（浙江選考）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 機械振動 機械波 第2講 機械波學(xué)案

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1、 第2講　機械波 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識內(nèi)容 必考要求 加試要求 說明 波的形成和傳播 b 1.不要求研究縱波的形成過程. 2.不要求掌握振動圖象與波的圖象之間的相互轉(zhuǎn)換. 3.不要求定量計算有關(guān)波的干涉問題. 4.不要求推導(dǎo)接收頻率與波源頻率的關(guān)系式. 5.不要求用惠更斯原理證明波的反射定律和波的折射定律. 波的圖象 b 波長、頻率和波速 c 波的衍射和干涉 b 多普勒效應(yīng) b 惠更斯原理 b 一、波的形成和傳播 1.產(chǎn)生條件 (1)有波源. (2)有介質(zhì)，如空氣、水、繩子等. 2.傳播特點 (1)傳播振動

2、形式、能量和信息. (2)質(zhì)點不隨波遷移. (3)介質(zhì)中各質(zhì)點振動頻率、振幅、起振方向等都與波源相同. (4)一個周期內(nèi)，質(zhì)點完成一次全振動，通過的路程為4A，位移為0. 自測1　(多選)下列有關(guān)機械振動和機械波的說法中正確的是(　　) A.某物體做機械振動，它周圍的介質(zhì)中就一定產(chǎn)生機械波 B.波源停止振動后，已形成的機械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播 C.機械波傳播的只是機械振動的形式和能量，參與波動的質(zhì)點并不隨波遷移 D.振動是變速的，波動是勻速的 答案　ABC 二、波的圖象 1.波的圖象 波的圖象反映了在某時刻介質(zhì)中的各質(zhì)點離開平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì)點的平

3、衡位置，縱軸表示該時刻各質(zhì)點的位移，如圖1所示. 圖1 2.圖象的應(yīng)用 (1)直接讀取振幅A和波長λ，以及該時刻各質(zhì)點的位移. (2)確定某時刻各質(zhì)點加速度的方向，并能比較其大小. (3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點的振動方向或由各質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向. 三、波長、頻率和波速 1.波長λ：在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離. 2.頻率f：在波動中，介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻率都是相同的，都等于波源的振動頻率. 3.波速v、波長λ和頻率f、周期T的關(guān)系 (1)公式：v＝＝λf. (2)機械波的速度大小由介質(zhì)決定，與機械波的頻率無關(guān). 自測2　(多選)

4、關(guān)于公式v＝λf的理解，正確的是(　　) A.v＝λf適用于一切波 B.由v＝λf知，f增大，則波速v也增大 C.v、λ、f三個量中，對同一列波來說，在不同介質(zhì)中傳播時保持不變的只有f D.由v＝λf知，波長是4 m的聲音為波長是2 m的聲音傳播速度的2倍 答案　AC 四、波的干涉和衍射　多普勒效應(yīng) 1.波的干涉和衍射 波的干涉 波的衍射 條件 兩列波的頻率必須相同 明顯條件：障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多 現(xiàn)象 形成加強區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣 波能夠繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播 2.多普勒效應(yīng) (1)條件：聲源和觀察者之間有相對運動. (

5、2)現(xiàn)象：觀察者感到頻率發(fā)生變化. (3)實質(zhì)：聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化. 自測3　(多選)以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是(　　) A.波遇到障礙物時，一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 B.當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 C.當(dāng)孔的大小比波長小時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D.通常講話產(chǎn)生的聲波，經(jīng)過尺寸為1 m左右的障礙物時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 答案　CD 命題點一　機械波的傳播和圖象 1.波的圖象特點 (1)質(zhì)點振動nT(波傳播nλ)時，波形不變. (2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為nλ(n＝1,2,3…)時，它們的振動步調(diào)總

6、相同；當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)時，它們的振動步調(diào)總相反. (3)波源質(zhì)點的起振方向決定了它后面的質(zhì)點的起振方向，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同. 2.判斷波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向的三種常見方法 (1)上下坡法：沿波的傳播方向，上坡時質(zhì)點向下振動，下坡時質(zhì)點向上振動，如圖2甲所示. 圖2 (2)同側(cè)法：波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側(cè)，如圖乙所示. (3)微平移法：將波形圖沿傳播方向平移Δx(Δx≤)，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點來判定，如圖3所示. 圖3 例1　(多選)(2017·浙江4月選考·1

7、5)一列向右傳播的簡諧橫波，當(dāng)波傳到x＝2.0 m處的P點時開始計時，該時刻波形如圖4所示.t＝0.9 s時觀測到質(zhì)點P第三次到達波峰位置.下列說法正確的是(　　) 圖4 A.波速為0.5 m/s B.經(jīng)1.4 s質(zhì)點P運動的路程為70 cm C.t＝1.6 s時，x＝4.5 m處的質(zhì)點Q第三次到達波谷 D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為2.5 Hz 答案　BCD 解析　根據(jù)同側(cè)法可知，起振方向為豎直向上.P點第三次到達波峰即(2＋)T＝0.9 s，T＝0.4 s，所以波速v＝＝5 m/s，所以A選項錯誤.1.4 s＝3.5T，每個周期路程為20 cm，所以B正確

8、.經(jīng)過t＝ s＝0.5 s，波傳到Q點，再經(jīng)過2.75T即1.1 s后Q第三次到達波谷，選項C正確.要發(fā)生干涉現(xiàn)象，另外一列波的頻率一定與該波相同，即2.5 Hz，選項D正確. 變式1　(多選)(2017·浙江名校協(xié)作體模擬)如圖5所示是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4…為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向.質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4…各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端.t＝0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5開始運動.下列判斷正確的是(　　) 圖5 A.質(zhì)點5開始振動時的運動方向向上 B.t＝時質(zhì)點6的加速度方向

9、向上 C.t＝時質(zhì)點10的運動方向向下 D.t＝T時質(zhì)點17開始運動 答案　AD 解析　經(jīng)過T時，質(zhì)點1從平衡位置運動到波峰，此時質(zhì)點5剛開始振動，由于后一個質(zhì)點重復(fù)前一個質(zhì)點的振動，質(zhì)點1開始時豎直向上振動，故質(zhì)點5開始振動時也是豎直向上振動，故A正確；經(jīng)過t＝質(zhì)點1回到平衡位置，質(zhì)點9開始向上振動，質(zhì)點6在平衡位置上方，所以加速度的方向向下，故B錯誤；t＝時質(zhì)點1振動到負的最大位移處，質(zhì)點13開始振動，5～13之間的質(zhì)點在平衡位置上方，9～13之間的質(zhì)點處于“下坡路”上，振動方向都向上，故C錯誤；t＝T時質(zhì)點17開始運動，故D正確. 變式2　(多選)(2017·溫州市十校高三期末

10、)在O點有一波源，t＝0時刻開始向上振動，形成向右傳播的一列橫波，t1＝4 s時，距離O點為3 m的A點第一次達到波峰；t2＝7 s時，距離O點為4 m的B點第一次達到波谷，則以下說法正確的是(　　) A.該橫波的波長為4 m B.該橫波的周期為2 s C.該橫波的波速為1 m/s D.距離O點6 m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6 s末 答案　ACD 解析　設(shè)波從O點傳到A點的時間為t，由于波是勻速傳播的，則波從O點傳到B點的時間為t，A、B兩點起振的方向均向上，由題意知t1＝t＋T＝4 s t2＝t＋T＝7 s 聯(lián)立解得，T＝4 s，t＝3 s 波速為v＝＝ m/s＝1

11、 m/s 波長λ＝vT＝4 m.故B錯誤，A、C正確.距離O點6 m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6 s末，D正確. 變式3　(多選)(2017·紹興市選考模擬)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻的波形如圖6所示.已知波的傳播速度為1 m/s，下列說法正確的是(　　) 圖6 A.此時P質(zhì)點正向y軸正方向運動 B.經(jīng)過0.1 s，P、Q兩質(zhì)點的位移可能相同 C.經(jīng)過0.2 s，Q質(zhì)點運動的路程為30 cm D.經(jīng)過0.4 s，P質(zhì)點向x軸正方向移動了40 cm 答案　AC 解析　波沿x軸正方向傳播，由題圖波形圖可知，質(zhì)點P沿y軸正方向運動，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動

12、，經(jīng)過0.1 s它們的位移方向不同，位移不同，故A正確，B錯誤；質(zhì)點的振幅為15 cm，波長λ＝40 cm＝0.4 m，則波的周期：T＝＝ s＝0.4 s，經(jīng)過t＝0.2 s＝T，質(zhì)點的路程為：15×2 cm＝30 cm，故C正確；在波的傳播過程中，質(zhì)點只在平衡位置附近振動并不隨波的傳播方向遷移，因此，經(jīng)過0.4 s，P質(zhì)點向x軸正方向移動的距離為0，故D錯誤. 命題點二　振動圖象和波的圖象 1.兩種圖象的比較 圖象類型 振動圖象 波的圖象 研究對象 一振動質(zhì)點 沿波傳播方向上所有質(zhì)點 研究內(nèi)容 一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律 某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律 圖象

13、 物理意義 表示某質(zhì)點各個時刻的位移 表示某時刻各質(zhì)點的位移 圖象信息 (1)質(zhì)點振動周期 (2)質(zhì)點振幅 (3)各時刻質(zhì)點位移 (4)各時刻速度、加速度方向 (1)波長、振幅 (2)任意一質(zhì)點在該時刻的位移 (3)任意一質(zhì)點在該時刻的加速度方向 (4)傳播方向、振動方向的互判 2.“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動圖象綜合類問題 (1)分清振動圖象與波的圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動圖象. (2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位.尤其要注意單位前的數(shù)量級. (3)找準(zhǔn)波的圖象對應(yīng)的時刻. (4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點. 例2

14、　(多選)如圖7甲為一列簡諧橫波在t＝0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則(　　) 圖7 A.t＝0.15 s時，質(zhì)點Q的加速度達到正向最大 B.t＝0.15 s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向 C.從t＝0.10 s到t＝0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 m D.從t＝0.10 s到t＝0.25 s，質(zhì)點P通過的路程為30 cm 答案　AB 解析　由題圖乙看出，t＝0.15 s時，質(zhì)點Q位于負方向的最大位移處，而簡諧運動的加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，所以加速度為正向

15、最大值，A項正確；由題圖乙看出，簡諧運動的周期T＝0.20 s，t＝0.10 s時，質(zhì)點Q的速度方向沿y軸負方向，由題圖甲可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負方向，C項錯誤；因題圖甲是t＝0.10 s時的波形，所以t＝0.15 s時，經(jīng)歷了0.05 s＝的時間，題圖甲的波形向x軸負方向平移了＝2 m的距離，如圖所示，因波向x軸負方向傳播，則此時P點的運動方向沿y軸負方向，B項正確；由題圖甲可以看出，由于t＝0.10 s時質(zhì)點P不處于平衡位置或最大位移處，故從t＝0.10 s到t＝0.25 s，質(zhì)點P通過的路程不為30 cm，D項錯誤. 變式4　(多選)一列橫波某時刻的波形如圖8甲所示，圖乙

16、表示介質(zhì)中某質(zhì)點此后一段時間內(nèi)的振動圖象，下列說法正確的是(　　) 圖8 A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為L點的振動圖象 B.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為M點的振動圖象 C.若波沿x軸負方向傳播，圖乙為L點的振動圖象 D.若波沿x軸負方向傳播，圖乙為N點的振動圖象 答案　AD 變式5　(多選)如圖9甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，P是離原點x1＝2 m的一個介質(zhì)質(zhì)點，Q是離原點x2＝4 m的一個介質(zhì)質(zhì)點，此時離原點x3＝6 m的介質(zhì)質(zhì)點剛要開始振動.圖乙是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點的振動圖象(計時起點相同).由此可知(　　) 圖9 A.這

17、列波的周期T＝3 s B.這列波的傳播速度v＝2 m/s C.這列波的波源起振方向為向上 D.圖乙可能是圖甲中質(zhì)點Q的振動圖象 答案　BD 變式6　(多選)(2017·溫州市九校高三上學(xué)期期末)一列簡諧橫波，在t＝0.6 s時刻波的圖象如圖10甲所示，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是(　　) 圖10 A.這列波沿x軸正方向傳播 B.從t＝0.6 s開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q晚0.4 s回到平衡位置 C.從t＝0.6 s開始，緊接著的Δt＝0.6 s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是10 m D.若傳播過程中遇到一個尺寸為10 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 答案

18、　AD 解析　由題圖乙讀出t＝0.6 s時刻質(zhì)點A的速度方向為沿y軸負方向，由題圖甲判斷出波的傳播方向為沿x軸正方向.故A正確；圖示時刻質(zhì)點P沿y軸正方向運動，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動，所以質(zhì)點P比質(zhì)點Q早0.4 s回到平衡位置，故B錯誤；Δt＝0.6 s＝0.5T，所以從t＝0.6 s開始，緊接著的Δt＝0.6 s時間內(nèi)，P質(zhì)點通過的路程是4 m，不是10 m，故C錯誤.由于該波的波長為20 m，則若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為10 m的障礙物時，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確. 命題點三　波傳播的多解問題 1.波動問題多解的主要因素 (1)周期性 ①時間周期性：時間間隔Δt與周期T

19、的關(guān)系不明確. ②空間周期性：波傳播的距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確. (2)雙向性 ①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定. ②振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定. 2.解決波的多解問題的思路 一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系Δt或Δx，若此關(guān)系為時間，則t＝nT＋Δt(n＝0,1,2，…)；若此關(guān)系為距離，則x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2，…). 例3　(多選)如圖11所示，簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開始計時，P、Q兩質(zhì)點的振動圖象如圖17所示.則(　　) 圖11 A.質(zhì)點Q

20、開始振動的方向沿y軸正方向 B.該波從P傳到Q的時間可能為7 s C.該波的傳播速度可能為2 m/s D.該波的波長可能為6 m 答案　AD 解析　由題圖可知，質(zhì)點Q的起振方向沿y軸正方向，選項A正確；簡諧橫波的傳播方向從P到Q，由題圖可知，周期T＝6 s，從P傳到Q的時間Δt＝(4＋nT) s(n＝0,1,2，…)，即Δt＝4 s,10 s,16 s，…，所以選項B錯誤；由v＝＝ m/s＝ m/s(n＝0,1,2，…)，速度v可能為2.5 m/s,1 m/s，0.625 m/s，…，所以選項C錯誤；同理，該波的波長λ＝vT，波長可能為15 m,6 m,3.75 m，…，所以選項D正

21、確. 變式7　(多選)(2017·湖州市高三上學(xué)期期末)一簡諧橫波沿x軸傳播，如圖12，軸上a、b兩質(zhì)點相距12 m，t＝0時a質(zhì)點位于波峰，b質(zhì)點位于波谷；t＝0.5 s時，a質(zhì)點位于波谷，b質(zhì)點位于波峰.下列判斷正確的是(　　) 圖12 A.波一定沿x軸正方向傳播 B.波長可能是8 m C.周期可能是0.2 s D.波速一定是24 m/s 答案　BC 解析　由題意可知波的傳播方向是不確定的，故A錯誤；若a點為波峰，b點為波谷，則x＝12 m＝(n＋)λ(n＝0、1、2、3…)，則得λ＝ m，故λ的可能值有24 m、8 m…，故B正確；同理，對應(yīng)的周期可能有：t＝0.5

22、s＝(k＋)T(k＝0、1、2、3…)，T＝ s，則T的可能值有1 s、 s、0.2 s…，故C正確；波速可能為v＝＝ m/s(n＝0、1、2、3…，k＝0、1、2、3…)，當(dāng)n＝0，k＝0時，v＝24 m/s，波速可能是24 m/s，D錯誤. 變式8　(多選)一列橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點.在t時刻A、B兩點間形成如圖13甲所示波形，在(t＋3 s)時刻A、B兩點間形成如圖乙所示波形，已知A、B兩點間距離a＝9 m，則以下說法中正確的是(　　) 圖13 A.若周期大于4 s，波可能向右傳播 B.若周期為4 s，波一定向右傳播 C.若波速為8.5 m/s，波一定

23、向左傳播 D.該波波速可能的最小值為0.5 m/s 答案　BCD 解析　若波向右傳播，3 s＝(n＋)T1(n＝0,1,2，…)，T1＝ s； 若波向左傳播，3 s＝(n＋)T2(n＝0,1,2，…)，T2＝ s 由于n是整數(shù)，當(dāng)n＝0，T1＝4 s時，波向右傳播，而波向右傳播的周期T1≤4 s.故A錯誤，B正確.由題圖知波長λ＝6 m，若波速為8.5 m/s，波傳播的距離為x＝vt＝8.5×3 m＝25.5 m＝4λ，根據(jù)波形的平移，波一定向左傳播.故C正確.波向左傳播且n＝0時，周期最大，為T2＝12 s，該波波速可能的最小值為v＝＝ m/s＝0.5 m/s.故D正確. 命題點

24、四　波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng) 1.加強點和減弱點的判斷： 疊加區(qū)域某質(zhì)點的振動是加強的還是減弱的，取決于該點到兩相干波源的距離之差Δx.某點到兩波源的距離之差等于波長的整數(shù)倍，即Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動加強；距離之差等于半波長的奇數(shù)倍，即Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，則振動減弱. 2.波的干涉的兩點提醒： (1)干涉時，振動加強區(qū)域或振動減弱區(qū)域的空間位置是不變的，不隨時間變化. (2)干涉時，加強的點只是振幅大了，并非任一時刻的位移都大；減弱的點只是振幅小了，也并非任一時刻的位移都最小. 3.波的衍射的三點注意： (1)并非只有縫、孔或障礙物很小時

25、才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，明顯衍射的條件是縫、孔或障礙物的尺寸與波長相比小或相差不多，而不是要求縫、孔或障礙物一定要小. (2)任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射不需要條件. (3)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需要一定的條件. 例4　(多選)如圖14所示為兩列相干波某時刻的波峰和波谷位置，實線表示波峰，虛線表示波谷，相鄰實線與虛線間的距離為0.2 m，波速為1 m/s，在圖示范圍內(nèi)可以認為這兩列波的振幅均為1 cm，C點是B、D兩點連線的中點，則(　　) 圖14 A.圖示時刻A、B兩點的高度差為2 cm B.圖示時刻C點正處在平衡位置且向上運動 C.F點到兩波源的路程差為零 D.經(jīng)0.1 s

26、，A點的位移為零 答案　BD 解析　A、B兩點為振動加強點，兩點振幅均為2 cm，兩點高度差為4 cm，故A錯誤；C點為B、D兩點連線的中點，所以C點處在平衡位置，又因D點離波源較近，所以C點正向上運動，B正確；F點為振動減弱點，它到兩波源的路程之差應(yīng)為半波長的奇數(shù)倍，故C錯誤；由v＝知T＝＝ s＝0.4 s，經(jīng)t＝0.1 s＝，A點由波峰回到平衡位置，位移不為零，D正確. 變式9　(多選)圖15中S為在水面上振動的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動，兩板中間有一狹縫，此時測得A處水面沒有振動，為使A處水面也能發(fā)生振動，可采用的方法是(　　) 圖15 A.使波源

27、的頻率增大 B.使波源的頻率減小 C.移動N使狹縫的間距增大 D.移動N使狹縫的間距減小 答案　BD 解析　使狹縫滿足明顯衍射的條件即可，或?qū)ⅹM縫間距變小，或?qū)⒉ㄩL變大，B、D正確. 變式10　(多選)(2017·湖州市期末考試)火車上有一個聲源發(fā)出頻率一定的樂音.當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時，觀察者聽到并記住了這個樂音的音調(diào).以下情況中，觀察者聽到這個樂音的音調(diào)比原來降低的是(　　) A.觀察者靜止，火車向他駛來 B.觀察者靜止，火車離他駛?cè)? C.火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運動 D.火車靜止，觀察者乘汽車遠離火車運動 答案　BD 解析　當(dāng)觀察者遠離聲源時，觀察者聽到

28、聲源發(fā)出的樂音的頻率變低，即音調(diào)變低，反之音調(diào)變高，選項A、C錯誤，B、D正確. 1.(多選)關(guān)于機械振動與機械波說法正確的是(　　) A.機械波的頻率等于振源的振動頻率 B.機械波的傳播速度與振源的振動速度相等 C.質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的方向 D.在一個周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播一個波長的距離 答案　AD 解析　機械波的頻率等于振源的振動頻率，A正確；波的傳播速度與質(zhì)點振動速度沒有直接關(guān)系，B錯誤；只有橫波中質(zhì)點振動的方向才總是垂直于波傳播的方向，在縱波中質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一條直線上，C錯誤；機械波在傳播過程中，根據(jù)公式λ＝vT，在一個

29、周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播一個波長的距離，D正確. 2.(多選)以下說法中正確的是(　　) A.波的衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象 B.要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠大于水波波長 C.波長越長的波，越容易發(fā)生明顯的衍射 D.只有波才有衍射現(xiàn)象 答案　CD 解析　衍射是波特有的現(xiàn)象，即任何波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過存在明顯與不明顯的差別而已，只有當(dāng)障礙物或孔的尺寸跟波長差不多或者比波長小時，才會觀察到明顯的衍射現(xiàn)象.選項C、D正確. 3.(多選)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇.下列說法正確的是(　　)

30、 A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A1－A2| B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1＋A2 C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移 D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅 答案　AD 解析　波峰與波谷相遇時，振幅相消，故實際振幅為|A1－A2|，故選項A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點的振幅最大，合振幅為A1＋A2，但此處質(zhì)點仍處于振動狀態(tài)中，其位移隨時間按正弦規(guī)律變化，故選項B錯誤；振動減弱點和加強點的位移隨時間按正弦規(guī)律變化，選項C錯誤；波峰與波峰相遇時振動加強，波峰與波谷相遇時振動減弱，加強點的振幅大于減弱點的振

31、幅，故選項D正確. 4.(多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是(　　) A.彩超測血流速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng) B.交警經(jīng)常利用超聲波的多普勒效應(yīng)測量行進中車輛的速度，來判斷車輛是否超速 C.雷達定位是利用電磁波的多普勒效應(yīng) D.多普勒效應(yīng)是指波源與觀察者互相靠近或遠離時，接收到波的頻率發(fā)生了變化的現(xiàn)象 答案　ABD 5.(多選)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15 s.下列說法正確的是(　　) A.水面波是一種機械波 B.該水面波的頻率為6 Hz C

32、.該水面波的波長為3 m D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因為波傳播時能量不會傳遞出去 答案　AC 解析　水面波是機械振動在水面上的傳播，是一種典型的機械波，A對；從第1個波峰到第10個波峰中經(jīng)歷了9個波形，時間間隔為15 s，所以其振動周期為T＝ s＝ s，頻率為0.6 Hz，B錯；其波長λ＝vT＝1.8 m/s× s＝3 m，C對；波中的質(zhì)點都上下振動，不隨波遷移，但是能量隨著波的向前傳播而傳遞出去，D錯. 6.(多選)(2017·嘉興市期末測試)周期為2.0 s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的波動圖象如圖1所示，此時質(zhì)點P正沿y軸正方向運動.則該波(　　) 圖1 A

33、.波長為2 m B.波速v＝2 m/s C.沿x軸負方向傳播 D.質(zhì)點P在1 s時間里沿波的傳播方向前進2 m 答案　AC 解析　由題圖可得，這列波的波長為2 m，波速v＝＝1 m/s，選項A正確，B錯誤；根據(jù)P點此時沿y軸正方向運動，可得這列波沿x軸負方向傳播，選項C正確；質(zhì)點并不隨波遷移，選項D錯誤. 7.(多選)(2017·杭州四中開學(xué)考試)一簡諧橫波以4 m/s的波速沿x軸正方向傳播.已知t＝0時的波形如圖2所示，則(　　) 圖2 A.波的周期為1 s B.x＝0處的質(zhì)點在t＝0時向y軸負方向運動 C.x＝0處的質(zhì)點在t＝0.25 s時速度為0 D.x＝0處的

34、質(zhì)點在t＝0.25 s時速度值最大 答案　AB 解析　由波的圖象可知，波長λ＝4 m，周期T＝＝ s＝1 s，A正確；因為波沿x軸正方向傳播，前邊質(zhì)點要帶動后邊質(zhì)點，振動波峰左側(cè)的質(zhì)點向y軸負方向運動，B正確；t＝0.25 s為，故x＝0處的質(zhì)點運動到平衡位置以下，速度既不最大也不為零，C、D錯誤. 8.(多選)(2017·嘉興一中期末)如圖3所示，S1、S2是弦線兩端的兩個波源，它們的振動周期都為T，振幅都為A，某時刻S1發(fā)出的波恰好傳到C，S2發(fā)出的波恰好傳到A，圖中只畫出了此時刻兩列波在AC部分的疊加波形，S1A間、S2C間波形沒有畫出，下列說法正確的是(　　) 圖3 A.

35、A、B、C三點是振動減弱點 B.A、C是振動減弱點，B是振動加強點，振幅為2A C.再經(jīng)過，AC間的波形是一條直線 D.再經(jīng)過，AC間的波形不是一條直線 答案　AC 解析　由題圖看出，兩列波同時開始傳播，由波形可知，S1開始振動方向向下，S2開始振動方向向上，所以題圖中A、B、C三點都是振動減弱點，振幅都為零.故A正確，B錯誤.畫出再經(jīng)過后，兩列波單獨傳播時的波形，如圖所示，AC間合振動的位移都是零，疊加后AC間的波形是一條直線.故C正確，D錯誤. 9.(多選)(2017·紹興一中期末)一列簡諧波沿x軸正方向傳播，在某一時刻波形圖如圖4所示，已知P點振動周期為0.5 s，由此可

36、以判斷出(　　) 圖4 A.此時P點加速度正在增大 B.該波波速為8 m/s C.離坐標(biāo)原點為11 m的Q點先沿y軸負方向運動 D.從此時刻算起，t＝1.125 s時Q點第一次達到波峰 答案　BC 解析　簡諧橫波沿x軸正方向傳播， 則P點此時刻向平衡位置振動，加速度正在減小.故A錯誤.由題圖得，波長λ＝4 m，波速為v＝＝ m/s＝8 m/s.故B正確；根據(jù)波形的平移法判斷可知此刻E點的振動方向沿y軸負方向，則Q點開始振動方向必定沿y軸負方向.故C正確；此時x＝0處是波峰，Q點第一次達到波峰需要t＝ s＝1.375 s，故D錯誤. 10.(多選)(2017·金華市高三上學(xué)期

37、期末)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的波形如圖5所示，介質(zhì)中質(zhì)點A的平衡位置在距坐標(biāo)原點8 cm處，質(zhì)點B的平衡位置在距坐標(biāo)原點16 cm處，從該圖象對應(yīng)時刻算起，當(dāng)質(zhì)點A的運動狀態(tài)與圖示時刻質(zhì)點B的運動狀態(tài)相同，所需的最短時間為0.12 s，則(　　) 圖5 A.該簡諧橫波的頻率為5 Hz B.從圖示時刻起，質(zhì)點A比質(zhì)點B先回到平衡位置 C.介質(zhì)中平衡位置距坐標(biāo)原點20 cm處質(zhì)點的振動方程為y＝10sin (10πt) cm D.當(dāng)該波傳播中遇到寬度為20 m障礙物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 答案　AC 解析　使A點與B點的運動狀態(tài)相同的最短時間，則應(yīng)是平衡位置為－

38、4 cm的點的波形平移到A點，即相當(dāng)于波間傳播12 cm，則波速v＝ m/s＝1 m/s，由v＝λf可知，f＝＝ Hz＝5 Hz，故A正確；波沿x軸正方向傳播，則A點向下振動，B點向上振動，由題圖可知，B應(yīng)先回到平衡位置，故B錯誤；由波形圖可知，波的振幅為10 cm,20 cm處的點，其振動方程為：y＝10sin (10πt) cm，故C正確；波的波長為20 cm，遠小于障礙物的尺寸，故不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯誤. 11.(多選)(2017·稽陽聯(lián)誼學(xué)校聯(lián)考)如圖6所示為沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，其波速為200 m/s，則下列說法正確的是(　　) 圖6 A

39、.從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點a通過的路程為40 cm，此時相對平衡位置的位移為零 B.圖中質(zhì)點b的加速度在增大 C.從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點b位于平衡位置上方，并向上做減速運動 D.若要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸一定小于4 m 答案　BC 解析　根據(jù)題意知，該簡諧波的波長為4 m，波速為200 m/s，則周期為0.02 s，從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點a通過的路程為40 cm，此時相對平衡位置的位移為－20 cm，選項A錯誤；該波沿x軸正方向傳播，圖示時刻質(zhì)點b正向y軸負方向運動，加速度在增大，選項B正確；從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點b位

40、于平衡位置上方，并向上做減速運動，選項C正確；若要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸應(yīng)與波長差不多或比波長小，選項D錯誤. 12.(多選)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T.t＝0時刻的波形如圖7甲所示，a、b是波上的兩個質(zhì)點.圖乙是波上某一質(zhì)點的振動圖象.下列說法中正確的是(　　) 圖7 A.t＝0時質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的小 B.t＝0時質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的小 C.圖乙可以表示質(zhì)點a的振動 D.圖乙可以表示質(zhì)點b的振動 答案　AD 13.(多選)如圖8所示，圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波動圖象，圖乙是x＝2 m處質(zhì)點P的振動圖象，下

41、列判斷正確的是(　　) 圖8 A.該波的傳播速率為4 m/s B.該波沿x軸正方向傳播 C.經(jīng)過0.5 s，質(zhì)點P沿波的傳播方向移動2 m D.若遇到3 m的障礙物，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 答案　AD 解析　由題圖可知，該波的波長λ＝4 m，周期T＝1 s，則v＝＝4 m/s，該波的傳播速率為4 m/s，選項A正確；由題圖乙可知，t＝0時刻質(zhì)點P經(jīng)平衡位置開始向下振動，結(jié)合題圖甲可知，該波沿x軸負方向傳播，選項B錯誤；質(zhì)點P只在平衡位置附近振動，不沿波的傳播方向移動，選項C錯誤；由于波長略大于障礙物尺寸，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D正確. 14.(多選)一列簡諧橫波沿

42、x軸正方向傳播，圖9甲是波剛傳播到x＝5 m處的M點時的波形圖，圖乙是質(zhì)點N(x＝3 m)從此時刻開始計時的振動圖象，Q是位于x＝10 m處的質(zhì)點，下列說法正確的是(　　) 圖9 A.這列波的波長是5 m B.M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都沿y軸正方向 C.由甲圖對應(yīng)時刻開始計時，經(jīng)過6 s，質(zhì)點Q第一次到達波谷 D.這列波由M點傳播到Q點需要5 s 答案　CD 解析　由題圖知λ＝4 m，T＝4 s，v＝＝1 m/s，開始計時時，質(zhì)點N已振動了半個周期，由題圖乙知，質(zhì)點N起振方向是沿y軸負方向的，各質(zhì)點開始振動時的方向都沿y軸負方向；此時x＝4 m處的質(zhì)點位于波谷位置

43、，再經(jīng)過t＝＝6 s，Q第一次到達波谷.波由M傳到Q需時間tMQ＝＝5 s.故C、D正確. 15.(多選)(2017·浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)如圖10所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，虛線是這列波在t＝0.2 s時刻的波形圖.已知該波的波速是v＝0.8 m/s，振幅A＝4 cm.則下列說法正確的是(　　) 圖10 A.這列波的傳播方向一定為x軸的負方向 B.t＝0時刻x＝8 cm處的質(zhì)點向下振動 C.經(jīng)過t＝1 s，x＝2 cm處的質(zhì)點位于平衡位置 D.t＝0.2 s時刻x＝4 cm處的質(zhì)點位移為－2 cm 答案　ACD 解析　在0.2 s內(nèi)波傳播的距離

44、為s1＝vt1＝0.16 m＝16 cm，因波長等于12 cm，故16 cm＝1λ，可知這列波的傳播方向一定為x軸的負方向，選項A正確；由“同側(cè)法”可知，t＝0時刻x＝8 cm處的質(zhì)點向上振動，選項B錯誤；經(jīng)過t2＝1 s，波向左傳播s2＝vt2＝0.8 m＝6λ，則由平移法可知，x＝2 cm處的質(zhì)點位于平衡位置，選項C正確；波的周期T＝0.15 s，x＝4 cm處的質(zhì)點的振動方程是y＝－Asint＝－4sin t cm＝－4sin t cm，故t＝0.2 s時刻x＝4 cm處的質(zhì)點位移為y＝－4sin×0.2 cm＝－2 cm，選項D正確. 16.(多選)一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點的振動圖象如圖11所示，下列描述該波的圖象可能正確的是(　　) 圖11 答案　AC 解析　由振動圖象可知，在t＝0時，質(zhì)點a處在波峰位置，質(zhì)點b處在平衡位置且向下運動.若簡諧橫波沿直線由a向b傳播，有λ＋nλ＝9，解得波長λ＝ m(n＝0,1,2,3,4，…)，其波長可能值為12 m，5.14 m，…，選項C正確；若簡諧橫波沿直線由b向a傳播，有λ＋nλ＝9，解得波長λ＝ m(n＝0,1,2,3,4，…)，其波長可能值為36 m,7.2 m,4 m，…，選項A正確. 20