波动图像复习练习.doc

机械波、波动图像复习资料【知识点复习】（1）机械波的产生条件：_ _（2）机械波的分类机械波可分为_和_两种。前者质点振动方向和波的传播方向_，后者质点振动方向和波的传播方向_。（3）机械波的传播在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：_。介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的_，是变加速运动，介质质点并不随波_。机械波转播的是_、_和_。机械波的频率由_决定，而传播速度由_决定。（4）机械波的反射、折射、衍射、干涉一切波都能发生反射、折射、衍射、干涉。特别是衍射、干涉，是波特有的性质。衍射：_叫做波的衍射。能够发生明显的衍射现象的条件是：_。以下楷体部分为预习知识干涉。产生干涉的必要条件是：_。在稳定的干涉区域内，振动加强点始终_；振动减弱点始终_。“波峰和波峰叠加得到振动_点”，“波谷和波谷叠加也得到振动_点”，“波峰和波谷叠加得到振动_点”。（5）多普勒效应_，这种现象叫多普勒效应。学习“多普勒效应”必须弄清的几个问题：当波源以速率v匀速靠近静止的观察者A时，观察者“感觉”到的频率_。当波源静止，观察者以速率v匀速靠近波源时，观察者“感觉”到的频率_。当波源与观察者相向运动时，观察者“感觉”到的频率_。 当波源与观察者背向运动时，观察者“感觉”到的频率_。【知识点复习】1由波的图象可获取的信息该时刻各质点的位移质点振动的振幅A波长若知道波速v的方向，可知各质点的运动方向，若已知波速v的大小，可求频率f或周期T：若已知f或T，可求v的大小：若已知波速v的大小和方向，可画出后一时刻的波形图：波在均匀介质中做匀速运动，内各质点的运动形式沿波速方向传播，即把波形图沿波的传播方向平移2.波动图象与振动图象的比较振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向所有质点研究内容一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象T物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象变化随时间推移图象延续，但已有形态不变随时间推移，图象沿传播方向平移一完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长3.用平移法或特殊点法画后的波形4.波动问题的多解问题主要包括三种情况：传播方向不明确波传播的距离与波长的关系不明确时间间隔与周期T的关系不明确机械波练习选择题答案填在1.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1 m/s，振幅为4 cm，频率为2.5 Hz.在t=0时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P为0.2 m的Q点（见图）.（ ）A.在0.1 s时的位移是4 cm B.在0.1 s时的速度最大 C.在0.1 s时的速度向下 D.在0到0.1 s时间内的路程是4 cm 2.一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，自右向左传播，已知在t1 =0.7 s时，P点出现第二次波峰（0.7 s内P点出现两次波峰），Q点的坐标是（-7，0），则以下判断中正确的是（ ）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向上运动C.在t2=0.9 s 末，Q点第一次出现波峰 D.在t3=1.26 s 末，Q点第一次出现波峰3.如图甲所示是 t =1.0 s 时沿 x 轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速v = 1.0m / s .则 x =1.0m 处的质点的振动图象是图乙中的( ) 4.如图所示，一根张紧的水平弹性绳上有a、b两点，b点在a点的右方，相距s=14m.一简谐波沿此绳向右传播，当a到达波峰时，b恰好下下经过平衡位置。t=1s后，当a向下经过平衡位置时，b恰好到达波谷，则这列波的波速可能等于（ ）A、4.67m/s B、6m/s C、10m/s D、14m/s5.如图所示，S是上下振动的波源振动频率为f=100Hz，它所产生的横波向左、右传播，波速v=80m/s.在波源左、右两侧有Q、P两点，与波源S在同一水平直线上，切SP=17.4m，SQ=16.2m，当S通过平衡位置向上振动时（ ）A、P在波峰、Q在波谷 B、PQ都在波峰 C、P在波谷、Q在波峰 D、P通过平衡位置向上振动、Q通过平衡位置向下振动 6.如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动，可采用的方法是 （ ）A使波源的频率增大 B使波源的频率减小 C移动N使狭缝的距离减小 D移动N使狭缝的距离增大7.一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示，在t=1 s时刻的波形如图中虚线所示。由此可判定此波的（ ）A波长一定是4 cm B周期一定是4 s C振幅一定是2 cm D传播速度一定是1 cm/s8一列波在介质中向某一方向传播，如图是此波在某一时刻的波形图，且此时振动还只发生在M、N之间，并知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形中是向下的。则：波源是_；P质点的起振方向为_；从波源起振开始计时时，P点已经振动的时间为_。9如图是一列向右传播的简谐横波在t=0时刻（开始计时）的波形图，已知在t=1s时，B点第三次达到波峰（在1s内B点有三次达到波峰）。则： 周期为_ 波速为_；D点起振的方向为_；在t=_s时刻，此波传到D点；在t=_s和t=_s时D点分别首次达到波峰和波谷；在t=_s和t=_s时D点分别第二次达到波峰和波谷。10.如图所示，一列沿 x 正方向传播的简谐横波，波速大小为 0.6 m/s ，P点的横坐标为96 cm ，从图中状态开始计时，求：（1）经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？（2）经过多少时间，P质点第一次到达波峰？11.一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.05s时刻，其波形图分别 如图7-3-5中的实线和虚线所示，求：这列波可能具有的波速？当波速为280m/s时，波的传播方向？12.一列简谐横波沿水平直线方向向右传播，M、N为介质中相距为s的两质点，M在左、N在右，t时刻，两质点正好到达平衡位置，且M、N之间只有一个波峰，经过t时间N质点恰处在波峰位置，求这列波的波速？13.一列简谐横波由质点A向质点B传播。已知A、B两点相距4m，这列波的波长大于2m而小于20m。下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动的图象。求波的传播速度。14.（本题由高一5班李子恒同学改编）如图甲为一列简谐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像。根据图像回答以下的问题。（1）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P的加速度C经过0.15s，波沿X轴的正方向传播了3mD经过0.1s，质点Q的运动方向沿X轴正方向 （2）画出此时刻开始A点的振动图像，以及0.3s后的波动图像（3）假设原点处为波源，求波从波源传播开始计时到P第一次到达波峰所需要的时间。（4）质点S作为波源上下振动，在简谐波波传播方向的远处有一质点B，经过足够长的时间，在某时刻质点S恰好通过平衡位置向上运动，且此时B点恰好处于波谷的位置，求B到S的距离。参考答案：1.BD 2.BC 3.A 4.AC解析a、b间杂第一时刻的最简单波形如图7-3-6所示，根据波形的周期性特点，所以s=(n+3/4)得=(m)(n=0,1,2,3,.)，同样由于周期性， t=(m+)T得T=(s)(m=0,1,2,3,.)所以v=(m/s)(n=0,1,2,3,. m=0,1,2,3,.)所以选AC.点评波的周期性特点反映在时间的周期性和空间的周期性上，这两方面都会导致多解。5.A解析由波源S向两侧传播的波形是对称的，此刻波形如图7-3-3所示，两列波的波长均为=0.8m，SP=17.4m=21，SQ=16.2m=21所以，此刻P点恰在波峰，Q点恰在波谷。所以A.点评波源向两个相反方向发出的波是对称的，同时要理解由于周期性，21处质点位置与处质点的位置是相同的。6.BC7. 分析：由图可知，振幅A=2 cm，波长=4 cm。若波向右传播，则，（n=0，1，2，）若波向左传播，则 ， （n=0，1，2，）所以AC正确，BD错误。注意：波的传播具有空间周期性：平衡位置相距波长的整数倍的质点的振动情况完全相同；波的传播具有时间周期性：经过周期的整数倍，波形图与原图线重叠。8.解析：由Q点的振动方向可知波向左传播，N是波源。由M点的起振方向（向上）得P质点的起振方向向上。振动从N点传播到M点需要1T，传播到P点需要3T/4，所以质点P已经振动的时间为T/4.9. 解析：B点从t=0时刻开始在经过t=2.5T=1s第三次达到波峰，故周期T=0.4s. 由v=/T=10m/s. D点的起振方向与介质中各质点的起振方向相同。在图示时刻，C点恰好开始起振，由波动方向可知C点起振方向向下。所以，D点起振方向也是向下。从图示状态开始计时：此波传到D点需要的时间等于波从C点传播到D需要的时间，即：t=（454）/10=4.1s； D点首次达到波峰的时间等于A质点的振动状态传到D点需要的时间，即：t=（451） /10=4.4s； D点首次达到波谷的时间等于B质点的振动状态传到D点需要的时间，即：t=（453）/10=4.2s；D点第二次达到波峰的时间等于D点首次达到波峰的时间再加上一个周期，即：t=4.4 s+0.4s=4.8 s. D点第二次达到波谷的时间等于D点首次达到波峰的时间再加上一个周期，即：t=4.2s+0.4s=4.6s.10.解析：开始计时时，这列波的最前端的质点坐标是24 cm ，根据波的传播方向，可知这一点沿 y轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿 y轴负方向运动，故P点开始振动时的方向是沿 y 轴负方向，P质点开始振动的时间是（1）t=1.2 s（2）用两种方法求解质点振动法：这列波的波长是=0.24 m，故周期是T=0.4 s经过1.2 s，P质点开始振动，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1.2 s+0.3 s=1.5 s.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=1.5 s11. 解析若波向x正方向传播s=2+n(m)(n=0,1,2,3,.)， v=(40+160n)(m/s)(n=0,1,2,3,.)若波向x负方向传播s=6+n(m)(n=0,1,2,3,.)， v=(120+160n)(m/s)(n=0,1,2,3,.)将v=280m/s代入上述结果，可得：波向x负方向传播。点评利用波形计算波速时有两点必须考虑：波的传播方