2013届高考物理一轮复习讲义 1.2 机械波 新人教版选修3-4

用心 爱心 专心 1 第第 2 2 讲讲 机械波机械波 对应学生 用书P181 机械波 横波和纵波 考纲要求 1 机械波的形成条件 1 有发生机械振动的波源 2 有传播介质 如空气 水等 2 传播特点 1 机械波传播的只是振动的形式和能量 质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动 并不随波迁移 2 介质中各质点的振幅相同 振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同 3 一个周期内 质点完成一次全振动 通过的路程为 4A 位移为零 3 机械波的分类 1 横波 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波 有波峰 凸部 和波谷 凹部 2 纵波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波 有密部和疏部 横波的图象 考纲要求 波速 波长和频率 周期 的关系 考纲要求 1 横波的图象 项目内容 坐标轴以横轴表示各质点的平衡位置 纵轴表示该时刻各质点的位移 意义表示在波的传播方向上 某时刻各质点离开平衡位置的位移 图象 应用 直接读取振幅A和波长 以及该时刻各质点的位移 确 定某时刻各质点加速度和速度的方向 并能比较大小 结合 波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向 确定波的传播方向 2 振动图象与波的图象的对比和应用 两种图象 比较内容 振动图象波的图象 图象意义 一质点位移随时间变化的规 律 某时刻所有质点相对平衡位 置的位移 图象特点 用心 爱心 专心 2 图象信息 1 振动周期 振幅 2 各时 刻质点的位移 速度 加速 度 包括大小 方向 1 波长 振幅 2 任意一质 点此刻的位移和加速度方向 图象变化 随时间推移图象延续 但原 有形状不变 随时间推移 图象沿传播方 向平移 一完整曲线对应横坐标一个周期一个波长 3 波长 波速 频率及其关系 1 波长 在波动中 振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离 用 表示 2 波速 波在介质中的传播速度 由介质本身的性质决定 3 频率 由波源决定 等于波源的振动频率 4 波长 波速和频率的关系 v f v T 波的干涉和衍射现象 多普勒效应 考纲要求 1 波的干涉与波的衍射的比较 内容衍射 和干涉 定义现象 可观察到明显现 象的条件 相同点 波的衍射 波可以绕过障碍 物继续传播的现 象 波能偏离直线而 传到直线传播以 外的空间 缝 孔或障碍物 的尺寸跟波长相 差不多或者小于 波长 波的干涉 频率相同的两列 波叠加 使某些 区域的振动加强 某些区域的振动 减弱的现象 干涉图样稳定 振动强弱区域相 间分布 加强区 减弱区位置不变 两列波的频率相 同 干涉和衍射是波 特有的现象 2 多普勒效应 1 波源不动Error 2 观察者不动Error 用心 爱心 专心 3 1 质点的起振方向 各质点开始振动 即起振 的方向均与波源的起振方向相同 2 质点的振动方向与波的传播方向的互判方法 1 上下坡法 沿波的传播方向看 上坡 的点向下运动 下坡 的点向上运动 简称 上坡下 下 坡上 如右图所示 2 带动法 如下图所示 在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P 若P 在P上方 则 P向上运动 若P 在P下方 则P向下运动 3 微平移法 原理 波向前传播 波形也向前平移 方法 作出经微小时间 t后的波形 如右图虚线所示 就知道了各质点经过 t时间 到达的位置 此刻质点振动方向也就知道了 图中P点振动方向向下 特别提醒 1 在波的干涉中加强区振动加强只是振幅变大 并不是质点一直处于位移最大值 2 任何波都能发生衍射现象 而发生明显的衍射需要一定的条件 3 干涉中加强点和减弱点的判断 某质点的振动是加强还是减弱 取决于该点到两相 干波源的距离之差 r 当两波源振动步调一致时 若 r n n 0 1 2 则振动加强 若 r 2n 1 n 0 1 2 则振动减弱 2 用心 爱心 专心 4 1 如图 1 2 1 所示 S1 S2为水波槽中的两个波源 它们分别激起两列水波 图中实 线表示波峰 虚线表示波谷 已知两列波的波长 1 2 该时刻在P点为两列波的波峰与 波峰相遇 则以下叙述正确的是 图 1 2 1 A P点有时在波峰 有时在波谷 振动始终加强 B P点始终在波峰 C P点的振动不遵守波的叠加原理 P点的运动也不始终加强 D P点的振动遵守波的叠加原理 但并不始终加强 答案 D 2 如图 1 2 2 所示 男同学站立不动吹口哨 一位女同学坐在秋千上来回摆动 下 列关于女同学的感受的说法正确的是 图 1 2 2 A 女同学从A向B运动过程中 她感觉哨声音调变低 B 女同学从E向D运动过程中 她感觉哨声音调变高 C 女同学在C点向右运动时 她感觉哨声音调不变 D 女同学在C点向左运动时 她感觉哨声音调变低 答案 D 3 2010 上海单科 2 利用发波水槽得到的水面波形如图 1 2 3a b 所示 则 图 1 2 3 A 图 a b 均显示了波的干涉现象 B 图 a b 均显示了波的衍射现象 C 图 a 显示了波的干涉现象 图 b 显示了波的衍射现象 D 图 a 显示了波的衍射现象 图 b 显示了波的干涉现象 解析 图 a 中可以看出只有一条狭缝 穿过水波发生明显的衍射 图 b 中有两个振源 有些区域振动加强 有些区域振动减弱 是干涉现象 答案 D 用心 爱心 专心 5 图 1 2 4 4 2010 安徽卷 15 一列沿x轴正方向传播的简谐横波 某时刻的波形如图 1 2 4 所示 P为介质中的一个质点 从该时刻开始的一段极短时间内 P的速度v和加速 度a的大小变化情况是 A v变小 a变大 B v变小 a变小 C v变大 a变大 D v变大 a变小 解析 由波的传播方向及P点位置 可知P点此时正向平衡位置运动 速度增大 加速 度减小 答案 D 5 一列简谐波在两时刻的波形如图 1 2 5 中实线和虚线所示 由图可确定这列波的 图 1 2 5 A 周期 B 波速 C 波长 D 频率 解析 因题中未给出实线波形和虚线波形的时刻 不知道时间差或波的传播方向 因此 无法确定波速 周期和频率 只能确定波长 正确答案为 C 答案 C 图 1 2 6 6 2011 武汉调研 一简谐横波沿x轴正方向传播 若在x 1 m 处质点的振动图象如 图 1 2 6 所示 则该波在t 0 3 s 时刻的波形曲线为 解析 由题图可知t 0 3 s 时刻处于x 1 m 处的质点在波谷位置 显然t 0 3 s 时 刻的波形图中只有 A 对应了x 1 m 处的质点处在波谷位置 A 正确 答案 A 对应学生 用书P183 考点一 对波的图象的理解及应用 典例 1 如图 1 2 7 所示 图 1 2 7 为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图 波速为 2 m s 此时P点振动 用心 爱心 专心 6 方向沿y轴负方向 则 A 该波传播的方向沿x轴负方向 B P点的振幅比Q点的小 C 经过 t 4 s 质点P将向右移动 8 m D 经过 t 4 s 质点Q通过的路程是 0 4 m 解析 由P点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向 选项 A 错误 均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同 因此选项 B 错误 各质点只在自己的平衡位置 附近振动 并没有随波移动 而且 t 4 s 2T 路程s 8A 0 4 m 选项 C 错 D 对 答案 D 变式 1 如图 1 2 8 所示 图 1 2 8 一列简谐横波沿x轴正方向传播 实线和虚线分别表示t1 0 t2 0 5 s 时的波形 t2 T 能正确反映t3 7 5 s 时波形的图是 解析 因为t20 02s 符合 1 4 n 4 t 4n 1 0 08 4n 1 要求 此时v m s 1 m s 当n 1 时 T 0 016 s0 02 s 符 3 4 n 4 t 4n 3 0 08 4n 3 0 08 3 合要求 此时v m s 3 m s 当n 1 时 T s 0 02s 不符合要求 综上 T 0 08 0 08 3 0 08 7 所述 只有 B 选项正确 答案 B 波的多解问题来源 波在传播过程中 因空间的周期性和时间的周期性 常常由时间间隔 t与周期T的关 系不明确 波传播方向不确定 波传播的距离 x与波长 的关系不明确造成多解问题 变式 2 一列简谐横波沿直线由A向B传播 图 1 2 10 A B相距 0 45 m 图 1 2 10 是A处质点的振动图象 当A处质点运动到波峰位置时 B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动 这列波的波速可能是 A 4 5 m s B 3 0 m s C 1 5 m s D 0 7 m s 解析 在处理相距一定距离的两个质点关系时必须尝试作出两质点间在该时刻的最少波 形 然后根据间距和波长关系求波长 注意波的周期性 波是由A向B传播的 而且在A到 达波峰的时刻 B处于平衡位置向上运动 则A B间最少 波长 所以有 1 4 v 当n 0 时 v 4 5 m s 当 4l 4n 1 T 4l T 4n 1 4 0 45 0 4 4n 1 4 5 4n 1 n 1 时 v 0 9 m s 当n 2 时 v 0 5 m s 等 答案 A 考点三 波的图象与振动图象的综合应用 典例 3 如图 1 2 11 甲为一列简谐横波在t 0 10 s 时刻的波形图 P是平衡位置为x 1 m 处的质点 Q是平衡位置为x 4 m 处的质点 图乙为质点Q的振动图象 则 图 1 2 11 A t 0 15 s 时 质点Q的加速度达到正向最大 B t 0 15 s 时 质点P的运动方向沿y轴正方向 C 从t 0 10 s 到t 0 25 s 该波沿x轴正方向传播了 6 m D 从t 0 10 s 到t 0 25 s 质点P通过的路程为 30 cm 解析 A 选项 由乙图象看出 t 0 15 s 时 质点Q位于负方向的最大位移处 而简 谐运动的加速度大小与位移成正比 方向与位移方向相反 所以加速度为正向最大值 B 选 项中 由乙图象看出 简谐运动的周期为T 0 20 s t 0 10 s 时 质点Q的速度方向沿 用心 爱心 专心 8 y轴负方向 由甲图可以看出 波的传播方向应该沿x轴负方向 因甲图是t 0 10 s 的波 形 所以t 0 15 s 时 经历了 0 05 s 的时间 图甲的波形向x轴负方向平移了 2 T 4 4 m 的距离 如图所示 因波向x轴负方向传播 则此时P质点的运动方向沿y轴负方向 D 选项中 由图甲可 以看出 由于t 0 10 s 时刻质点P不处于平衡位置 故从t 0 10 s 到t 0 25 s 质点P 通过的路程不为 30 cm 本题正确选项为 A 答案 A 变式 3 一列简谐横波某时刻的波形如图 1 2 12 甲所示 从该时刻开始计时 波上A质点的 振动图象如图 1 2 12 乙所示 则 图 1 2 12 A 这列波沿x轴正向传播 B 这列波的波速是 25 m s C 从该时刻起经 0 4 s A质点通过的路程是 16 m D 从该时刻起 质点P将比质点Q后回到平衡位置 解析 A质点在该时刻后的位移沿y轴正方向越来越大 可知A质点正在由平衡位置向 上运动 所以可知波源在A的右边 这列波沿x轴负向传播 A 错 由图象可知波长为 20 m 周期为 0 8 s 所以波速为 25 m s B 对 从该时刻起经 0 4 s 个周期 A质点通过的 1 2 路程是 2 个振幅 为 16 cm C 错 从该时刻起 质点P将向下运动 质点Q向上运动 P 比Q先回到平衡位置 D 错 答案 B 考点四 波特有的现象 典例 4 如图 1 2 13 为某一报告厅主席台的平面图 AB是讲台 S1 S2是与讲台上话筒等高 的喇叭 它们之间的相互位置和尺寸如图 1 2 13 所示 报告者的声音放大后经喇叭传回 话筒再次放大时可能会产生啸叫 为了避免啸叫 话筒最好摆放在讲台上适当的位置 在这 些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消 已知空气中声速为 340 m s 若报告人声音的 频率为 136 Hz 问讲台上这样的位置有多少个 图 1 2 13 解析 对应于声频f 136 Hz 的声波的波长是 2 5 m v f 用心 爱心 专心 9 式中v 340 m s 是空气中的声速 在图中 O是AB的中点 P是OB上任一点 将 S1P S2P表示为 k S1PS2P 2 式中k为实数 当k 0 2 4 时 从两个喇叭来的声波因干涉而加强 当 k 1 3 5 时 从两个喇叭来的声波因干涉而相消 由此可知 O是干涉加强点 对于B 点 20 m 15 m 4 S1BS2B 2 所以 B点也是干涉加强点 因而O B之间有两个干涉相消点 由对称性可知 AB上 有 4 个干涉相消点 答案 4 个 变式 4 关于甲 乙 丙 丁四幅图象 下面说法错误的是 A 甲图条纹平行等距 是双缝干涉的图样 B 乙图条纹间距不等 是单缝衍射的图样 C 丙图是肥皂膜在阳光下产生的彩色条纹 属于薄膜干涉 D 丁图的正中央是亮的 一定是光透过小孔之后产生的单孔衍射图样 解析 丁图是泊松亮斑 是光照到不透明小圆板上发生的衍射现象 答案 D 变式 5 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动 以v表示声源的速度 V表示声 波的速度 v V 表示接收器接收到的频率 若v增大 则 A 增大 V增大 B 增大 V不变 C 不变 V增大 D 减小 V不变 解析 由于声波的速度由介质决定 故V不变 据多普勒效应可知 当声源靠近接收器 时接收到的频率变高 增加 故 B 项正确 答案 B 对应学生 用书P185 一 对波的图象理解及应用 图 1 2 14 1 2010 全国卷 改编 一简谐横波以 4 m s 的波速沿x轴正方向传播 已知t 0 时 的波形如图 1 2 14 所示 则 A 波的周期为 4 s B x 0 处的质点在t 0 时向y轴负向运动 用心 爱心 专心 10 C x 0 处的质点在t s 时速度为 0 1 4 D x 0 处的质点在t s 时速度值最大 1 4 解析 由波的图象可知半个波长是 2 m 波长是 4 m 周期是T s 1 s A 错 v 4 4 误 波在沿x轴正方向传播 则x 0 的质点在沿y轴的负方向传播 B 正确 x 0 的质点 的位移是振幅的一半 则要运动到平衡位置的时间是 s 则t s 时刻x 0 的质 1 3 T 4 1 12 1 4 点越过了平衡位置 且速度不是最大 C D 错误 答案 B 2 2011 浙江改编 在O点有一波源 t 0 时刻开始向上振动 形成向右传播的一列 横波 t1 4 s 时 距离O点为 3 m 的A点第一次达到波峰 t2 7 s 时 距离O点为 4 m 的 B点第一次达到波谷 则以下说法正确的是 A 该横波的波长为 2 m B 该横波的周期为 2 s C 该横波的波速为 1 m s D 距离O点为 5 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为 6 s 末 解析 由题意可知 A点从开始振动到第一次到达波峰的时间为 故波传到A点的时间 T 4 为t1 4 s 由波的传播公式x vt得 3 m v 同理 B点从开始振动到第 T 4 T 4 4 s T 4 一次到达波谷的时间为 故波传到B点的时间为t2 7 s 由波的传播公式x vt 3T 4 3T 4 3T 4 得 4 m v 联立解得 T 4 s v 1 m s 故 C 正确 B 错误 波长 vT 1 7 s 3T 4 m s 4 s 4 m 故 A 错误 距离O点为 5 m 的质点第一次向上振动的时刻为 5 s D 5 m 1 m s 错误 答案 C 图 1 2 15 3 2011 四川卷 16 如图 1 2 15 为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t 0 时 的波形图 当Q点在t 0 时的振动状态传到P点时 则 A 1 cm x 3 cm 范围内的质点正在向y轴的负方向运动 B Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向 C Q处的质点此时正在波峰位置 D Q处的质点此时运动到P处 解析 由波沿x轴负方向传播知 当Q点在t 0 时的振动状态传到P点时 波形如图中虚线 所示 所以此时 1 cm x 2 cm 范围内的质点正在向y轴正方向运动 因此选项 A 错误 Q处 质点此时正在波谷位置 加速度沿y轴的正方向 故选项 B 正确 选项 C 错误 波传播的是 振动的形式和能量 质点并不随波迁移 故选项 D 错误 用心 爱心 专心 11 答案 B 4 2011 上海单科 24 两列简谐波沿x轴相向而行 波速均为v 0 4 m s 两波源 分别位于A B处 t 0 时的波形如图 1 2 16 所示 当t 2 5 s 时 M点的位移为 cm N点的位移为 cm 图 1 2 16 解析 由图可知 两列波的波长分别为 A 0 2 m B 0 4 m 波源的起振方向都沿 y轴负方向 可知两波的周期分别为TA 0 5 s TB 1 s 由于t 0 时M点距A A v B v 波波前 0 5 m 距B波波前 0 3 m 故两波传播到M点时经历的时间分别为 tA 1 25 s tB 0 75 s 当t 2 5 s 时 A波使M点已振动的时间为t tA 1 25 s TA 引 5 2 起质点M的位移xA 0 B波使M点已振动的时间为t tB 1 75 s 1TB 引起质点M位 3 4 移xB 2 0 cm 由波的叠加可知此时质点M的位移x xA xB 2 0 cm N点位移可用同样方 法判定 答案 2 0 二 振动图与波的图象的综合 5 2009 全国卷 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图 1 2 17 甲所示 图中 P Q两质点的横坐标分别为x 1 5 m 和x 4 5 m P点的振动图象如图 1 2 17 乙所 示 在下列四幅图中 Q点的振动图象可能是 甲 乙 图 1 2 17 A B C D 解析 本题考查波的传播 该波的波长为 4 m P Q两点间的距离为 3 m 当波沿x轴 正方向传播时 P在平衡位置向上振动 而Q点此时应处于波峰 正确 当波沿x轴负方 向传播时 P点处于平衡位置向下振动 而此时Q点应处于波谷 正确 答案 C 6 2010 北京理综 17 一列横波沿x轴正向传播 a b c d为介质中沿波传播方 向上四个质点的平衡位置 某时刻的波形如图 1 2 18 所示 此后 若经过 周期开始计时 3 4 则图 1 2 19 描述的是 用心 爱心 专心 12 图 1 2 18 图 1 2 19 A a处质点的振动图象 B b处质点的振动图象 C c处质点的振动图象 D d处质点的振动图象 解析 波向右传播 可以确定经过 周期后 b质点处于平衡位置且向下运动 从此时开 3 4 始计时 b质点的振动图象如题图 1 2 19 所示 答案 B 图 1 2 20 7 2011 重庆卷 17 介质中坐标原点O处的波源在t 0 时刻开始振动 产生的简谐 波沿x轴正向传播 t0时刻传到L处 波形如图 1 2 20 所示 下列能描述x0处质点振动 的图象是 解析 由波动图象可知t0时x0处质点正向下振动 下一时刻质点纵坐标将减小 排除 B D 选项 x0处质点开始振动时的振动方向向下 故选项 A 错误 选项 C 正确 答案 C 三 波特有的现象 图 1 2 21 8 2011 上海单科 10 两波源S1 S2在水槽中形成的波形如图 1 2 21 所示 其中 实线表示波峰 虚线表示波谷 则 A 在两波相遇的区域中会产生干涉 B 在两波相遇的区域中不会产生干涉 C a点的振动始终加强 D a点的振动始终减弱 解析 由图知 两列波的波长不相等 不满足波的干涉条件 故 B 正确 A C D 错 误 答案 B 9 2011 江苏卷 12B 1 如图 1 2 22 所示 沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A B和C 假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶 当铁塔B发出一个闪光 列车上的观测 者测得A C两铁塔被照亮的顺序是 用心 爱心 专心 13 图 1 2 22 A 同时被照亮 B A先被照亮 C C先被照亮 D 无法判断 解析 由多普勒效应知 C先被照亮 A B D 错 C 对 答案 C 对应学生 用书P297 1 一列简谐横波沿x轴正向传播 传到M点时波形如图 1 2 23 所示 再经 0 6 s N点开始振动 则该波的振幅A和频率f为 图 1 2 23 A A 1 m f 5 Hz B A 0 5 m f 5 Hz C A 1 m f 2 5 Hz D A 0 5 m f 2 5 Hz 解析 由题干图可知振幅A 0 5 m 波从M传到N的过程 波速v m s 10 x t 11 5 0 6 m s 由图可知 4 m 所以T 0 4 s f 2 5 Hz D 正确 v 1 T 答案 D 图 1 2 24 2 沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图如图 1 2 24 所示 其波速为 200 m s 下列说法中正确的是 A 图示时刻质点b的速度方向沿y轴正方向 B 图示时刻质点a的加速度为零 C 若此波遇到另一简谐波并发生稳定干涉现象 则该波所遇到的波的频率为 50 Hz D 若该波发生明显的衍射现象 该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比 4 m 大得多 解析 因波向x轴正方向传播 故图示时刻质点b向y轴负方向振动 A 错 图示时刻 质点a的加速度最大 B 错 因该波的频率f Hz 50 Hz 故 C 对 因该波的波长 v 200 4 为 4 m 故 D 错 答案 C 用心 爱心 专心 14 图 1 2 25 3 如图 1 2 25 所示是一列简谐波在t 0 时的波形图 介质中的质点P沿y轴方向 做简谐运动的表达式为y 10sin 5 t cm 关于这列简谐波 下列说法中正确的是 A 这列简谐波的振幅为 20 cm B 这列简谐波的周期为 5 0 s C 这列简谐波在该介质中的传播速度为 25 cm s D 这列简谐波沿x轴正向传播 解析 本题主要考查考生对波形图的正确认识 由图可知 质点偏离平衡位置的最大距 离即振幅为 10 cm A 错 由该质点P振动的表达式可知这列简谐横波的周期为T 2 2 5 s 0 4 s B 错 由题图可知 该波的波长为 4 m 波速v m s 10 m s C T 4 0 4 错 由质点P做简谐运动的表达式可知 t 0 时刻质点P正在向上运动 由此可判断波沿x 轴正向传播 D 正确 答案 D 4 如图 1 2 26 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 图 1 2 26 A 质点 6 开始振动时的运动方向向下 B t 时质点 6 的加速度方向向下 T 2 C t 时质点 10 的运动方向向下 3T 4 D t T时质点 16 开始运动 解析 介质中各质点开始振动时的振动方向和振源开始振动时的振动方向相同 A 不对 经过t 质点 1 回到平衡位置 质点 9 开始向上振动 质点 6 在平衡位置上方 所以加速度 T 2 的方向向下 B 对 t 时质点 1 振动到负的最大位移处 质点 13 开始振动 5 13 之间 3T 4 的质点在平衡位置上方 9 13 之间的质点处于 下坡路 上 振动方向都向上 C 错误 t T时质点 17 开始运动 D 不对 答案 B 图 1 2 27 5 一列简谐横波沿x轴正方向传播 O为波源 如图 1 2 27 所示是波源开始振动后 0 1 s 时的波形图 则下列判断正确的是 A 这列波的周期为 0 4 s 振幅为 20 cm B 这列波的波速为 40 m s 波长为 4 m C 再经过 0 15 s x 6 m 处质点的位置坐标为 x 6 m y 0 cm D 再经过 0 55 s x 24 m 处的质点第一次到达波谷 用心 爱心 专心 15 解析 本题考查机械波的相关问题 意在考查学生对波形图的理解能力 观察振动 0 1 s 时的波形图可知周期为 0 2 s 波长为 8 m 振幅为 10 cm 可算出波速为 40 m s 选项 A B 错误 再经过 0 15 s 波继续向前传播四分之三个周期 x 6 m 处的质点正经过平衡 位置向下振动 选项 C 正确 0 1 s 时的波峰在 2 m 处 x 24 m 处的质点离它有 22 m 这个 波峰传播到x 24 m 处所需的时间为 t s 0 55 s 选项 D 错误 22 40 答案 C 6 一列简谐横波沿x轴负方向传播 图 1 2 28a 是t 1 s 时的波形图 图 b 是某振 动质点的位移随时间变化的图象 则图 1 2 28b 可能是图 a 中哪个质点的振动图象 图 1 2 28 A x 0 处的质点 B x 1 m 处的质点 C x 2 m 处的质点 D x 3 m 处的质点 解析 由题图 b 知 t 1 s 时 质点的位移为零 振动方向向下 由于波向左传播 故 图 b 应是x 0 x 4 m x 8 m 等处的质点的振动图象 正确选项为 A 答案 A 7 如图 1 2 29 所示 甲是一列横波在某一时刻的波动图象 乙是在x 6 m 处的质 点从该时刻开始计时的振动图象 a b是介质中两个质点 下列说法正确的是 图 1 2 29 A 这列波沿x轴的正方向传播 B 这列波的波速是 1 5 m s C b比a先回到平衡位置 D a b两质点的振幅都是 10 cm 解析 本题考查波动图象和振动图象的综合应用 由振动图象得x 6 m 处的质点该时 刻向y轴正向运动 对照波动图象可知 波的传播方向为x轴负向 A 错误 此刻b向平衡 位置运动 a远离平衡位置运动 b先回到平衡位置 C 正确 由振动图象得T 4 s 由波 动图象得 8 m 故v 2 m s B 错误 所有质点的振幅都为 5 cm D 错误 T 答案 C 图 1 2 30 8 一简谐机械波沿x轴正方向传播 周期为T 波长为 若在x 0 处质点的振动图 象如图 1 2 30 所示 则该波在t 时刻的波形曲线为 T 2 用心 爱心 专心 16 解析 从振动图象上可以看出x 0 处的质点在t 时刻处于平衡位置 且正在向下振 T 2 动 四个选项中只有 A 图符合要求 故 A 项正确 答案 A 9 如图 1 2 31 所示 为一列沿水平方向传播的简谐横波在t 0 时的波形图 图 1 2 32 是这列波中质点p的振动图线 那么 图 1 2 31 图 1 2 32 1 该波的传播速度为 m s 2 该波的传播方向为 填 向左 或 向右 3 图 1 2 31 中Q点 坐标为x 2 25 m 处的点 的振动方程为 y cm 解析 1 波的周期T 2 s 波长 1 m 波速v 0 5 m s T 2 P点向上运动 不难判断波是向左传播 3 Q点此时从最大位移开始向平衡位置运动 振动图象是一条余弦曲线 A 0 2 cm rad s Q点的振动方程为y 0 2cos t cm 或者y 0 2sin cm 2 T t 2 答案 1 0 5 2 向左 3 0 2cos t cm 或0 2sin t 2 10 如图 1 2 33