高考物理第一轮专题总复习课件

1、第第36讲机械波讲机械波 自主自主夯实基础夯实基础自主预习轻松过关自主预习轻松过关 名师点金名师点金 近几年高考机械波部分命题特点：考题难度较大，题型近几年高考机械波部分命题特点：考题难度较大，题型 基本相似，重点是简谐波的图象基本相似，重点是简谐波的图象. 复习时重点要理解好以下两点：波在传播过程中时复习时重点要理解好以下两点：波在传播过程中时 间、空间上具有周期性；虽然波上各质点不向传播方向迁间、空间上具有周期性；虽然波上各质点不向传播方向迁 移移,但但“波形波形”却在向传播方向匀速移动却在向传播方向匀速移动. 知识梳理知识梳理 一、机械波一、机械波 1.定义：机械振动在介质中的传播形成机

2、械波定义：机械振动在介质中的传播形成机械波. 2.产生条件：产生条件：振源振源、弹性介质弹性介质. 3.分类分类 （1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波. （2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线在同一直线 上上的波的波.（注意不是振动方向与波的传播方向相同）（注意不是振动方向与波的传播方向相同） 4.特点特点 （1）每一质点都以各自的平衡位置为中心做振动，质点）每一质点都以各自的平衡位置为中心做振动，质点 并不随波而迁移，传播的是波源的并不随波而迁移，传播的是波源的振动形式振动形式和振动能量和

3、振动能量. （2）后一质点的振动总是）后一质点的振动总是落后落后于带动它的前一质点的振于带动它的前一质点的振 动，且每个质点开始振动的方向与振源起振方向动，且每个质点开始振动的方向与振源起振方向相同相同. （3）介质中各质点的振动）介质中各质点的振动周期周期和和频率频率都与波源的振动周都与波源的振动周 期和频率期和频率相同相同. 二、描述波的物理量二、描述波的物理量 1.波长（波长（）：在波的传播方向上，两个相邻的、在振动）：在波的传播方向上，两个相邻的、在振动 过程中对平衡位置的过程中对平衡位置的位移位移总是相等的质点之间的距离叫波长总是相等的质点之间的距离叫波长. 理解：在横波中，相邻的两

4、个波峰或波谷间的距离等于理解：在横波中，相邻的两个波峰或波谷间的距离等于 波长；在纵波中，两个相邻的密部或疏部中央间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部或疏部中央间的距离等于 波长波长. 2.频率（频率（f）：波源的振动频率，亦即波的频率）：波源的振动频率，亦即波的频率.它由振源它由振源 决定，与介质无关决定，与介质无关. 3.波速（波速（v）：单位时间内波）：单位时间内波沿传播方向沿传播方向传播的距离叫波传播的距离叫波 速速.波速公式为：波速公式为：. 4.频率、波速和波长大小的决定因素频率、波速和波长大小的决定因素 s v = tT = f （1）波的频率（）波的频率（f）就是）就是波

5、源振动波源振动的频率，跟介质无关的频率，跟介质无关. 波由一种介质进入另一种介质，频率一定波由一种介质进入另一种介质，频率一定不会发生不会发生改变改变. （2）波速（）波速（v）由介质及波的种类（横波或纵波）由介质及波的种类（横波或纵波） 决定，而与频率的大小决定，而与频率的大小无关无关，所以不同频率的机械波在同种，所以不同频率的机械波在同种 介质中的速率介质中的速率相同相同，由一种介质进入另一种介质时，速率，由一种介质进入另一种介质时，速率改改 变变. （3）波长（）波长（）由频率和）由频率和波速波速共同决定，也就是由振源共同决定，也就是由振源 和和介质介质共同决定，即共同决定，即 . 三、

6、波的图象三、波的图象 波动图象是指在波动图象是指在某时刻某时刻波的传播方向上的介质中各质点波的传播方向上的介质中各质点 相对于各自相对于各自平衡位置平衡位置的位移的位移. v = f 1.由简谐运动形成的简谐波的图象为由简谐运动形成的简谐波的图象为正弦曲线正弦曲线. 2.波动图象能反映的物理量波动图象能反映的物理量 （1）可直接读出）可直接读出波长波长和和振幅振幅. （2）可判定某时刻各质点偏离平衡位置的）可判定某时刻各质点偏离平衡位置的位移大小位移大小和方和方 向和某时刻各质点加速度的向和某时刻各质点加速度的方向方向，并能比较大小，并能比较大小. （3）结合波的传播方向可确定各质点的振动方向

7、）结合波的传播方向可确定各质点的振动方向,画出画出 质点的振动波形或由各质点的振动方向确定波的传播方向质点的振动波形或由各质点的振动方向确定波的传播方向. 四、波的特有现象四、波的特有现象 1.波的干涉波的干涉 （1）产生干涉的条件：振动方向相同、）产生干涉的条件：振动方向相同、频率频率相等（相差相等（相差 恒定）的两列波相遇恒定）的两列波相遇. （2）现象：两列波相遇时，某些区域振动总是）现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强加强， 某些区域振动总是减弱，且加强区和减弱区互相某些区域振动总是减弱，且加强区和减弱区互相间隔间隔. （3）对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波）对两个完全

8、相同的波源产生的干涉来说，凡到两波 源的路程差为一个波长的源的路程差为一个波长的整数倍整数倍时，振动加强；凡到两波源时，振动加强；凡到两波源 的路程差为的路程差为半个波长的奇数倍半个波长的奇数倍时，振动减弱时，振动减弱. 2.波的衍射波的衍射 （1）产生明显衍射现象的条件：）产生明显衍射现象的条件：障碍物障碍物或孔（缝）的尺或孔（缝）的尺 寸跟波长差不多，或者比寸跟波长差不多，或者比波长波长更小更小. （2）现象：波绕过障碍物继续传播）现象：波绕过障碍物继续传播. 3.多普勒效应多普勒效应 （1）由于波源和观察者之间有）由于波源和观察者之间有相对运动相对运动，使观察者接收，使观察者接收 到的波

9、的频率不等于波源频率的现象叫多普勒效应到的波的频率不等于波源频率的现象叫多普勒效应. （2）注意：波源的频率不变，只是观察者接收到的波）注意：波源的频率不变，只是观察者接收到的波 的频率发生了变化的频率发生了变化.如果两者相互接近，观察者接收的频率相如果两者相互接近，观察者接收的频率相 对于波源对于波源变大变大；如果两者相互远离，观察者接收的频率相对；如果两者相互远离，观察者接收的频率相对 于波源变小于波源变小. 五、声波五、声波 1.声波是纵波，常温下空气中的声速为声波是纵波，常温下空气中的声速为340 m/s. 2.频率低于频率低于20 Hz的声波叫次声波，频率高于的声波叫次声波，频率高于

10、20000 Hz的的 声波叫超声波声波叫超声波. 基础自测基础自测 1.(2009年潍坊高三年级统一考试年潍坊高三年级统一考试)如图如图 36-1所示所示,S是一频率为是一频率为10 Hz上下振动的波源上下振动的波源 ,所激起的波同时向所激起的波同时向x轴正负两方向传播轴正负两方向传播,波速为波速为20 m/s,质点质点P 和和Q到波源到波源S的距离分别是的距离分别是32.3 m和和9.3 m.已知已知P、Q两两质点已质点已 图图36-1 开始振动开始振动,则当波源则当波源S经过平衡位置向上振动时经过平衡位置向上振动时() A.Q质点在质点在x轴下方轴下方 B.P质点在质点在x轴上方轴上方 C

11、.Q质点振动方向向下质点振动方向向下 D.P质点振动方向向下质点振动方向向下 【解析解析】此波波长此波波长 ,所以质点所以质点P到波源的距到波源的距 离离32.3 m=16+0.3 m,而而0.3 m小于小于 ,波从波从S传播到传播到P,向右传播向右传播, 当波源当波源S经过平衡位置向上振动时经过平衡位置向上振动时,此时此时P正处于正处于x轴下方轴下方,向上向上 振动振动,故故B、D均错；质点均错；质点Q到波源的距离到波源的距离9.3 m=4+ +0.3 m, 波从波从S传播到传播到Q,向左传播向左传播,当波源当波源S经过平衡位置向上振动时经过平衡位置向上振动时, 此时此时Q正处于正处于x轴上

12、方且向下振动轴上方且向下振动,故故C正确，正确，D错误错误. 【答案答案】C 20 2 10 v =m= m f 1 4 1 4 2.(2009年山西省实验中学月考年山西省实验中学月考) 图图36-2 所示是一列简谐横波在所示是一列简谐横波在t=0时刻的图象时刻的图象. 经过经过 t=1.2 s时间时间,恰好第三次重复出现图示的波恰好第三次重复出现图示的波 形形.根据以上信息根据以上信息,下面各项能确定的是下面各项能确定的是()图图36-2 A.该波的传播速度的大小该波的传播速度的大小 B.t=1.2 s时间内质点时间内质点P经过的路程经过的路程 C. t=0.6 s时刻质点时刻质点P的速度方

13、向的速度方向 D. t=0.6 s时刻的波形图时刻的波形图 【解析解析】本题以机械波的图象为核心命题本题以机械波的图象为核心命题,考查了波的传考查了波的传 播速度、质点在某段时间内的路程、波形图等知识点播速度、质点在某段时间内的路程、波形图等知识点.并且本并且本 题具有发散性题具有发散性,要求学生具有从图象中得到有关信息的能力要求学生具有从图象中得到有关信息的能力.从从 图象中可知波长图象中可知波长=8 m,经过经过t=1.2 s时间时间,恰好第三次重复恰好第三次重复 出现图示的波形出现图示的波形,因此可知周期因此可知周期T=0.4 s,从而确定波速从而确定波速v=T=20 m/s和和t=1.

14、2 s时间内质点时间内质点P经过的路程经过的路程 s=4A3=120cm,t=0.6s 时由于不知波的传播方向时由于不知波的传播方向,因此无法确定质点因此无法确定质点P的振动方向的振动方向,t =0.6s=1.5T,因此可以确定因此可以确定t =0.6s的波形图的波形图.综上本题答案为综上本题答案为 A、B、D 【答案答案】ABD 3. (2009年昆明市高考模拟年昆明市高考模拟)一列简谐横一列简谐横 波在某时刻的波形如图波在某时刻的波形如图36-3甲所示甲所示,此时刻质此时刻质 点点P的速度为的速度为v,经过经过0.2 s它的速度大小、方向它的速度大小、方向 第一次与第一次与v相同相同,再经

15、过再经过1.0 s它的速度大小、图它的速度大小、图36-3甲甲 方向第二次与方向第二次与v相同相同,则下列判断中正确的有则下列判断中正确的有() A.波沿波沿x轴正方向传播轴正方向传播,波速为波速为5 m/s B.质点质点M与质点与质点Q的位移大小总是相等，方向总是相反的位移大小总是相等，方向总是相反 C.若某时刻若某时刻M质点到达波谷处质点到达波谷处,则则P质点一定到达波峰处质点一定到达波峰处 D.从图示位置开始计时从图示位置开始计时,在在2.2s时刻时刻,质点质点P的位移为的位移为-20 cm 【解析解析】由于由于P到平衡位置和到波谷处的位移相等到平衡位置和到波谷处的位移相等,而质而质 点

16、点P在靠近平衡位置处的速度大在靠近平衡位置处的速度大,假如假如P的运动方向向下的运动方向向下,则容则容 易判断易判断P的速度大小、方向第一次与的速度大小、方向第一次与v相同所经历的时间比质相同所经历的时间比质 点点P的速度大小、方向第二次与的速度大小、方向第二次与v相同所经历的时间要长相同所经历的时间要长,不符不符 合题意合题意,故故P的振动方向向上的振动方向向上,从而可判断出波的传播方向沿从而可判断出波的传播方向沿x 轴正方向轴正方向,从题意可得出从题意可得出,质点质点P两次达到速度两次达到速度v所经历的时间所经历的时间 之和恰好为一个周期之和恰好为一个周期,即即T=t1+t2=0.2s+1

17、.0s=1.2s,从波形图读出从波形图读出 波长波长=6 m,故波速故波速 ,故选项故选项A正确；而正确；而M、Q两两 6 = m/s=5 m/s 1.2 v T 点并非反相的两质点点并非反相的两质点,它们的位移大小并非总相等它们的位移大小并非总相等,方向并非总方向并非总 相反相反,故选项故选项B错；但错；但M、P是反相的两质点是反相的两质点,若某时刻若某时刻M质点质点 到达波谷处到达波谷处,则则P质点一定到达波峰处质点一定到达波峰处,故选项故选项C正确；从图示正确；从图示 位 置 开 始 计 时位 置 开 始 计 时 , 经 过经 过 2 . 2 s 的 时 间的 时 间 , 波 传 播 的

18、 距 离 ：波 传 播 的 距 离 ： x=vt=52.2 m=11 m,假设波源在假设波源在x轴负半轴某处轴负半轴某处(足够远足够远), 可以作出波形图如图可以作出波形图如图36-3乙所示乙所示,根据正弦函数的规律根据正弦函数的规律,可算出可算出 P的横坐标的横坐标xP=3.5 m,距它距它11 m的更靠近波源的质点的更靠近波源的质点R的横坐标的横坐标 xR=-7.5 m,此质点正好处于波谷此质点正好处于波谷,即即R的位移为的位移为-20 cm,根据机械根据机械 波是振动形式的传播波是振动形式的传播,从图示位置开始计时从图示位置开始计时,在在2.2 s时刻时刻,质点质点R 将把它的振动形式传

19、给将把它的振动形式传给P,所以质所以质 点点P的位移为的位移为-20 cm,故选项故选项D正确正确. 【答案答案】ACD图 图36-3乙乙 创新创新方法探究提练方法展示技巧方法探究提练方法展示技巧 题型方法题型方法 一、波的形成和传播一、波的形成和传播 例例1 1在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质个质 点点,相邻两质点的距离均为相邻两质点的距离均为L,如图如图36-4甲所示甲所示.一列横波沿该直一列横波沿该直 线向右传播线向右传播,t=0时到达质点时到达质点1,质点质点1开始向下运动开始向下运动,经过时间经过时间t 第一次出现如图第一次出现如图3

20、6-4乙所示的波形乙所示的波形.则该波的则该波的() A.周期为周期为t,波长为波长为8L B.周期为周期为,波长为波长为8L C.周期为周期为,波速为波速为 D.周期为周期为t,波速为波速为 2 3 t 2 3 t12 L t 8 L t 甲乙甲乙 图图36-4 【解析解析】由图可看出由图可看出,该波波长该波波长=8L.质点质点9此时向上运动此时向上运动, 这说明在这说明在t时间内时间内,波传播的距离大于一个波长波传播的距离大于一个波长.因质点因质点1开始开始 振动的方向向下振动的方向向下,故波传播到质点故波传播到质点9时时,质点质点9起振的方向应向起振的方向应向 下下,而图中质点而图中质点

21、9向上振动向上振动,这说明质点这说明质点9已振动已振动,故故,则则 ,机械波传播的速度机械波传播的速度 .由此可知选项由此可知选项B、 C正确正确. 【答案答案】BC 2 T 2 T t =+T 212 8 () 3 tL v = T =L= t 2 = 3 t T 方法概述方法概述 对于机械波对于机械波,从整体上看是波动从整体上看是波动,从局部与具体某一质点看从局部与具体某一质点看 又是振动又是振动, 波是相邻质点的依次带动而形成的波是相邻质点的依次带动而形成的,波的传播过程波的传播过程 实际上是前一质点带动后一质点振动的过程实际上是前一质点带动后一质点振动的过程,因此介质中各质因此介质中各

22、质 点做的都是受迫振动点做的都是受迫振动,它们的振动频率都与波源的频率相同它们的振动频率都与波源的频率相同,也也 就是波动的频率就是波动的频率.波在传播过程中实际上传播的是波源的振动波在传播过程中实际上传播的是波源的振动 能量和振动形式能量和振动形式,介质中各质点只是在自己的平衡位置附近来介质中各质点只是在自己的平衡位置附近来 回振动回振动,质点本身并不随波迁移质点本身并不随波迁移,仅在平衡位置附近振动仅在平衡位置附近振动.当一当一 个质点完成一个周期振动时个质点完成一个周期振动时,波在沿波的传播方向上恰好传播波在沿波的传播方向上恰好传播 了一个波长的距离了一个波长的距离.所有质点起始振动方向

23、与第一个质点所有质点起始振动方向与第一个质点(波波 源源)起始振动方向相同起始振动方向相同.也就是顺波的传播方向上，后面所有也就是顺波的传播方向上，后面所有 质点开始振动方向与第一个质点刚开始振动方向相同质点开始振动方向与第一个质点刚开始振动方向相同. 同时顺波的传播方向上同时顺波的传播方向上,各质点的振动步调依次落后各质点的振动步调依次落后. 二、波的图象的应用二、波的图象的应用 例例2一列简谐横波沿一列简谐横波沿x轴传播轴传播,周期为周期为T. t=0时刻的波形时刻的波形 如图如图36-5所示所示.此时平衡位置位于此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运处的质点正在向上运 动动,若若a

24、、b两质点平衡位置的坐标分别为两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m,xb=5.5 m,则则 () A.当当a质点处在波峰时质点处在波峰时,b质质 点恰在波谷点恰在波谷 B.时时,a质点正在向质点正在向y轴轴 负方向运动图负方向运动图36-5 C.时时,b质点正在向质点正在向y轴负方向运动轴负方向运动 D.在某一时刻在某一时刻a 、b两质点的位移和速度可能相同两质点的位移和速度可能相同 4 T t = 3 4 T t = 【解析解析】由图可看出波长为由图可看出波长为4 m,t=0时刻时刻x=3 m处的质处的质 点向上振动点向上振动,可得该波向左传播可得该波向左传播.将整个波形图向左平移将整

25、个波形图向左平移1.5 m 时时,a质点到达波峰质点到达波峰,此时此时b质点正好在平衡位置质点正好在平衡位置,与与t=0时刻平衡时刻平衡 位置在位置在7 m处的质点振动状态一样处的质点振动状态一样,故故a质点到达波峰时质点到达波峰时,b质点质点 正在平衡位置并向上振动正在平衡位置并向上振动,选项选项A错误；将图象整体向左平移错误；将图象整体向左平移1 m,即波传播时即波传播时,a的振动状态与与的振动状态与与t=0时刻平衡位置在时刻平衡位置在3.5 m 处的质点振动状态一样处的质点振动状态一样,即处在平衡位置上方并向即处在平衡位置上方并向y轴正方向轴正方向 运动运动,选项选项B错误；将图象整体向

26、左平移错误；将图象整体向左平移3m,即波传播时即波传播时,a 的振动状态与与的振动状态与与t=0时刻平衡位置在时刻平衡位置在9.5 m处和处和1.5 m的质点振的质点振 动状态一样动状态一样,即处在平衡位置下方并向即处在平衡位置下方并向y轴负方向运动轴负方向运动,选项选项C 正确；正确；a、b质点相隔质点相隔3 m,即相差即相差,质点经过周期的整数倍质点经过周期的整数倍 位移和速度相同位移和速度相同,故选项故选项D错误错误. 【答案答案】C 4 T 4 3T 4 3T 方法概述方法概述 波的传播方向与波的传播方向与 质点振动方向的关联质点振动方向的关联 判断判断,其特点是以波的其特点是以波的

27、图象为载体考查对波图象为载体考查对波 动这一质点动这一质点“群体效群体效 应应”与振动这一质点与振动这一质点 “个体运动个体运动”内在联内在联 系的理解系的理解.依波的形成依波的形成 机理和传播规律可分机理和传播规律可分 为为“质点带动法质点带动法”和和“图象微平移法图象微平移法”.此外还有此外还有“上下坡上下坡 法法”、“同侧法同侧法”等等. （续表）（续表） 三、波的多解问题三、波的多解问题 例例3一列简谐横波沿直线传播一列简谐横波沿直线传播,该直线上的该直线上的a、b两点相两点相 距距4.42 m.图图36-6中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b 两

28、点处质点的振动曲线两点处质点的振动曲线.从图示可知从图示可知() A.该波的频率一定是该波的频率一定是10 Hz B.该波的波长一定是该波的波长一定是0.1 m C.该波的传播速度可能是该波的传播速度可能是34 m/s D.a点一定比点一定比b点距波源近图点距波源近图36-6 【解析解析】由振动图象可知由振动图象可知,振动周期为振动周期为0.1s,故此列波的频故此列波的频 率一定是率一定是10 Hz,A正确；因为波速正确；因为波速,当当n=2时时,波速波速 为为34 m/s,故故C正确；由图不能断定波长一定是正确；由图不能断定波长一定是0.1 m,也无法确也无法确 定哪一点距波源近一些定哪一点

29、距波源近一些 【答案答案】AC 4.42 = 0.1 -0.07 v n 方法概述方法概述 波源振动具有时间上的周期性波源振动具有时间上的周期性,每隔时间每隔时间T又重复振动；又重复振动； 波的传播则具有空间上的周期性波的传播则具有空间上的周期性,用波长用波长来表示来表示,波源振动一波源振动一 个周期个周期,向前传播一个波长的距离向前传播一个波长的距离,介质中相距介质中相距n的质点振动情的质点振动情 况完全相同况完全相同.这两方面的周期性将导至解题答案的多解性这两方面的周期性将导至解题答案的多解性.该类该类 试题常用来考查考生思维的严密性试题常用来考查考生思维的严密性. 变式训练变式训练 一列

30、简谐横波沿一列简谐横波沿x轴正方向传播轴正方向传播, 振幅为振幅为A.t=0时时, 平衡位平衡位 置在置在x=0处的质点位于处的质点位于y=0处处, 且向且向y轴负方向运动轴负方向运动; 此时此时, 平衡平衡 位置在位置在x=0.15 m处的质点位于处的质点位于y=A处处. 该波的波长可能等于该波的波长可能等于 A. 0.60 mB. 0.20 m C. 0.12 mD. 0.086 m 【解析解析】因为波沿因为波沿x轴正方向传播轴正方向传播,且且x=0处质点经平衡位处质点经平衡位 置向置向y轴负方向运动轴负方向运动,故此时波形图为正弦函数图象故此时波形图为正弦函数图象,则则 x = 0.15

31、m = ,当当n=0时时,=0.60m,选项选项A正确；当正确；当n=1时时,=0.12 m,选项选项C正确；当正确；当n3时时,0.066 m,选项选项D错误错误. 【答案答案】AC 体验成功体验成功 1. (2009年黄冈市期末年黄冈市期末)消除噪声消除噪声 污染是当前环境保护的一个重要课题污染是当前环境保护的一个重要课题, 内燃机、通风机等在排放各种高速气流内燃机、通风机等在排放各种高速气流 的过程中都发出噪声的过程中都发出噪声,干涉型消声器可图干涉型消声器可图36-7 以用来削弱高速气流产生的噪声以用来削弱高速气流产生的噪声.干涉型消声器的结构及气流干涉型消声器的结构及气流 运行如图运

32、行如图36-7所示所示.产生的波长为产生的波长为的声波沿水平管道自的声波沿水平管道自 1 () 4 n+ 左向右传播左向右传播,在声波到达在声波到达a处时处时,分成两束相干波分成两束相干波,它们分别通过它们分别通过 r1和和r2的路程的路程,再在再在b处相遇处相遇,即可达到削弱噪声的目的即可达到削弱噪声的目的.若若r=r2- r1,则则r等于等于() A.波长波长的整数倍的整数倍 B.波长波长的奇数倍的奇数倍 C.半波长的奇数倍半波长的奇数倍D.半波长的偶数倍半波长的偶数倍 【解析解析】这两束相干波是由一束波分离出来的这两束相干波是由一束波分离出来的,其振动情其振动情 况相同况相同,振幅也相同

33、振幅也相同,要使它们在要使它们在b处相遇达到消声的目的处相遇达到消声的目的,就是就是 要这两束波叠加后成为振动减弱点要这两束波叠加后成为振动减弱点,则则r应为半波长应为半波长2的奇数的奇数 倍倍,所以选所以选C. 【答案答案】C 2.(2009年随州检测年随州检测)如图如图36-8所示所示,甲、乙是在同一条均甲、乙是在同一条均 质长绳上传播的两列简谐横波在某一时刻的波形质长绳上传播的两列简谐横波在某一时刻的波形() 2 2 A.这两列波在坐标原点开始相遇这两列波在坐标原点开始相遇 B.经过一段时间可在绳上看见一经过一段时间可在绳上看见一 个两列波叠加形成的完整正弦波形个两列波叠加形成的完整正弦

34、波形 C.经过一段时间可以在绳上看见经过一段时间可以在绳上看见 两列波叠加恰好形成一条直线两列波叠加恰好形成一条直线 D.在两列波都经过在两列波都经过O点的过程中点的过程中O图图36-8 点是一个振动减弱点点是一个振动减弱点 【解析解析】同一绳波同一绳波,波速相等波速相等,从图看出甲、乙两列波的波从图看出甲、乙两列波的波 前到前到O的距离相等的距离相等,故甲、乙两列波将同时到达故甲、乙两列波将同时到达O点点,即这两列即这两列 波在坐标原点波在坐标原点O开始相遇开始相遇,所以选项所以选项A正确；由于两列波的波正确；由于两列波的波 长及波速均相等长及波速均相等,经过一段时间经过一段时间,两列波所引

35、起的振动质点重两列波所引起的振动质点重 合合,此时可在绳上看见一个两列波叠加形成的完整正弦波形此时可在绳上看见一个两列波叠加形成的完整正弦波形 ,故选项故选项B正确；由于两列波的振幅不相等正确；由于两列波的振幅不相等,其叠加不可能出现其叠加不可能出现 抵消的情况抵消的情况,故选项故选项C错误；在两列波都经过错误；在两列波都经过O点的过程中点的过程中,根根 据波的传播方向可判断出质点的振动方向据波的传播方向可判断出质点的振动方向,甲波在甲波在O点的振动点的振动 方向向上方向向上,而乙波在而乙波在O点的振动方向向下点的振动方向向下,两列波在两列波在O点引起的点引起的 振动方向相反振动方向相反,故故

36、O点是一个振动减弱点点是一个振动减弱点,选项选项D正确正确. 【答案答案】ABD 3.（2009年四川部分学校检测）一列年四川部分学校检测）一列 沿沿x轴正方向传播的横波某时刻的波动图轴正方向传播的横波某时刻的波动图 象如图象如图36-9所示，波速为所示，波速为50 cm/s，由该图，由该图 象可知（）图象可知（）图36-9 A.该横波的波长为该横波的波长为30 cm，振幅为，振幅为5 cm B.该时刻该时刻x=5 cm处的质点的位移为处的质点的位移为5 cm C.该时刻该时刻x=15cm处的质点的加速度最大，方向沿处的质点的加速度最大，方向沿y轴负轴负 方向方向 D.再经过再经过0.2s，x

37、=12cm处的质点的速度方向沿处的质点的速度方向沿y轴负方向轴负方向 【解析解析】由波的图象可知：波长为由波的图象可知：波长为20cm，振幅为，振幅为5cm， 选项选项A错误；该时刻错误；该时刻x=5cm处的质点处于正向最大位移处，处的质点处于正向最大位移处， 选项选项B正确；该时刻正确；该时刻x=15cm处的质点的加速度由处的质点的加速度由B指向平衡指向平衡 位置，且最大，选项位置，且最大，选项C错误；再经过错误；再经过0.2s，波形恰好关于，波形恰好关于x轴轴 对称，由于波向对称，由于波向x轴正方向传播，所以轴正方向传播，所以x=12cm处的质点的速处的质点的速 度方向沿度方向沿y轴负方向

38、，选项轴负方向，选项D正确正确. 【答案答案】BD 4.（2004年全国理综卷年全国理综卷）一列简谐横波沿）一列简谐横波沿x轴负方向传轴负方向传 播，图播，图36-10甲是甲是t=1 s时的波形图，图时的波形图，图36-10乙是波中某振动乙是波中某振动 质点位移随时间变化的振动图象（两图用同一时间起点），质点位移随时间变化的振动图象（两图用同一时间起点）， 则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象（）则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象（） 甲乙甲乙 图图36-10 A.x=0处的质点处的质点 B.x=1 m处的质点处的质点 C.x=2 m处的质点处的质点D.x=3 m处的质点处的质点 【解析解析

39、】由题中图象可知波的周期由题中图象可知波的周期T=4 s，=4 m，故，故v=1 m/s，且，且0时刻波的图象如图时刻波的图象如图36-10丙所示丙所示. 即图乙为即图乙为x=0或或x=4 m处质点的振动图象处质点的振动图象. 【答案答案】A 图图36-10丙丙 5.（2007年山东理综卷）湖面上一点年山东理综卷）湖面上一点O上下振动，振幅上下振动，振幅 为为0.2 m，以，以O点为圆心形成圆形水波，如图点为圆心形成圆形水波，如图36-11甲所示，甲所示， A、B、O三点在一条直线上，三点在一条直线上，OA间的距离为间的距离为4.0 m，OB间的间的 距离为距离为2.4 m.某时刻某时刻O点处

40、在波峰位置，观察发现点处在波峰位置，观察发现2 s后此波峰后此波峰 传到传到A点，此时点，此时O点正通过平衡位置向下运动，点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一间还有一 个波峰个波峰.将水波近似为简谐波将水波近似为简谐波. （1）求此水波的传播速度、周期和波长）求此水波的传播速度、周期和波长. （2）以）以O点处在波峰位置为点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根据时刻，某同学打算根据OB 间的距离与波长的关系，确定间的距离与波长的关系，确定B点在点在0时刻的时刻的 振动情况，画出振动情况，画出B点的振动图象点的振动图象.你认为该同你认为该同 学的思路是否可行？若可行，画出学的思路是否可行？若可行

41、，画出B点振点振 动图象，若不可行，请给出正确思路并画出动图象，若不可行，请给出正确思路并画出 B点的振动图象点的振动图象.图图36-11甲甲 【解析解析】（1）由题意可知，）由题意可知， ，即，即T=1.6 s =vT=3.2 m. （2）可行）可行.振动图象如图振动图象如图36-11乙乙 所示所示. 【答案答案】（1）2 m/s1.6 s3.2 m图图36-11乙乙 （2）可行）可行.振动图象如图振动图象如图36-11乙所示乙所示. 1 2 m/s x v = t 5 = 4 tT 金典金典预测演练预测演练经典创新展望高考经典创新展望高考 1.(2009年西安铁一中模考年西安铁一中模考)一

42、列横波在一列横波在x轴上传播轴上传播,在在x=0 与与x=1 cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示.由此由此 可以得出可以得出() A.该波的波长一定是该波的波长一定是4 cm B.该波的周期一定是该波的周期一定是4 s C.该波的振幅一定是该波的振幅一定是2 cm D.该波的传播速度一定是该波的传播速度一定是1 cm/s 【解析解析】根据振动图象两个最大值的横坐标之差为振动根据振动图象两个最大值的横坐标之差为振动 周期周期,可知可知T=4 s,选项选项B正确；从图象可看出振幅正确；从图象可看出振幅A=2 cm,选项选项 C正确；根据题中所给的振

43、动图象无法得到波长正确；根据题中所给的振动图象无法得到波长(或波速或波速),也也 就无法根据就无法根据算出波速算出波速(或波长或波长),故选项故选项A、D错误错误 【答案答案】BC 2.(2009年黄冈重点中学三月联考年黄冈重点中学三月联考)一列简谐横波沿一列简谐横波沿x轴负轴负 方向传播方向传播,波速波速v=4 m/s.已知坐标原点已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象处质点的振动图象 如图甲所示如图甲所示,在乙图中能够正确表示在乙图中能够正确表示t=0.15 s时波形的图是时波形的图是() v = T 【解析解析】由振动图象知由振动图象知,坐标原点处的质点在坐标原点处的质点在t=0.15

44、s时在时在 y正半轴向下运动正半轴向下运动.已知波沿已知波沿x轴负向传播轴负向传播,根据质点的振动方根据质点的振动方 向、波的传播方向与波形的关系向、波的传播方向与波形的关系,只有选项只有选项A正确正确 【答案答案】A 3.(2009年湖南重点中学三月联考年湖南重点中学三月联考)如图所示如图所示,实线和虚线实线和虚线 分别为某种波在分别为某种波在t时刻和时刻和t+t时刻的波形曲线时刻的波形曲线.B和和C是横坐标是横坐标 分别为分别为d和和3d的两个质点的两个质点.下列说法中正确的是下列说法中正确的是() A.任一时刻任一时刻,如果质点如果质点B向上运动向上运动,则质点则质点 C一定向下运动一定

45、向下运动 B.任一时刻任一时刻,如果质点如果质点B的速度为零的速度为零,则质点则质点C的速度也为的速度也为 零零 C.如果波是向右传播的如果波是向右传播的,则波的周期可能为则波的周期可能为t D.如果波是向左传播的如果波是向左传播的,则波的周期可能为则波的周期可能为 t 【解析解析】若波向左传播若波向左传播,则在则在t时刻的基础上向左传播时刻的基础上向左传播d 时时,B、C两个质点均经过平衡位置且向上振动两个质点均经过平衡位置且向上振动,所以选项所以选项A错错 误；若波向左传播误；若波向左传播,则在则在t时刻的基础上向左传播时时刻的基础上向左传播时,B质点的质点的 速度为零速度为零,而而C质点

46、的速度并不为零质点的速度并不为零,选项选项B错误；若波向右传错误；若波向右传 播播,则在则在t时间内波传播的距离时间内波传播的距离s =k3d+0.5d,其中其中k =0、1、 2则对应的时间可能为则对应的时间可能为,当当k=1时时,有有T=t,选选 项项C正确；如果波向左传播正确；如果波向左传播,则在则在t时间内波传播的距离时间内波传播的距离 s=k3d+2.5d,其中其中k=0、1、2则对应的时间可能为则对应的时间可能为t=kT+ T,当当T= t时时,k无整数解无整数解,所以选项所以选项D错误错误. 【答案答案】C 6 76 13 4 d 1 =+ 6 tkTT 6 7 6 5 6 13

47、 4.(2008年哈师大附中、东北师大附中联考年哈师大附中、东北师大附中联考)图示是一列简图示是一列简 谐横波在某时刻的波形图谐横波在某时刻的波形图,已已 知图中知图中b位置的质点起振比位置的质点起振比a位位 置的质点晚置的质点晚0.5 s,b和和c之间的之间的 距离是距离是5 cm,则此列波的波长和频率应分别为则此列波的波长和频率应分别为() A.5 m,1 HzB.10 m,2 Hz C.5 m,2 HzD.10 m,1 Hz 【解析解析】由题意和波长定义可知由题意和波长定义可知=5 m,=0.5 s,得得T=1 s,f=1 Hz.选项选项A正确正确,B、C、D错误错误. 【答案答案】A

48、5.(2009年重庆一中期末年重庆一中期末)如图所示如图所示,实线是沿实线是沿x轴传播的一轴传播的一 列简谐横波在列简谐横波在t=0时刻的波形图时刻的波形图,虚线是这列波在虚线是这列波在t=0.2 s时刻时刻 2 T 的波形图的波形图.已知该波的波速是已知该波的波速是0.8 m/s ,则下列说法正确的是则下列说法正确的是 ( ) A.这列波的波长是这列波的波长是14 cm B.这列波的周期是这列波的周期是0.125 s C.这列波可能是沿这列波可能是沿x轴正方向传播的轴正方向传播的 D.t=0时时,x=4 cm处的质点速度沿处的质点速度沿y轴负方向轴负方向 【解析解析】从图中可以看出波长从图中

49、可以看出波长=12 cm,由已知得波速由已知得波速 v=0.8 m/s,周期；经过周期；经过0.2 s波传播的距离波传播的距离 d=vt=0.80.2 m=0.16 m,而一个波长等于而一个波长等于0.12 m,所以波又传所以波又传 播了播了0.04 m,所以波向所以波向x轴负方向传播轴负方向传播.根据带动法则可以得出根据带动法则可以得出 当当t=0时时,x=4 cm处的质点速度沿处的质点速度沿y轴负方向轴负方向. 【答案答案】D 0.12 0.15 0.8 T = s = s v 6.有三根平行的弹性绳有三根平行的弹性绳A、B、C， 它们的左端处于同一直线它们的左端处于同一直线MN上，让它上

50、，让它 们的左端同时分别开始振动，经过一定们的左端同时分别开始振动，经过一定 时间后出现了如图所示的情况，其中时间后出现了如图所示的情况，其中PQ 是平行于是平行于MN的一条直线的一条直线.由图中信息可知（）由图中信息可知（） A.形成的三列波的传播速度相同形成的三列波的传播速度相同 B.形成的三列波的波长相同形成的三列波的波长相同 C.弹性绳弹性绳A中的质点的振动频率最大中的质点的振动频率最大 D.弹性绳弹性绳A中的质点的振动周期最大中的质点的振动周期最大 【解析解析】因为振动的时间相同，而波传播的距离不同，因为振动的时间相同，而波传播的距离不同， 故波速不同，选项故波速不同，选项A错误；由

51、波形可观察到弹性绳错误；由波形可观察到弹性绳A、B、C 上的三列波的波长不同，选项上的三列波的波长不同，选项B错误；因为错误；因为A弹性绳上的波产弹性绳上的波产 生波的个数最多，故生波的个数最多，故A的频率最大，周期最小，故选项的频率最大，周期最小，故选项C正正 确、确、D错误错误. 【答案答案】C 7.如图所示，沿如图所示，沿x轴正方向传轴正方向传 播的一列横波在某时刻的波形图播的一列横波在某时刻的波形图 为一正弦曲线，其波速为为一正弦曲线，其波速为200 m/s， 下列说法正确的是（）下列说法正确的是（） A.从图示时刻开始，质点从图示时刻开始，质点b比质点比质点a先到达平衡位置先到达平衡

52、位置 B.从图示时刻开始，经过从图示时刻开始，经过0.01 s质点质点a通过的路程为通过的路程为 0.4 m C.若该波波源从若该波波源从O点沿点沿x轴正向运动，则在轴正向运动，则在x=2000 m处接处接 收到的波的频率将小于收到的波的频率将小于50 Hz D.在传播中遇到宽约在传播中遇到宽约3 m的障碍物时，该波能发生明显的障碍物时，该波能发生明显 的衍射现象的衍射现象 【解析解析】由微平移法知由微平移法知b质点正向下运动，将比质点正向下运动，将比a质点后质点后 回到平衡位置，回到平衡位置，A错误；由题意知，故经错误；由题意知，故经0.01 s 质质 点点a通过的路程为通过的路程为2A，B

53、正确；波源向接收处运动，则接收到正确；波源向接收处运动，则接收到 的波的频率将大于的波的频率将大于50 Hz，C错误；由图象可知，波的波长错误；由图象可知，波的波长 =4 m，遇到，遇到3 m宽的障碍物能发生明显的衍射，宽的障碍物能发生明显的衍射，D正确正确. 【答案答案】BD 8.如图甲所示，波源如图甲所示，波源S从平衡位置从平衡位置y=0开始振动，运动方开始振动，运动方 向竖直向上（向竖直向上（y轴的正方向）轴的正方向）,振动周期振动周期T=0.01 s，产生的简谐，产生的简谐 波向左右传播，波速均为波向左右传播，波速均为v=80 m/s.经过一段时间后，经过一段时间后，P、Q两两 点开始

54、振动，已知点开始振动，已知SP=1.2 m、SQ=2.6 m.若以若以Q点开始振动的点开始振动的 时刻作为计时的零点，则在图乙中的振动图象中，能正确时刻作为计时的零点，则在图乙中的振动图象中，能正确 0.02 T = s v 的描述的描述P、Q两点振动情况的是（）两点振动情况的是（） 甲乙甲乙 A.为为Q点的振动图象点的振动图象 B.为为Q点的振动图象点的振动图象 C.为为P点的振动图象点的振动图象 D.为为P点的振动图象点的振动图象 【解析解析】波源开始振动的方向为正方向，故每个质点的波源开始振动的方向为正方向，故每个质点的 起振方向都是起振方向都是y轴的正方向，为轴的正方向，为Q点的振动图

55、象点的振动图象. 又由题意知又由题意知Q起振时起振时P点已振动的时间为点已振动的时间为: ,故故P点的振动图象为点的振动图象为. 【答案答案】AD 9.如图所示如图所示,一列沿一列沿x轴正方向传播的轴正方向传播的 简谐横波简谐横波(图示时刻为图示时刻为t=0)波长为波长为4 m,a、b、 c、d分别是分别是x1=1 m、x2=2 m、x3=3.5 m、 x4=4.5 m处的四个质点处的四个质点.已知该波的传播速度为已知该波的传播速度为1 m/s,则则() A.对质点对质点a和和b来说来说,在第在第2 s内回复力对它们做功相同内回复力对它们做功相同,冲冲 量相同量相同 B.对质点对质点a和和b来

56、说来说,在前在前2 s内回复力对它们做功相同内回复力对它们做功相同,冲冲 量相同量相同 C.对质点对质点c和和d来说来说,在第在第1 s内回复力对它们做功相同内回复力对它们做功相同 3 0.0175 s1 4 SQ - SP t =T v D.对质点对质点c和和d来说来说,在第在第1 s内回复力对它们的冲量相同内回复力对它们的冲量相同 【解析解析】从图中读出波长为从图中读出波长为4 m,已知该波的传播速度为已知该波的传播速度为1 m/s,该波周期为该波周期为4 s.对质点对质点a和和b来说来说,在第在第2 s内回复力对内回复力对a做负做负 功功,对对b做正功做正功,所以做功不相同所以做功不相同,在第在第2 s内内a质点的回复力方向质点的回复力方向 向上向上,而而b质点的回复力方向向下质点的回复力方向向下,所以在第所以在第2 s内回复力对它们内回复力对它们 冲量不相同冲量不相同,选项选项A错误；对质点