物理选修3-4机械波重点考点难点.doc

机械波 一、波的形成和传播【考点1 机械波的形成和传播】1、如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O为波源设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T/4，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中错误的是（B） A介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，且图中质点9起振最晚B图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总比质点7通过相 同位置时落后T/4D只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则 质点9发生的就是第98次振动 2、如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t = 0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（C）左右1234567891011121314151617181209A质点6开始振动时的运动方向向下 B时质点6的加速度方向向上C时质点10的运动方向向上 D时质点16开始运动【考点2 振动和波动的区别和联系】3、 关于振动和波动的关系，下列说法正确的是（ A ）A、 振动是波的成因，波是振动的传播B、 振动是多个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C、 波的传播速度就是质点的振动速度D、 波源停止振动时，波立即停止传播4、 关于质点的振动和波的传播，下列说法正确的是（ C ）A、 介质中的质点随波的传播而迁移B、 质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C、 波不但传递能量，还能传递信息D、 一切波的传播均需要介质2、 波的图像【考点1 波图像的理解】5、如图所示是一列简谐横波某时刻t0的波形图，试根据波形图回答下列问题： （1）该时刻加速度最大的质点有哪些？ （2）速度最大的质点有哪些？ （3）振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？ （4）如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到合外力的方向如何？6、在均匀介质中有一个振源S，它以50HZ的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形。S7.【13年高考】如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是 C 【考点2 振动图和波形图的综合应用】 8.【12年高考】一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是 A A沿x轴负方向，60m/s B沿x轴正方向，60m/sC沿x轴负方向，30 m/s D沿x轴正方向，30m/s9、如图所示为一列简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20 m / s，P是离原点为2 m的一个质点，则t = 0.17 s时刻，质点P的运动情况是 A A 速度和加速度都沿y方向B速度沿+y方向，加速度沿y方向C速度和加速度均在增大D速度正在减小，加速度正在增大10、一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f D AA=1m f=5HZ BA=0.5m f=5HZCA=1m f=2.5 HZ DA=0.5m f=2.5 HZ11、一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图所示，质点A的位置与坐标原点相距0.5 m，此时质点A沿y轴正方向运动，再经过0.02 s将第一次达到最大位移，由此无法判断 B A这列波波长是2 mB这列波频率是50 HzC这列波波速是25 m/sD这列波的传播方向是沿x轴的负方向12.一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1 s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动.则 B A.波速为20 m/s，波沿x轴正向传播B.波速为20 m/s，波沿x轴负向传播C.波速为10 m/s，波沿x轴负向传播D.波速为10 m/s，波沿x轴正向传播3、 波的多解问题【考点1 波的传播方向不确定性引起多解问题】Oy/cmx/cm481216t=0t=0.02s2-213、【10年高考】一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是 A2m/s B3m/s C4m/s D5m/s14、横波如图所示，t1时刻波形为图中实线所示；t2时刻波形如图中虚线所示已知t=t2-t1=0.5s，且3Tt2-t14T，问：（1）如果波向右传播，波速多大？（2）如果波向左传播，波速多大？（1）如果波向右传播，则t时间内传播了（n+1/4）T，即t=13/4T，T=4/13t波长=4m波速v=/T=26m/s（2）如果波向左传播，则t时间内传播了（n+3/4）T，即t=15/4T，T=4/15t波速v=/T=30m/sx/m15、(10分)一列横波在x轴方向传播，t1=0时刻的波形图如图实线所示，t2=0.5s时刻的波形图如图虚线所示，已知波的周期大于0.5s，求这列波的波速。解：由t=0.5sT,即Xx/m(1)如果波是向左传播的,从图可以看出虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动了2m(1/4的波长)，则波速的大小V1=X /t=2/0.5(m/s)=4m/s(2) 如果波是向右传播的,从图可以看出虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了6m(3/4的波长)，则波速的大小V2=X /t=6/0.5(m/s)=12m/s【考点2 波的周期性形成多解问题】16、一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知 C A 此列波的频率可能是10Hz B此列波的波长一定是0.1mC此列波的传播速度可能是34 m/sDa点一定比b点距波源近17.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示,则 D A.该波的振幅可能是20 cmB.该波的波长可能是8.4 mC.该波的波速可能是10.5 m/sD.该波由a传播到b可能历时7 s18如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离x=4.0m，波长大于3.0m，求这列波的波速 Oy/cm5-50.20.4t/s0.20.4t/sOy/cm5-5A质点B质点 【解析】由振动图象可知，质点振动周期T=0.4s 取t=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,设波长为则 （n=0、1、2、3） 所以该波波长为 因为有3.0m的条件，所以取n0，1 当n0时，波速 当n1时，波速 y/cmx/m00.2P55-5Q0.42.519、如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问： （1）该简谐横波的波速v的大小和方向如何？ （2）从t=0至t=1.2s，质点Q运动的路程L是多少？ （3）当t=1.2s时，质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是多少？（1）此波沿x轴负向传播 在t1=0到t2=0.55s这段时间里，质点P恰好第3次到达y正方向最大位移处则有 (2+)T=0.55s 解得 T =0.2s 由图象可得简谐波的波长为 =0.4m 则波速 v= =2m/s （2）在t1=0至t3=1.2s这段时间，质点Q恰经过了6个周期，即质点Q回到始点，由于振幅A=5cm所以质点Q运动的路程为 L=4A6=456cm=120cm （3）质点Q经过6个周期后恰好回到始点，则相对于平衡位置的位移为s=2.5cm 20图所示为一列简谐波在t10时刻的图象此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且t20.55 s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处试求：(1)此波沿什么方向传播？(2)波速是多大？(3)从t10至t31.2 s，质点N运动的路程和t3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？解析：(1)此