优化探究（新课标）2017届高三物理一轮复习 第12章 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 第2讲 机械波知能提升演练

1、机械波 随堂反馈1(多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A振动是波的成因，波是振动的传播B振动是单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振动的速度D波源停止振动时，波立即停止传播解析：机械波的产生条件是有波源和介质由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不

2、会停止传播，选项D错误答案：AB2.(2015·高考北京卷)周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波()A沿x轴正方向传播，波速v20 m/sB沿x轴正方向传播，波速v10 m/sC沿x轴负方向传播，波速v20 m/sD沿x轴负方向传播，波速v10 m/s解析：P点沿y轴向负方向运动，由“上下坡”法可知，该波沿x轴正方向传播由图可知波长20 m，因周期T2.0 s，故波速v10 m/s，B正确答案：B3(2015·高考福建卷)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v.若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的

3、两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()解析：B、D图中a点正通过平衡位置向下振动，A、C图中a点正通过平衡位置向上振动，A中波长A2s，周期TA，结合a点振动方向，可知a点到达波谷时间tATA.同理，tB、tC、tD，tD最小，D正确答案：D4(多选)(2014·高考新课标全国卷)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象下列说法正确的是()A在t0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B在t0.25 s时，质点P的加速度

4、方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin 10t(国际单位制)解析：由图甲得8 m，由图乙得T0.2 s，所以v40 m/s.由图乙知，在t0.10 s时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动，A错误结合图甲，由“同侧法”判得波沿x轴负方向传播，画出t0.25 s时的波形图，标出P、Q点，如图所示，此时P点在x轴下方，其加速度向上，B正确t0.25 s0.10 s0.15 s，xvt6.0 m，C正确P点起始位置不在平衡位置或最大位移处，故D错误由

5、图知A0.1 m，10 rad/s，所以Q点做简谐运动表达式为y0.10sin 10t(国际单位制)，E正确答案：BCE5.(多选)(2016·济南高三检测)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图所示下列描述该波的图象可能正确的是()解析：根据a、b两质点的振动图象可知其间距应为的奇数倍，即9 m(n1,3,5)，那么波长的可能值是：36 m、12 m、 m、 m、4 m、 m等综上可知答案为A、C.答案：AC课时作业一、单项选择题1关于波的形成和传播，下列说法不正确的是()A质点的振动方向与波的传播方向平行时，形成的波是纵波B质点的振动方向与

6、波的传播方向垂直时，形成的波是横波C波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移D波可以传递振动形式和能量解析：横波和纵波的分类是根据波的传播方向和振动方向的关系，平行为纵波，垂直为横波，故A、B两项都正确；波是振动形式的传播，在传播过程中，质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故D正确，C错误答案：C2(2014·高考北京卷)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T.t0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点图乙是波上某一质点的振动图象下列说法正确的是()At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图乙可以表示质点a的振动D图乙可以表示质点b的振

7、动解析：由图甲可知，t0时，a在正向最大位移处，v0，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，a0，且振动方向沿y轴负向，图乙可以表示质点b的振动，选项A、B、C都错误，选项D正确答案：D3.如图所示是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是()AA点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱BB点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强CC点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强DD点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强解析：两列波在A、C两点(A、C连线上)引起的振动始终同相，振动始终加强，两列波在B、D两点引起

8、的振动始终反相，振动始终减弱，故只有C正确答案：C4(2016·重庆巴蜀中学月考)如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，P是离原点x12 m的一个介质质点，Q是离原点x24 m的一个介质质点，此时离原点x36 m的介质质点刚刚要开始振动图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)由此可知()A这列波的波长2 mB图乙可能是图甲中质点Q的振动图象C这列波的传播速度v3 m/sD这列波的波源起振方向为向上解析：由题图甲读出波长4 m，由题图乙读出周期T2 s，波速v2 m/s，A、C错误；由题图乙看出，t0时刻，质点经过平衡位置向上，而题图甲中，

9、Q点也经过平衡位置向上运动，B正确；波源的起振方向与x36 m的质点t0时刻的振动方向相同，简谐波沿x轴正方向传播，则知x36 m的质点在t0时刻的振动方向向下，则波源的起振方向向下，D错误答案：B5如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()A1 cm<x<3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处解析：画出当Q点的振动状态传到P点，即tT时的波形图(如图中虚线所示)，由波的传播方向知，1 cmx2 cm范围内的质点沿y轴正方向运动，A错

10、误此时Q处的质点在波谷位置，具有沿y轴正方向的加速度，所以B正确，C错误介质中的各点在波的传播过程中只在其平衡位置附近做机械振动，并不向前传播，D错误答案：B二、多项选择题6关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是()A有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象B产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等C能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小D在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小E当观测者靠近波源时，接收到的波的频率会大于波源的振动频率解析：干涉、衍射是波共有的特性，所以A错误干涉需要满足两

11、波频率相同、波源性质相同的条件，B正确当满足d时，可产生明显的衍射现象，C正确在干涉图样中，位移随时间时刻发生变化，D错误在多普勒效应中，观测者与波源相对靠近时，接收到的波的频率大于波源的振动频率，E正确答案：BCE7一列简谐横波在t0时的波形图如图所示介质中x2 m处的质点P沿y轴正方向做简谐运动的表达式为y10sin(5t) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是()A周期为4.0 sB振幅为20 cmC传播方向沿x轴正向D传播速度为10 m/s解析：由题意知5 rad/s，周期T0.4 s，由波的图象得振幅A10 cm，波长4 m，故波速v10 m/s，P点在t0时振动方向为正y方向，波

12、向正x方向传播答案：CD8(2015·北京海淀区期中)一列波速为2.0 m/s、沿x轴正向传播的简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，P为介质中的一个质点关于这列机械波，下列说法中正确的是()A该机械波的振幅为0.2 mB该机械波的波长为10 mC从此时刻起再经过10 s，质点P通过的路程为0.8 mD此时刻质点P的加速度方向与速度方向相同解析：从题图中可得该机械波的振幅为0.2 m，波长为10 m，A、B正确该机械波的周期T s5 s，从此时刻起再经过10 s，即质点P振动了2个周期，所以经过的路程s4A×24×0.2×2 m1.6 m，C错误此时根据“

13、上下坡法”可得P点正向下振动，回复力向下，即加速度向下，故此时刻质点P的加速度方向与速度方向相同，D正确答案：ABD9.一列简谐横波沿x轴正向传播，t0时的图象如图所示此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s，Q质点回到平衡位置的最短时间为1 s，已知t0时两质点相对平衡位置的位移相同，则()A该简谐波的传播周期为1.2 sB该简谐波的传播速度为0.05 m/sCt0.4 s时，质点P的加速度沿y轴正方向D经过1 s质点Q向右移动了0.05 m解析：由简谐横波沿x轴正向传播知，此时P点向下运动，Q点向上，传播周期T2×(0.21)s2.4 s，A错误12 cm，v0.0

14、5 m/s，B正确由题分析可知，P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s，从平衡位置到达波谷的最短时间为0.6 s，则t0.4 s时P点位于向负的最大位移运动过程中，加速度为y轴正向，C正确简谐横波沿x轴正向传播，质点Q振动方向与x轴垂直，在x轴方向没有位移，D错误答案：BC10(2014·高考新课标全国卷)图甲为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x2 m的质点下列说法正确的是()A波速为0.5 m/sB波的传播方向向右C02 s时间内，P运动的路程为8 cmD02 s时间内，P向y轴正方向运动E当t7 s时，P恰好

15、回到平衡位置解析：由图甲可知，波长2 m，由图乙可知周期T4 s，则波速v0.5 m/s，A正确t2 s时，x1.5 m处的质点振动方向向下，则波向左传播，B错误.02 s时间内P质点运动的路程xP×4A8 cm，C项正确.02 s内P质点由波峰向波谷振动，向y轴负方向运动，D项错误t0时P质点位于正向最大位移处，故P质点达到平衡位置的时刻为t(2n1)，则n3时，t7 s，P恰好回到平衡位置，E项正确答案：ACE三、非选择题11.如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x0.1sin(20t)m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4

16、m和5 m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10 m/s.(1)求简谐横波的波长；(2)P点的振动_(选填“加强”或“减弱”)解析：(1)设简谐波的波速为v，波长为，周期为T，由题意知T0.1 s，由波速公式v，代入数据得1 m.(2)|s|xBPxAP5 m4 m1 m因为s，所以P点为加强点答案：(1)1 m(2)加强12(2015·高考全国卷)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v25 cm/s.两列波在t0时的波形曲线如图所示求：(1)t0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；(2)从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间解析：(1)t0时，在x50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为150 cm，260 cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x150k11(k10，±1，±2，)x250k22(k20，±1，±2，)由式得