè)點(diǎn)是振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn),又因?yàn)門=λ故答案為:加強(qiáng),16?!军c(diǎn)評(píng)】考查波的干涉問題,熟悉干涉圖樣,理解振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的物理意義,會(huì)計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)路程。19.(2024春?黃浦區(qū)校級(jí)期末)如圖為兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一繩上傳播時(shí)某時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)M位于x=0.2m處,則M點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)(選填“加強(qiáng)”或“減弱”或“無法確定”);由圖示時(shí)刻開始,再經(jīng)過54甲波周期,M將位于波谷【考點(diǎn)】波的干涉的加強(qiáng)和減弱區(qū)域的特點(diǎn)及判斷;波的疊加.【專題】定性思想;歸納法;波的多解性;理解能力.【答案】加強(qiáng),波谷?!痉治觥亢?jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)內(nèi)傳播時(shí)速度相等,由圖可比較波長(zhǎng)的大小,從而可比較頻率關(guān)系,只有當(dāng)頻率相等時(shí),兩列波才能產(chǎn)生干涉;兩列波干涉時(shí),波峰與波峰、波谷疊加的地方振動(dòng)加強(qiáng),波峰與波谷疊加的地方振動(dòng)減弱.【解答】解:由圖可知,兩列波周期相同,同時(shí)兩列波在M點(diǎn)的振動(dòng)方向都是向下,所以該點(diǎn)總是加強(qiáng)。初始M點(diǎn)由平衡位置向下振動(dòng),再經(jīng)過(T+1故答案為:加強(qiáng),波谷。【點(diǎn)評(píng)】本題要理解并掌握波的疊加原理分析干涉現(xiàn)象,知道波峰與波峰、波谷與波谷相遇處振動(dòng)加強(qiáng),波峰與波谷相遇處振動(dòng)減弱.20.(2024?四川模擬)如圖(a)所示,水平面上A、B、C、D四點(diǎn)構(gòu)成一矩形,兩波源分別位于A、C兩點(diǎn);兩波源振動(dòng)規(guī)律如圖(b)所示,已知A、C兩波源產(chǎn)生的兩列簡(jiǎn)諧波傳到B點(diǎn)的時(shí)間差是1s,AB=3m,BC=4m,則兩列波的波長(zhǎng)均為2m,B、D兩點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律相同(填“相同”或“不同”),A、C兩點(diǎn)所在的直線共有5個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)?!究键c(diǎn)】波的疊加;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;方程法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】2;相同;5?!痉治觥緼、C兩波源產(chǎn)生的兩列簡(jiǎn)諧波傳到B點(diǎn)的時(shí)間差是1s,由此求解波速,由題圖(b)可知兩列波的周期,根據(jù)λ=vT求解波長(zhǎng);根據(jù)對(duì)稱性得到B、D兩點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律相同;當(dāng)A、C間的點(diǎn)與A、C的距離差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),由此解答?!窘獯稹拷猓涸O(shè)波速為v,A、C兩波源產(chǎn)生的兩列簡(jiǎn)諧波傳到B點(diǎn)的時(shí)間差是1s,則有:BCv解得:v=1m/s由題圖(b)可知兩列波的周期為:T=2s則波長(zhǎng):λ=vT=1×2m=2mA、C兩波源振動(dòng)情況相同,B、D兩點(diǎn)到A、C兩點(diǎn)的距離對(duì)稱,則B、D兩點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律相同。由幾何關(guān)系可知:AC=4波長(zhǎng)λ=2m,當(dāng)A、C間的點(diǎn)與A、C的距離差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),設(shè)該點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x,有:(5﹣x)﹣x=nλ=2n(n=0,1,2)解得:x=0.5m,x=l.5m,x=2.5m,x=3.5m,x=4.5m所以A、C兩點(diǎn)所在的直線共有5個(gè)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。故答案為:2;相同;5?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查波的疊加,關(guān)鍵是掌握波長(zhǎng)與波速的關(guān)系,知道振動(dòng)加強(qiáng)的條件。四.解答題(共5小題)21.(2024春?楊浦區(qū)校級(jí)期末)(1)由于逐漸遠(yuǎn)離太陽,地表異常寒冷,人類建立并搬入地下城。地下鐵路成為最普遍的交通工具。一輛地鐵列車A正駛向站臺(tái),另一輛相同的地鐵列車B駛離站臺(tái),張老師在站臺(tái)上聽到二者的鳴笛聲,則A。A.A的鳴笛聲頻率高B.B的鳴笛聲頻率高C.兩者頻率都相等,但可以聽出差別D.兩者頻率都相等,且無法聽出差別(2)高老師也在該站臺(tái)上,他能否找到若干位置,聽到鳴笛聲加強(qiáng);另外找到若干位置,聽到鳴笛聲減弱?為什么?(3)王老師想用該情景考察同學(xué)們的波動(dòng)學(xué)知識(shí)。于是在地鐵靜止時(shí),測(cè)量了鳴笛聲的頻率約為500Hz,已知站臺(tái)處空氣的聲速為340m/s,站臺(tái)長(zhǎng)約170m。則站臺(tái)中約有多少個(gè)完整的波形?C。A.0.001個(gè)B.0.5個(gè)C.250個(gè)D.1000個(gè)(4)姜老師認(rèn)為王老師的問題過于簡(jiǎn)單,同學(xué)們?nèi)绻苷_畫出波源振動(dòng)圖像,和從波源傳播出去的波形圖才算真的搞清楚了。請(qǐng)畫出開始鳴笛5毫秒內(nèi)的波源振動(dòng)圖像,及鳴笛5毫秒時(shí)沿站臺(tái)方向的波形圖。提示:縱波也可用與橫波類似的圖像描述,起振方向記為y正方向,波源位于原點(diǎn),傳播方向記為x正方向。(5)地鐵B離開站臺(tái)時(shí)逐漸加速。則由站臺(tái)上靜止的萬老師觀測(cè),該地鐵車燈向前發(fā)射的光的速度會(huì)A。A.不變B.逐漸變大C.逐漸變小D.先變大再不變【考點(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合;波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件;多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用;狹義相對(duì)論的原理和兩個(gè)基本假設(shè);波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理能力.【答案】(1)A;(2)他不能找到若干位置,聽到鳴笛聲加強(qiáng);也不能找到若干位置,聽到鳴笛聲減弱,理由見解析;(3)C;(4)開始鳴笛5毫秒內(nèi)的波源振動(dòng)圖像:;鳴笛5毫秒時(shí)沿站臺(tái)方向的波形圖像:;(5)A?!痉治觥浚?)根據(jù)多普勒效應(yīng)結(jié)合列車不同的行駛狀態(tài)分析求解;(2)根據(jù)波的干涉條件結(jié)合列車不同的行駛狀態(tài)分析求解;(3)根據(jù)波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系分析求解;(4)根據(jù)頻率求出周期,根據(jù)周期求解圖像;(5)根據(jù)光速不變?cè)矸治銮蠼狻!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)多普勒效應(yīng),地鐵列車A正駛向站臺(tái),則向張老師靠近,張老師在站臺(tái)上聽到的鳴笛聲頻率較高,另一輛相同的地鐵列車B駛離站臺(tái),則遠(yuǎn)離張老師,則張老師在站臺(tái)上聽到的鳴笛聲頻率較低,故BCD錯(cuò)誤,A正確;故選:A。(2)因兩波源AB的位置不斷變化,兩波源的相位差不斷變化,不能形成穩(wěn)定的干涉,則他不能找到若干位置,聽到鳴笛聲加強(qiáng);也不能找到若干位置,聽到鳴笛聲減弱。(3)波長(zhǎng)λ=v則完整波形數(shù)為1700.68故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。(4)波的周期為T=1開始鳴笛5毫秒內(nèi)的波源振動(dòng)圖像如圖:鳴笛5毫秒時(shí)沿站臺(tái)方向的波形圖:(5)根據(jù)光速不變?cè)砜芍摰罔F車燈向前發(fā)射的光的速度不變。故BCD錯(cuò)誤,A正確;故選:A。故答案為:(1)A;(2)他不能找到若干位置,聽到鳴笛聲加強(qiáng);也不能找到若干位置,聽到鳴笛聲減弱,理由見解析;(3)C;(4)開始鳴笛5毫秒內(nèi)的波源振動(dòng)圖像:;鳴笛5毫秒時(shí)沿站臺(tái)方向的波形圖像:;(5)A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了機(jī)械波的相關(guān)知識(shí),理解波的干涉條件和多普勒效應(yīng),能結(jié)合實(shí)際分析是解決此類問題的關(guān)鍵。22.(2024春?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖所示。質(zhì)點(diǎn)P此刻的位移為4cm,質(zhì)點(diǎn)Q位于x=4m處。當(dāng)t=11s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q恰好第三次到達(dá)波峰。求:(1)該波的波長(zhǎng)及周期;(2)該波波速的大小;(3)質(zhì)點(diǎn)P在9s內(nèi)的路程。【考點(diǎn)】機(jī)械波的圖像問題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;波的多解性;分析綜合能力.【答案】(1)該波的波長(zhǎng)8m、周期4s;(2)該波波速的大小2m/s;(3)質(zhì)點(diǎn)P在9s內(nèi)的路程76?43【分析】(1)根據(jù)波的傳播方向,由波形平移法判斷出t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方向,根據(jù)當(dāng)t=11s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q剛好第3次到達(dá)波峰,求出周期;(2)根據(jù)波形圖得到波長(zhǎng),即可求得波速;(3)根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系求出波動(dòng)方程,根據(jù)方程和周期綜合求0~9s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)圖像可知,波長(zhǎng)λ=8m波沿x軸負(fù)方向傳播,根據(jù)同側(cè)法可知,0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q向下振動(dòng),當(dāng)t=11s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q恰好第三次到達(dá)波峰,則有2T+3解得T=4s(2)該波的波速為v=λ解得v=2m/s(3)該波的波動(dòng)方程為y=Asin2π0時(shí)刻,平衡位置為λ6y0波沿x軸負(fù)方向傳播,可知,上述質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰位置波傳播的距離Δx0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的位移為4cm,解得質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為xP上述傳播距離對(duì)應(yīng)時(shí)間Δt波沿x軸負(fù)方向傳播,可知,質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰位置波傳播的距離Δx上述傳播距離對(duì)應(yīng)時(shí)間Δt由于t=9s=2T+T可知,質(zhì)點(diǎn)P在9s內(nèi)的路程s=2×4×8cm+4cm+(8?43答:(1)該波的波長(zhǎng)8m、周期4s;(2)該波波速的大小2m/s;(3)質(zhì)點(diǎn)P在9s內(nèi)的路程76?43【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是要能正確分析質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況,確定時(shí)間與周期的關(guān)系,從波速方向可判斷出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。求質(zhì)點(diǎn)通過的路程時(shí)要注意起點(diǎn)。23.(2024春?朝陽區(qū)校級(jí)期末)一橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,P為x=0處的質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P開始向y軸正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=0.2s,質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)正方向最大位移處,Q為x=3m處的質(zhì)點(diǎn),某時(shí)刻形成的波形如圖所示。(1)求該波的波速v;(2)從圖示時(shí)刻再經(jīng)過0.4s,求質(zhì)點(diǎn)Q相對(duì)平衡位置的位移?!究键c(diǎn)】機(jī)械波的圖像問題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)專題;推理能力.【答案】(1)該波的波速5m/s;(2)質(zhì)點(diǎn)Q相對(duì)平衡位置的位移18cm?!痉治觥浚?)由圖像可知波長(zhǎng),由v=λ(2)從圖示時(shí)刻再經(jīng)過0.4s,判斷Q的位置,求出位移?!窘獯稹拷猓海?)由圖示波形圖可知,波長(zhǎng)為λ=4m質(zhì)點(diǎn)P開始向正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=0.2s,質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)正方向最大位移處,則T=0.8s由v=λv=5m/s(2)由T=0.8s,故0.4s=T故從圖示位置經(jīng)過T4,質(zhì)點(diǎn)Q回到平衡位置再經(jīng)過Tx=18×sin(π答:(1)該波的波速5m/s;(2)質(zhì)點(diǎn)Q相對(duì)平衡位置的位移18cm?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了橫波圖像的相關(guān)應(yīng)用,根據(jù)圖像得出波長(zhǎng)和周期,結(jié)合公式計(jì)算出波速,同時(shí)利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中位移的計(jì)算公式計(jì)算出位移。24.(2024春?洛陽期中)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,a、b、c是介質(zhì)中平衡位置位于x軸上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖1是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像,圖2為該波在t=10.5s時(shí)的部分波形圖。其中b、c質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離為2m,求:(1)該波的波速和傳播方向;(2)質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置坐標(biāo)xb;(3)10.5s~19s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的路程?!究键c(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù);波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;圖析法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;分析綜合能力.【答案】(1)波的波速為1m/s,傳播方向沿x軸正方向;(2)質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置坐標(biāo)為xb(3)10.5s~19s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為(32+22)cm;【分析】(1)結(jié)合圖像分析出周期何波長(zhǎng),利用v=λ(2)結(jié)合波動(dòng)方程式求質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置坐標(biāo);(3)結(jié)合振動(dòng)方程式求10.5s~19s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的路程?!窘獯稹拷猓海?)由圖1知,周期為T=4s,由圖2知λ=4m,所以波速為v=λ(2)由圖2知波動(dòng)方程為y=4sin(π2x+φ0)cm,當(dāng)x=0時(shí),y=2cm,解得(3)質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為y=4sin(π2t+π)cm,t=8.5s=2T+T8,y=4sin(π2答:(1)波的波速為1m/s,傳播方向沿x軸正方向;(2)質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置坐標(biāo)為xb(3)10.5s~19s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為(32+22)cm;【點(diǎn)評(píng)】本題考查波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用,解題關(guān)鍵是波動(dòng)方程何振動(dòng)方程的表示。25.(2024?南通三模)如圖所示,實(shí)線和虛線分別是沿﹣x軸方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0和t2=0.6s時(shí)刻的波形圖,波的周期滿足0.6s>T>0.4s,求該波的周期和波速v?!究键c(diǎn)】機(jī)械波的圖像問題;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;分析綜合能力.【答案】該波的周期為0.48s,波速v為2.5m/s?!痉治觥扛鶕?jù)波的傳播方向,根據(jù)時(shí)間和周期的關(guān)系得出周期的可能值,結(jié)合波速公式計(jì)算波速。【解答】解:波沿x軸負(fù)向傳播,則(n+14)T=Δt=0.6s(n=0,1,2,?)周期滿足0.6s>T>0.4s,則n=1,周期T=0.48s由圖可知該波波長(zhǎng)λ=1.2m,波速v=答:該波的周期為0.48s,波速v為2.5m/s?!军c(diǎn)評(píng)】根據(jù)波形平移法分析時(shí)間與周期的關(guān)系,確定周期,再求波速。
考點(diǎn)卡片1.狹義相對(duì)論的原理和兩個(gè)基本假設(shè)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及振幅、周期、頻率、相位等參數(shù)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述(1)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量①位移x:由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,是矢量.②振幅A:振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動(dòng)的強(qiáng)弱.③周期T和頻率f:物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間叫周期,而頻率則等于單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù),它們是表示震動(dòng)快慢的物理量.二者互為倒數(shù)關(guān)系.(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ).(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象①物理意義:表示振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,為正弦(或余弦)曲線.②從平衡位置開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Asinωt,圖象如圖1所示.從最大位移處開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Acosωt,圖象如圖2所示.【命題方向】??碱}型是考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象的應(yīng)用:(1)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列說法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)頻率是4HzB.在10s要內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20cmC.第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零D.在t=1s和t=3s兩時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同分析:由圖可知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期、振幅及各點(diǎn)振動(dòng)情況;再根據(jù)振動(dòng)的周期性可得質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的路程及各時(shí)刻物體的速度.解:A、由圖可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為4s,故頻率為14B、振動(dòng)的振幅為2cm,10s內(nèi)有2.5個(gè)周期,故質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為2.5×4×2cm=20cm,故B正確;C、4s質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處,故質(zhì)點(diǎn)的速度為最大,故C錯(cuò)誤;D、1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處,3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)向最大位移處,故位移方向相反,故D錯(cuò)誤;故選:B.點(diǎn)評(píng):圖象會(huì)直觀的告訴我們很多信息,故要學(xué)會(huì)認(rèn)知圖象,并能熟練應(yīng)用.(2)一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置,如圖所示,以某一時(shí)刻t=0為計(jì)時(shí)起點(diǎn),經(jīng)14A.B.C.D.分析:根據(jù)某一時(shí)刻作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0),經(jīng)14解:由題,某一時(shí)刻作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t=0),經(jīng)14周期,振子具有正方向最大加速度,由a=?kxm故選:D.點(diǎn)評(píng):本題在選擇圖象時(shí),關(guān)鍵研究t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和位移如何變化.屬于基礎(chǔ)題.【解題方法點(diǎn)撥】振動(dòng)物體路程的計(jì)算方法(1)求振動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)通過路程的依據(jù):①振動(dòng)物體在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程一定為四個(gè)振幅,在n個(gè)周期內(nèi)通過的路程必為n?4A;②振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)通過的路程一定為兩倍振幅;③振動(dòng)物體在T4內(nèi)通過的路程可能等于一倍振幅,還可能大于或小于一倍振幅,只有當(dāng)初始時(shí)刻在平衡位置或最大位移處時(shí),T(2)計(jì)算路程的方法是:先判斷所求時(shí)間內(nèi)有幾個(gè)周期,再依據(jù)上述規(guī)律求路程。3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.物理意義:表示振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,為正弦(或余弦)曲線.2.從平衡位置開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Asinωt,圖象如圖1所示.從最大位移處開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Acosωt,圖象如圖2所示.【命題方向】某彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移x=Asinωt,振動(dòng)圖像如圖所示,則下列說法不正確的是()A、彈簧在第1s末與第5s末的長(zhǎng)度相同B、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率為1C、第3s末,彈簧振子的位移大小為2D、彈簧振子在第3s末與第5s末的速度方向相同分析:根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的x﹣t圖像可以看出周期,根據(jù)x﹣t圖像的斜率判斷速度情況,運(yùn)用周期可以求出頻率和ω,進(jìn)而求出位移。解答:A、在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,位移x的正、負(fù)表示彈簧被拉伸或壓縮,所以在第1s末與第5s末,雖然位移大小相同,但方向不同,彈簧長(zhǎng)度不同,故A錯(cuò)誤;B、由圖可知,周期T=8s,故頻率為f=1C、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于圓周運(yùn)動(dòng)在直徑上的投影,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)角速度與周期的關(guān)系得出ω=2πT=π4D、由圖可看出第3s末與第5s末彈簧振子速度方向相同,故D正確。故選:A。點(diǎn)評(píng):本題主要考查對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解?!窘忸}思路點(diǎn)撥】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象的應(yīng)用1.圖象特征(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦或余弦曲線,是正弦曲線還是余弦曲線取決于質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)刻的位置.(2)圖象反映的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律,并非質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡.(3)任一時(shí)刻圖線上過該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值表示該時(shí)刻振子的速度大小.正負(fù)表示速度的方向,正時(shí)沿x正方向,負(fù)時(shí)沿x負(fù)方向.2.圖象信息(1)由圖象可以看出振幅、周期.(2)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移.(3)可以根據(jù)圖象確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)回復(fù)力、加速度和速度的方向.①回復(fù)力和加速度的方向:因回復(fù)力總是指向平衡位置,故回復(fù)力和加速度在圖象上總是指向t軸.②速度的方向:速度的方向可以通過下一時(shí)刻位移的變化來判斷,下一時(shí)刻位移如增加,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是遠(yuǎn)離t軸,下一時(shí)刻位移如減小,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是指向t軸.4.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中速度、加速度(回復(fù)力)與位移的變化問題5.橫波和縱波【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】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,凸起的最高處叫波峰,凹下的最低處叫波谷.(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,質(zhì)點(diǎn)分布最密的地方叫密部,質(zhì)點(diǎn)分布最疏的地方叫疏部.【命題方向】在機(jī)械波中()A.各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)B.相鄰質(zhì)點(diǎn)間必有相互作用力C.前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落后于前一質(zhì)點(diǎn)D.各質(zhì)點(diǎn)也隨波的傳播而遷移【分析】根據(jù)機(jī)械波的特點(diǎn)與形成原因進(jìn)行判斷和解答.解:A、機(jī)械波上各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng),A正確;B、機(jī)械波的形成原因是質(zhì)點(diǎn)間的相互作用,前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn),后一質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),故B正確;C、機(jī)械波的形成原因是質(zhì)點(diǎn)間的相互作用,前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn),后一質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),即后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落后于前一質(zhì)點(diǎn),C正確;D、機(jī)械波傳播的是波形,質(zhì)點(diǎn)并不隨著波遷移,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.故選:ABC.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了機(jī)械波的形成原因、傳播特點(diǎn)、振動(dòng)和波動(dòng)的關(guān)系,理解波的形成原因是關(guān)鍵.6.機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的區(qū)別和聯(lián)系7.波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】描述機(jī)械波的物理量(1)波長(zhǎng)λ:兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).在橫波中,兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離等于波長(zhǎng).在縱波中,兩個(gè)相鄰密部(或疏部)間的距離等于波長(zhǎng).(2)頻率f:波的頻率由波源決定,無論在什么介質(zhì)中傳播,波的頻率都不變.(3)波速v:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離.波速的大小由介質(zhì)決定.(4)波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系:v=λf.【命題方向】??碱}型:如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)的波形圖象,波速為v=10m/s,此時(shí)波恰好傳到I點(diǎn),下列說法中正確的是()A.此列波的周期為T=0.4sB.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相等C.質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向D.當(dāng)t=5.1s時(shí),x=10m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處E.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過程中位移總是相同【分析】由波形圖可以直接得出波的波長(zhǎng),根據(jù)v=λ解:A、由波形圖可知,波長(zhǎng)λ=4m,則T=λB、質(zhì)點(diǎn)B、F之間的距離正好是一個(gè)波長(zhǎng),振動(dòng)情況完全相同,所以質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相等,故B正確;C、由圖可知,I剛開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向,故C正確;D、波傳到x=l0m的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t′=xv=E、質(zhì)點(diǎn)A、C間的距離為半個(gè)波長(zhǎng),振動(dòng)情況相反,所以位移的方向不同,故D錯(cuò)誤;故選:ABC【點(diǎn)評(píng)】本題考察了根據(jù)波動(dòng)圖象得出振動(dòng)圖象是一重點(diǎn)知識(shí),其關(guān)鍵是理解振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別.【解題方法點(diǎn)撥】牢記機(jī)械振動(dòng)的有關(guān)公式,熟練的進(jìn)行公式之間的轉(zhuǎn)化與計(jì)算。8.機(jī)械波的圖像問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】橫波的圖象如圖所示為一橫波的圖象??v坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移,橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。它反映了在波傳播的過程中,某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的位移在空間的分布。簡(jiǎn)諧波的圖象為正弦(或余弦)曲線?!久}方向】(1)第一類??碱}型:波的圖象的理解與應(yīng)用如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,當(dāng)Q點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí),則BA.1cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向C.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置D.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處。分析:由題意利用平移法可知Q點(diǎn)的狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)的波形圖,由波形圖可判斷各點(diǎn)的振動(dòng)情況。解:當(dāng)Q點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí),Q點(diǎn)在t=0時(shí)的波沿也向左傳到P點(diǎn),所以x=0cm處質(zhì)點(diǎn)在波谷,x=2cm處質(zhì)元在波峰,則1cm<x<2cm向y軸的正方向運(yùn)動(dòng),2cm<x<3cm向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;Q點(diǎn)振動(dòng)四分之三周期后到達(dá)波谷加速度沿y軸的正方向最大,質(zhì)點(diǎn)不能平移,B正確,CD錯(cuò)誤。故選B。點(diǎn)評(píng):本題畫波形是關(guān)鍵,只要畫出新的波形各點(diǎn)的振動(dòng)即可明確!第二類??碱}型:波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的判斷一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波,波速為4m/s。某時(shí)刻波形如圖所示,下列說法正確的是()A.這列波的振幅為4cmB.這列波的周期為1sC.此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0分析:由波的圖象讀出振幅和波長(zhǎng),由波速公式v=λ解:A、振幅等于y的最大值,故這列波的振幅為A=2cm。故A錯(cuò)誤。B、由圖知,波長(zhǎng)λ=8m,由波速公式v=λT,得周期TC、簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播,由波形平移法得知,此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)誤。D、此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿處于平衡位置,加速度為零。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):根據(jù)波的圖象讀出振幅、波長(zhǎng)、速度方向及大小變化情況,加速度方向及大小變化情況等,是應(yīng)具備的基本能力?!窘忸}方法點(diǎn)撥】波的圖象的理解與應(yīng)用1.波的圖象反映了在某時(shí)刻介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移情況,圖象的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移,如圖:圖象的應(yīng)用:(1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng)λ,以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向,并能比較其大小。(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向。2.在波的傳播方向上,當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為nλ時(shí)(n=1,2,3…),它們的振動(dòng)步調(diào)總相同;當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n+1)λ23.波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向,各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同。波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的判斷方法圖象方法(1)微平移法:沿波的傳播方向?qū)⒉ǖ膱D象進(jìn)行一微小平移,然后由兩條波形曲線來判斷。例如:波沿x軸正向傳播,t時(shí)刻波形曲線如左圖中實(shí)線所示。將其沿v的方向移動(dòng)一微小距離△x,獲得如左圖中虛線所示的圖線??梢耘卸ǎ簍時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)方向向下,質(zhì)點(diǎn)B振動(dòng)方向向上
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