高考物理一轮复习 专题56 机械波 横波的图象(练)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题56 机械波 横波的图象1．有关纵波与横波，如下说法正确的答案是：〔〕A ．振源上下振动形成的波是横波B ．振源水平振动形成的波是纵波C ．波沿水平方向传播质点上下振动，这类波是横波D ．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波一定是纵波【答案】C【名师点睛】此题关键能知道横波与纵波的概念，能知道区别横波与纵波的关键是看质点的振动方向与波的传播方向之间的关系，而不是看水平方向或竖直方向。
2．如图甲所示，两列横波在同一水平面上传播，两列横波的波源沿竖直方向振动。
横波1的波源B 点的振动图象如图乙所示；横波2的波源C 点的振动图象如图丙所示。
两列波的波速都为20 cm/s 。
两列波在P 点相遇，P 与B 、C 两点的距离均为40 cm ，如此P 点振幅为：〔〕A ．70cmB ．-10cmC ． 0D ．10cm【答案】D【解析】由图知，两列波的周期都是T =1s ，由v T λ=得，波长λ=v T =0.2×1m=0.2m．因P C=P B=40cm ，而t =0时刻两波的振动方向相反，如此两列波的波峰和波谷同时传到P 点，P 点是振动减弱的点，振幅等于两波振幅之差，即为A=40cm-30cm=10cm ．故ABC 错误，D 正确．应当选D 。
【名师点睛】此题的解题关键是掌握波的叠加原理进展分析，根据路程差和起振方向关系进展分析；此题中根据P到B、C的路程差与波长的关系，分析P的振动是加强还是减弱，再研究P点的振幅。
3．如下列图，在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源，分别距O点6m和1m，两个声源同时不断向外发出波长都为2m的完全一样的声波。
在直线PQ上从－∞到＋∞的范围内声波干预减弱的区域共有：〔〕MABPA．无穷多个 B．7个 C．5个 D．3个【答案】C【名师点睛】此题关键明确振动加强和振动减弱的条件，当到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的, 然后可以结合图表分析，较难.4．〔多项选择〕如下列图，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=－1.0 m和x=5.0 m处，两列波的速率均为v=2 m/s，两波源的振幅均为A=2 cm。
图示为t ＝0时刻两列波的图象〔传播方向如下列图〕，此刻平衡位置处于x=1.0 m和x=3.0 m的M、N两质点刚开始振动。
质点P、Q的平衡位置分别处于x＝2.0m和x＝2.5m处，关于各质点运动情况判断正确的答案是：〔〕A．质点Q的起振方向沿y轴正方向B．t＝1.25 s时刻，质点M的位移为-4cmC．两列波能发生干预，发生干预后质点P为振动减弱点D．两列波能发生干预，发生干预后质点Q为振动加强点【答案】ACD【名师点睛】波的干预〔1〕产生稳定干预现象的条件：频率一样；振动方向一样；有固定的相位差．〔2〕干预区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：①最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ＝nλ.②最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即δ＝λ2〔2n＋1〕．5．如下列图，a、b、c、D．.....为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，假设某时刻向右传播的波到达a质点，a开始时先向上运动，经过0.2s d质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置〔质点振幅为2cm，ad沿传播方向上的距离小于一个波长〕。
如此该简谐横波在介质中的速速可能值为 _m/s,此时质点j的位移为cm。
【答案】3或2 0【解析】波从a传到d时，d开始向上振动，经过14T第一次达到最大位移，而a正好在平衡位置，可能经过平衡位置向下，也可能经过平衡位置向上．假设a正好经过平衡位置向下，如此a已经振动了12T，波从a传到d的时间为14T，如此ad间的距离为14λ，即有10.3m4λ=，可得波长 1.2mλ=，且0.2s2T=，得T=0.4s，故波速1.23/0.4v m sTλ===．在时间2T内，波传播的距离为10.62mλ=，所以波还没有传到j，j的位移为0．假设a正好经过平衡位置向上，如此a已经振动了T，波从a传到d的时间为34T，如此ad间的距离为34λ，即有30.3m4λ=，可得波长0.4mλ=，且T=0.2s，故波速2/v m sTλ==，在T时间内，波传播的距离为λ=0.4m，所以波还没有传到j，j的位移为0．综上，该简谐横波在介质中的波速可能值为3或2m/s，此时质点j的位移为0cm．【名师点睛】此题的关键要仔细研究波形成的过程，根据时间确定周期，根据距离确定波长，要知道波在一个周期内传播的距离等于一个波长．1．如如下图所示．甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，如此如下判断正确的答案是：〔〕A．该波的传播速率为4 cm/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过0.5 s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2 mD．平衡位置x=1.5 m处的质点在t=0s到t=2.25s时间内的路程为825m【答案】D【名师点睛】根据波动图象能读出波长、由质点的振动方向判断波的传播方向，由振动图象读出周期和质点的振动方向等等，都学习振动和波局部应具备的根本能力，要加强训练，熟练应用；注意选项A的速度单位；选项D需掌握三角函数的知识.2．一频率为600Hz 的声源以20rad／s 的角速度沿一半径为0.80m 的圆周作匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如下列图，如下判断正确的答案是：〔〕①观察者接收到汽笛在A 点发出声音的频率大于600Hz②观察者接收到汽笛在B 点发出声音的频率等于600Hz③观察者接收到汽笛在C 点发出声音的频率等于600Hz④观察者接收到汽笛在D 点发出声音的频率小于600HzA．①② B．②④ C．①③ D．③④【答案】A【名师点睛】此题是对多普勒效应的考查；要知道两个声信号从声源传播到观察者的过程，由于频率发生变化，导致速度也变化，所以时间也会变化；当观察者与波源的距离发生变化时，接收频率与发射频率出现不等现象。
3．在xO y平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为A。
M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如下列图。
在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。
该波的周期大于1s。
如此：〔〕A．该波的周期为85s B．在t=12s时，N的速度一定为2m/sC．从t=0到t=1s，M向右移动了2mD．从t=13s到t=23s，M的动能逐渐增大【答案】D【解析】由题意：波速为2m/s，周期大于1s，如此波长λ大于v T=2m．由题，分析得知，3 42mλ=，得波长83mλ=，周期为43T svλ==．故A错误．N的速度与波传播的速度是两回事，在t=12s时，N的速度不一定等于2m/s．故B错误．波传播过程中质点M不向前移动，M点只上下振动．故C错误．从t=13s到t=23s，即14T到12T，M点正从波峰向平衡位置运动，动能逐渐增大．故D正确．应当选D．【名师点睛】此题考查机械波的传播问题；是特殊值问题，根据波长的范围，结合波形，得到波长．要注意质点的振动速度与波传播速度是不同的；另外质点只在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移.4．〔多项选择〕如图甲所示为一列简谐横波在t ＝0.2s 时的波形图，P h 为平衡位置在x ＝2m 处的质点，图乙所示为质点P 的振动图象，如此如下关于该波的说法中正确的答案是：〔〕A ．该波的周期是0.4sB ．该波沿x 轴正方向传播C ．该波的传播速度为10m/sD ．从t ＝0.2s 到t ＝0.5s ，质点P 通过的路程为40cm【答案】AC【名师点睛】由振动图象与波动图象确定信息，再由T v λ=，可求出波速，由质点的振动方向来确定波的传播方向；根据质点的振动图象，可确定所给时间的周期数，在每个周期内质点通过的路程为4个振幅，从而可求出P 点通过的路程。
5．在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m 的A 、B 两点，如图〔甲〕、〔乙〕分别是A 、B 两质点的振动图像，该波波长大于2m ，求这列波可能的波速。
【答案】403/m s 、 407/m s 、40/m s 、8/m s 【解析】由振动图象得质点振动周期0.4 T s =，假设波由A 向B 传播，B 点比A 点晚振动的时间340123t nT T n ∆=+=⋯（，，，，），所以A 、B 间的距离为340123s n n λλ∆=+=⋯（，，，，），如此波长为4431436s n n λ∆==++，因为 2 m λ＞，所以01n =，，当0n =时，1163m λ=，11403/T v m s λ==，当1n =时，2167m λ=，22407/T v m s λ==．假设波由B 向A 传播，A 点比B 点晚振动的时间140123t nT T n ∆=+=⋯（，，，，），所以A 、B 间的距离为140123s n n λλ∆=+=⋯（，，，，），如此波长为4411416s n n λ∆==++， 2 m λ＞，所以01n =，，当0n =时，116m λ=，140/v m s =，当1n =时，2 3.2m λ=，28/v m s =。
【名师点睛】知道两个质点的振动图象，读出同一时刻质点的位置和速度关系，分析它们状态的关系，画出波形，研究质点间距离与波长的关系，是常规的思路，多做相关训练，有助于强化质点的振动与波动关系。
1．【2017·某某卷】手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。
绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L 。
t =0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，如下判断正确的答案是：〔〕A ．该简谐波是纵波B ．该简谐波的最大波长为2LC ．8T t =时，P 在平衡位置上方D ．38T t =时，P 的速度方向竖直向上 【答案】C【名师点睛】此题应注意波的周期性，要从波长入手。
2．【2017·新课标Ⅲ卷】〔5分〕如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5 s时的波形图。
该简谐波的周期大于0.5 s。
关于该简谐波，如下说法正确的答案是_______〔填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分〕。
A．波长为2 mB．波速为6 m/sC．频率为1.5 HzD．t=1 s时，x=1 m处的质点处于波峰E．t=2 s时，x=2 m处的质点经过平衡位置【答案】BCE【名师点睛】此题知道两个时刻的波形，可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离，要理解“该简谐波的周期大于0.5 s〞表达的意义。
(完整版)全国高中物理机械波试题及详细解析
机械振动与机械波1. 如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t 时刻的波形图。
已知该波的周期为T ，a 、b 、c 、d为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是（ ）A ．在2Tt +时，质点c 的速度达到最大值B ．在2t T +时，质点d 的加速度达到最大值C ．从t 时刻起，质点a 比质点b 先回到平衡位置D ．从t 时刻起，在一个周期内，a 、b 、c 、d 四个质点所通过的路程均为一个波长【解析】波沿x 轴正方向传播，所以质点b 比质点a 先回到平衡位置，选项C 错误；一个周期的时间里，各质点的路程4倍的振幅，而不是一个波长，选项D 错误。
【答案】B 1．图甲为一列简谐横波在t =0.10s 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 A ．t =0.15s 时，质点Q 的加速度达到正向最大 B ．t =0.15s 时，质点P 的运动方向沿y 轴正方向 C ．从t =0.10s 到t =0.25s ，该波沿x 轴正方向传播了6 m D ．从t =0.10s 到t =0.25s ，质点P 通过的路程为30 cm【解析】由乙图中Q 点的振动图象可知t=0.15s 时Q 点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故Ay/cmy/cm x/m10246 80 t/10-2s105 10 15 20 0 QP甲 乙正确；甲图描述的是t=0.10s 时的波动图象，而根据乙图可知t=0.10s 到t=0.25s 内Q 点将向下振动，这说明在甲图中此时Q 点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，判定出经过四分之一周期即t=0.15s 时质点P 运动方向为Y 轴负方向，故B 错误；根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v=Tλ=40m/s ，故从t=0.10s 到t=0.25s ，波沿x 负方向传播了6m ，而并非沿x 轴正方向传播，故C 错误；质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，结合0.10s 时P 点的位置可知在t=0.10s 到t=0.25s 的四分之三周期内，质点P 通过的路程小于三个振幅即小于30cm ，故D 错误．故选A ．2.（2013·北京海淀二模，18题）—根弹性绳沿x 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t= 0时使其开始沿y 轴做简谐运动，在t=0.25s 时，绳上形成如图4所示的波形。
高考物理一轮复习 专题12.2 机械波押题专练-人教版高三全册物理试题
专题12.2 机械波1.如下列图是两个完全一样的波源在介质中形成的波相叠加而发生干预的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，如此以下说法正确的答案是( )A．A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱B．B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动减弱C．C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强D．D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强E．假设这两列波遇到尺寸为该波波长的障碍物，这两列波都能发生明显衍射现象答案：BCE2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，设t＝0时刻波传播到x轴上的B质点，波形如下列图。
从图示位置开始，A质点在t＝0.6 s时第二次出现在波峰位置，如此如下说法正确的答案是( )A．该简谐横波的周期为0.3 sB．该简谐横波的波速等于5 m/sC．t＝0.6 s时，质点C在平衡位置处且向上运动D．经t＝1.2 s，该波传播到x轴上的质点DE．当质点E第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置解析：t＝0时刻，质点A在波谷位置，经过1.5T第二次到达波峰位置，即1.5T＝0.6s，所以T＝0.4 s，A项错；由题中波形图可知波的波长λ＝2 m，所以波速v＝λT＝5 m/s，B项正确；t＝0.6 s时，波传播的距离Δx＝vt＝3 m，即t＝0时刻的O点的振动传到C点，t＝0时刻，质点O经平衡位置向上运动，C项正确；经过1.2 s，波传播的距离为Δx′＝vt ＝6 m，波已传到x＝8 m处，D项错；B、E两点间隔1.5λ，所以E点到达波峰位置时，B点恰好在波谷，E项正确。
答案：BCE3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期T＝0.2 s，t＝0时的波形如下列图，波上有P、Q两质点，其纵坐标分别为y P＝2 cm，y Q＝－2 cm。
如下说法中正确的答案是( )A．P点的振动比Q点滞后半个周期B．P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等C．在0.25 s内，P点通过的路程为20 cmD．该波波速为10 m/sE．在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等答案：BDE4．如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，ab＝6 m，ac＝8 m。
机械波 学生版--2024届高考物理一轮复习热点题型
机械波目录题型一 机械波与波的图像类型1 波的形成及传播类型2 波的图像题型二 波的图像和振动图像的理解和应用题型三 波传播的周期性和多解性问题类型1 时间多解性类型2 空间多解性题型四 波的叠加与干涉题型五 波特有的现象题型一:机械波与波的图像1.传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。
(4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v=λT=λf。
2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法内容图像“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一横坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向类型1.波的形成及传播1(2023·浙江金华·模拟预测)杜甫曾在《曲江》中提到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。
平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播(可视为简谱波)，A、B两点与S在同一条直线上，C、S在另外一条直线上。
图示时刻，A在波谷，B、C在不同的波峰上。
已知波速为v，A、B连线在水平方向的距离为a，则不正确的是()A.水波的波长为aB.A点振动频率为2vaC.到达第一个波峰的时刻，C比A滞后3avD.从图示时刻起，经过av的时间，B、C之间的距离增大了2(2023·江苏徐州·统考三模)如图，静止水面同一直线上的A、S、B为三个质点的平衡位置，它们的间距为AS=SB=3a。
一滴水落在S处，形成一列向四周传播的水波(可视为简谐波)，当水波的同一波峰经过A、B处时，S处的质点刚好经过平衡位置，且S、A(或B)之间只有一个波谷。
(完整版)全国高中物理机械波试题及详细解析
机械振动与机械波1. 如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t 时刻的波形图。
已知该波的周期为T ，a 、b 、c 、d为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是（ ）A ．在2Tt +时，质点c 的速度达到最大值B ．在2t T +时，质点d 的加速度达到最大值C ．从t 时刻起，质点a 比质点b 先回到平衡位置D ．从t 时刻起，在一个周期内，a 、b 、c 、d 四个质点所通过的路程均为一个波长【解析】波沿x 轴正方向传播，所以质点b 比质点a 先回到平衡位置，选项C 错误；一个周期的时间里，各质点的路程4倍的振幅，而不是一个波长，选项D 错误。
【答案】B 1．图甲为一列简谐横波在t =0.10s 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 A ．t =0.15s 时，质点Q 的加速度达到正向最大 B ．t =0.15s 时，质点P 的运动方向沿y 轴正方向 C ．从t =0.10s 到t =0.25s ，该波沿x 轴正方向传播了6 m D ．从t =0.10s 到t =0.25s ，质点P 通过的路程为30 cm【解析】由乙图中Q 点的振动图象可知t=0.15s 时Q 点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故Ay/cmy/cm x/m10246 80 t/10-2s105 10 15 20 0 QP甲 乙正确；甲图描述的是t=0.10s 时的波动图象，而根据乙图可知t=0.10s 到t=0.25s 内Q 点将向下振动，这说明在甲图中此时Q 点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，判定出经过四分之一周期即t=0.15s 时质点P 运动方向为Y 轴负方向，故B 错误；根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v=Tλ=40m/s ，故从t=0.10s 到t=0.25s ，波沿x 负方向传播了6m ，而并非沿x 轴正方向传播，故C 错误；质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，结合0.10s 时P 点的位置可知在t=0.10s 到t=0.25s 的四分之三周期内，质点P 通过的路程小于三个振幅即小于30cm ，故D 错误．故选A ．2.（2013·北京海淀二模，18题）—根弹性绳沿x 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t= 0时使其开始沿y 轴做简谐运动，在t=0.25s 时，绳上形成如图4所示的波形。
(江苏专版)高考物理一轮复习 课时跟踪检测(四十四)机械波(含解析)-人教版高三全册物理试题
课时跟踪检测〔四十四〕 机械波对点训练：机械波的传播与图像1．[多项选择]一列简谐横波沿x 轴方向传播，某时刻的波形图如下列图，位于x ＝1 m 处的质点正向下运动，如此如下说法正确的答案是( )A ．该波沿x 轴负方向传播B ．x ＝3 m 处的质点的振幅为零C ．x ＝2 m 处的质点此刻具有最大加速度D ．该时刻以后，x ＝2.5 m 处的质点比x ＝1.5 m 处的质点先回到平衡位置解析：选ACD 位于x ＝1 m 处的质点正向下运动，可知该波沿x 轴负方向传播，选项A 正确；x ＝3 m 处的质点此时的位移为零，但是振幅不为零，选项B 错误；x ＝2 m 处的质点位移最大，回复力最大，如此此刻具有最大加速度，选项C 正确；该时刻x ＝2.5 m 处的质点向上振动，x ＝1.5 m 处的质点向下振动，如此从该时刻以后，x ＝2.5 m 处的质点比x ＝1.5 m 处的质点先回到平衡位置，选项D 正确。
2.(2019·苏州模拟)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如下列图，此时波恰好传播到A 点处(x ＝6 m)。
起振后A处质点在8 s 时间内的运动路程是16 cm ，如此该列波的波速是__________m/s ；位于x ＝18 m 处的质点在t ＝______s 时刻将第一次到达波谷位置。
解析：起振后A 处质点在8 s 时间内的运动路程是16 cm ，可知T ＝4 s ，因波长为λ＝4 m ，如此波速v ＝λT＝1 m/s ；当 x ＝18 m 处的质点第一次到达波谷位置时，如此波向前传播15 m ，如此t ＝x v ＝151s ＝15 s 。
答案：1 153.(2018·苏锡常镇模拟)如下列图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，A 为传播介质中的一质点，如此该时刻A 的运动方向是____________(选填“沿x 轴正方向〞“沿x 轴负方向〞“沿y 轴正方向〞或“沿y 轴负方向〞)，在此后2 s 内A 通过的路程为20 cm ，此列波的传播速度大小为________m/s 。
高考物理知识讲解 机械波及波的图像(提高) 专题复习资料含答案
物理总复习：机械波及波的图像【考纲要求】1、理解机械波的产生条件、形成过程；2、知道研究机械波的几个重要物理量及其相互间的关系；3、理解波动图像的意义；4、知道波动图像与振动图像的区别；5、能分析有关波的多解问题。
【知识网络】【考点梳理】考点一、机械波1、波的形成机械振动在介质中的传播形成机械波。
条件：①波源；②介质。
2、机械波的分类按质点的振动方向与波的传播方向是垂直还是平行，分为横波和纵波。
3、描述波动的物理量4、机械波的传播特征要点诠释：（1）机械波向外传播的只是振动这一运动形式和振动的能量，介质中的质点本身并没有随波迁移。
（2）机械波在传播过程中，介质中各质点都在各自的平衡位置附近做同频率、同振幅的简谐振动，沿着波的传播方向，后一质点的振动总落后于前一质点的振动，或者说后面的质点总要重复前面质点的振动，只是在时间上晚了一段。
正是由于不同质点在同一时刻的振动步调不一致，于是就形成了波。
（3）在介质中有波传播时，由于介质中各个质点运动的周期性，决定振动状态在介质中的传播也具有周期性，如果忽略了介质对能量的吸收消耗，则介质中各质点均做振幅相同的简谐振动。
（4）机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速、波长都改变。
机械波波速仅由介质来决定，固体、液体中波速比空气中大。
考点二、波的图像简谐波的图象是正弦或余弦曲线。
要点诠释：（1）波的图象形象直观地揭示了较为抽象的波动规律。
波的图象表示在波的传播方向上介质中大量质点在同一时刻相对平衡位置的位移，波动图象一般随时间的延续而变化（t kT ∆=时，波形不变，k 为整数）。
（2）从图象可获取的信息有：①该时刻各质点的振动位移；②振幅A 和波长λ；③若已知波的传播方向，由图象可知各质点的振动方向；若已知某质点此时刻的振动方向，由图象可知波的传播方向。
考点三、确定振动或传播方向的方法要点诠释： 波的传播方向与质点振动方向的判断方法已知波的传播方向，由图象可知各质点的振动方向；若已知某质点此时刻的振动方向，由图象可知波的传播方向。
2021版人教版高三物理一轮复习课时训练：第十章 课时2 机械波 波动图象
课时2 机械波波动图象课时训练基础巩固1.关于机械波,下列说法中正确的是( A )A.机械波的传播过程也是传递能量的过程B.机械波的频率与波源振动的频率无关C.机械波不能产生干涉、衍射现象D.机械波能在真空中传播解析:机械波的传播过程也是传递能量的过程,选项A正确;机械波的频率与波源振动的频率相同,选项B错误;机械波能产生干涉、衍射现象,选项C错误;机械波不能在真空中传播,只能在介质中传播,选项D错误。
2.下述关于机械波的说法中,正确的是( B )A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B.发生干涉现象时,介质中振动加强的质点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零C.在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于波长D.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大解析:产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化,使观察者接收到的波的频率发生了变化,但波源频率并不改变,故选项A错误;发生干涉现象时,介质中振动加强的质点振幅最大,振动减弱的质点振幅最小,若两列波的振幅相等,减弱点的振幅可能为零,故选项B正确;质点做简谐运动时,一个周期内通过的路程等于四倍的振幅,与波长无关,故选项C错误;波速由介质决定,频率由波源决定,当声波从空气进入水中时,频率不变,波速变大,则波长变大,故选项D错误。
3.(多选)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。
振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。
两波源发出的波在水面上相遇。
在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。
关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是( BDE )A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化解析:两根细杆即两个相干波源,不同质点到两个波源的距离不同,因此相对位置不同,加强或削弱的情况不同,因此振幅不同,A错误;两列频率相同的波叠加,任一质点的频率都相同,周期也相同,都等于波源的周期,B,D正确;不同质点距波源位置不同,相位也不同,C错误;同一质点到两波源距离不会改变,相位不变,故两列波的相位差不随时间变化,E正确。
2022届高三物理一轮复习强化练习 机械振动和机械波【含答案】
2022届高三物理一轮复习强化练习：机械振动和机械波一、单选题1.如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图象，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图象是( )A. B. C. D.0.2m2.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距。
当P运动到平衡位置上方最大位移处时，Q刚好运动到平衡位置下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )0.8m0.6m0.4m0.2mA. B. C. D.(3.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线振幅A与驱动力频)( )率f的关系，则A. 此单摆的固有周期约为1sB. 此单摆的摆长约为1mC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大D. 若摆长增大，共振曲线的峰将右移4.物理学原理在现代科技中有许多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似λ1λ2于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为和的无线电波．飞机降落过程中，当接λ1λ2( )收到和的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是A. 天线发出的两种无线电波必须一样强λ1λ2B. 导航利用了与两种无线电波之间的干涉C. 两种无线电波在空间的强弱分布稳定D. 两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合5.将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上，在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。
因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。
下列说法正确的是( )A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形二、多选题t=06.图1为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则( )t=0.2sA. 时，质点Q沿y轴负方向运动0～0.3s0.3mB. 内，质点Q运动的路程为t=0.5sC. 时，质点Q的加速度小于质点P的加速度t=0.7sD. 时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离m A=0.1 kg7.如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A，B两物块，，m B=0.5 kg15 cm.，弹簧伸长若剪断A，B间的细绳，A做简谐振动，g取10 m/s2()，则A. A的振幅为12.5 cmB. A的振幅为15 cmC. A的最大加速度为50 m/s2D. A在最高点时，弹簧的弹力大小为4 N8.如图甲所示，B，C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图象如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质t=0中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图象如图丙所示．在时刻，两列波同时20cm/s分别经过B，C两点，两列波的波速都为，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是A. 两列波的波长均为20cmB. P点振幅为10cm4.5sC. 时P点在平衡位置且向下振动D. 波遇到80cm的障碍物将发生明显衍射现象9.如图所示为单摆的两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是()A. 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B. 若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l Ⅰ︰l Ⅱ=25︰4C. 图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1mD. 若摆长均为1m ，则图线Ⅰ是在地面上完成的10.为点振源，由平衡位置开始上下振动，产生一列简谐横波沿直线传播、两点之间的距S 1S 1S 2S 1S 2离为9m 。
2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波的图像波形图的物理意义及信息读取专题练习
2021届高三物理一轮复习力学机械振动与机械波波的图像波形图的物理意义及信息读取专题练习一、填空题1．空间中存在一列向右传播的简谐横波，波速为2m/s ，在t=0时刻的波形如图1所示，则x=2.0m 处质点的位移y ﹣时间t 关系表达式为________ cm ．请在图2中画出该简谐横波t 1=0.25s 时刻的波形图____________．（至少画一个波长）2．如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，并且此时波沿x 轴正方向传播到x=2.5cm 处，已知从t=0到t=1.1s 时间内，P 点第三次出现在波峰位置，则P 点的振动周期是____S ，经过______S 另一质点Q 第一次到达波峰．3．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=9.2 s 时质点P 恰好第5次到达y 轴正方向最大位移处．则该简谐横波的波速大小是_______m/s ；当t=0.8 s 时，质点Q 相对于平衡位置的位移y 的是_______m ．4．在同一介质中传播的两列简谐横波的振幅都是10cm ，其中实线波的频率为2Hz ，沿x 轴正方向传播；虚线波沿x 轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，则___________。
A ．虚线波的频率为1HzB ．在相遇区域会发生稳定的干涉现象C ．平衡位置为4x m =处的质点此刻速度为零D ．平衡位置为6x m =处的质点此刻位移10y cm =-E ．从图示时刻起再经过0.25s ，平衡位置为6x m =处的质点的位移0y cm =5．这是一列横波在某一时刻的图像，箭头表示该时刻质点 M 运动方向。
该时刻 PQ 两个质点都位于波谷，且它们的平衡位置相距20m ，已知质点P 的振幅是 2cm ，在 10s 内通过的路程是 10m ，该波的传播方向_____（“向左”或“向右”），波速为_____m/s 。
6．如图所示为一列沿x 轴传播的横波在t =0时刻的波形图，此时质点A 沿y 轴负方向振动，则该波的传播方向为__________；若波的传播速度v =20 m/s ，则质点A 在1 s 内通过的路程为__________m 。
高三物理一轮复习 机械振波和机械波(高考真题+模拟新题)(有详解)
高三物理一轮复习机械振波和机械波（高考真题+模拟新题）（有详解）12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分．B．(选修模块3－4)(12分)(3)G1[2011·江苏物理卷] 将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块．将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T.(3)G1[2011·江苏物理卷] 【答案】T＝2πm k【解析】单摆周期公式T＝2πlg，且kl＝mg解得T＝2πm k.G2机械波34．[2011·课标全国卷] G2(1)振动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是________．A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的相同【答案】ABE【解析】简谐运动的能量取决于其振动的振幅，由于波传播过程中无能量损失，故其振幅A 不变，A正确；机械波的周期等于各质点振动的周期，B正确；质点P振动的速度在y轴方向上，而波沿x轴正向传播，其传播速度不同于波上质点的振动速度，C错误；质点P的起振方向与波源的起振方向相同，沿y轴正向开始振动，D错误；若P点与波源距离s＝vT，则P点与波源正好相距一个波长，故质点P的位移与波源的相同，E正确．16．G2[2011·四川卷] 如图1－4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()图1－4A．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】 B 当t ＝0时，Q 点沿y 轴正方向运动，当此状态传到P 点时，此时波应向左传播34λ＋nλ，根据振动方向与波传播方向的关系，由“微平移法”可知：1～2 cm 范围内的质点正在向y 轴正方向运动，2～3 cm 范围内的质点正在向y 轴负方向运动，A 错误；Q 处质点此时在波谷处，C 错误；根据a ＝－kx m 可知，位移x 沿y 轴负方向，加速度a 沿y 轴正方向，B 正确；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，D 错误．21．G2[2011·全国卷] 一列简谐横波沿x 轴传播，波长为1.2 m ，振幅为A.当坐标为x ＝0处质元的位移为－ 32A 且向y 轴负方向运动时，坐标为x ＝0.4 m 处质元的位移为 32A.当坐标为x＝0.2 m 处的质元位于平衡位置且向y 轴正方向运动时，x ＝0.4 m 处质元的位移和运动方向分别为( )A ．－12A 、沿y 轴正方向B ．－12A 、沿y 轴负方向C ．－ 32A 、沿y 轴正方向D ．－ 32A 、沿y 轴负方向【解析】 C 根据题意，画出此时坐标为波形图，可以看到，此时坐标为x ＝0.2 m 处的质元正在平衡位置且向y 轴负方向运动．再经过半个周期，坐标为x ＝0.2 m 处的质元回到平衡位置且向y 轴正方向运动，在这半个周期当中，坐标为x ＝0.4 m 处的质元已经过了波谷且正在向着平衡位置运动，根据简谐运动的对称性，此时的位移与半个周期之前的位移大小相等．所以C 正确．37．G2[2011·山东卷] (物理—物理3－4)(1)如图1－20所示，一列简谐横波沿x 轴传播，实线为t1＝0时的波形图，此时P 质点向y 轴负方向运动，虚线为t2＝0.01 s 时的波形图．已知周期T ＞0.01 s.①波沿x 轴________(填“正”或“负”)方向传播．②求波速．图1－20图1－21【答案】 ①正 ②100 m/s【解析】 ①沿着波的传播方向，质点处在上坡的位置的则向下运动，处在下坡位置的则向上运动．P 点向下运动，所以波向正方向传播．②由题意知，λ＝8 mt2－t1＝18T ①v ＝λT ②联立①②式，代入数据解得v ＝100 m/s(2)如图1－21所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 射入介质，经OA 折射的光线恰平行于OB.①求介质的折射率．②折射光线中恰好射到M 点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射．【答案】 ①3 ②不能【解析】 依题意作出光路图．①由几何知识可知，入射角i ＝60°，折射角r ＝30°根据折射定律得n ＝sini sinr代入数据解得n ＝ 3②由图可知，到达M 点的光线的入射角为30°，临界角C ＝arcsin 1n ＝arcsin 33＞30°，故不能发生全反射．7．G2[2011·天津卷] 位于坐标原点处的波源A 沿y 轴做简谐运动．A 刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示．B 是沿波传播方向上介质的一个质点，则( )图3A ．波源A 开始振动时的运动方向沿y 轴负方向B ．此后的14周期内回复力对波源A 一直做负功C ．经半个周期时间质点B 将向右迁移半个波长D ．在一个周期时间内A 所受回复力的冲量为零7．[2011·天津卷] ABD 【解析】 如图所示，此时波恰好传播到C 点，由“上下坡”法可知，质点C 正向下振动，由于“任意质点的起振方向相同”，波源A 开始振动时沿y 轴负方向，A 正确；此后14周期内，质点A 由平衡位置向下振动，回复力向上，速度向下，回复力做负功，B 正确；质点只能“上下振动”，不能“随波逐流”，C 错误；由动量定理I ＝Δp ＝0，D 正确．G3实验：用单摆测定重力加速度19．(1)G3[2011·福建卷] (1)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图1－7所示，则该摆球的直径为________ cm.②小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是__________．(填选项前的字母)图1－7A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t100C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小19．(1)G3[2011·福建卷] 【答案】①0.97(0.96或0.98)②C【解析】①游标卡尺读数方法：主尺读数＋对齐格数×精确度9 mm＋7×0.1 mm＝9.7 mm＝0.97 cm②单摆最大摆角为5°，A错；通过最低点100次的时间为50个周期，所以T＝t50，B错；摆球密度较小时，摆球重力没有远远大于其所受的空气阻力，空气阻力不可忽略，实验误差大，D错．G4机械振动与机械波综合17．G4[2011·重庆卷] 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所示．下列能描述x0处质点振动的图象是()图1－2A BC D图1－317．G4[2011·重庆卷] C【解析】由波动图象知，L处质点的振动方向沿y轴负方向，故x0处质点起振方向沿y轴负方向，A、B错误；又由波动图象知，t0时刻x0处质点沿y轴负方向运动，C正确，D错误．16．G4[2011·北京卷] 介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率16．G4[2011·北京卷] D【解析】简谐机械波传播时，质点做简谐运动，振动速度时刻发生变化，波的传播速度v＝λT，这两个速度是不一样的，A项错误．横波质点振动的方向与波传播的方向垂直，纵波质点振动的方向和波传播的方向在同一条直线上，B项错误．质点振动时，一个周期内走过的路程等于振幅的四倍，C项错误．波在传播的过程中，所有质点振动的频率都等于波源的频率，D项正确．1．【2011·承德模拟】一列简谐横波沿x轴正方向传播，某一时刻的波形图如图X28－1所示，此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反．由图X28－1可知，在此后的任一时刻()图X28－1A．质点P和S的振动加速度大小和方向总相同B．质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反C．质点P和S的振动速度大小和方向总相同D．质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反1．D【解析】由波动图象可得，P、R两点相隔半个波长，所以在振动过程中的位移、加速度总是大小相等、方向相反，故只有D对．2．[2011·甘肃模拟]如图X28－3所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s.则以下说法正确的是()图X28－3A．质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向B ．P 点振幅比Q 点振幅小C ．经过Δt ＝4 s ，质点P 将向右移动8 mD ．经过Δt ＝4 s ，质点Q 通过的路程是0.4 m2．AD 【解析】 波沿x 轴正方向传播，此时刻质点P 左边的点在其下方，故其振动方向沿y轴负方向，A 对；P 点振幅与Q 点振幅相同，B 错；质点不随波迁移，C 错；T ＝λv ＝2 s ，所以4 s 为两个周期，Q 通过的路程等于8A ＝8×5 cm ＝0.4 m ，D 对．3．[2011·西城模拟]振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图X28－4所示．规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是图X28－5中的( )图X28－4A B C D图X28－53．B 【解析】 由绳上形成的波形可知，P 点开始时向下振动，故B 正确．图X28－54．[2011·湖北模拟]如图X28－6甲所示，一条水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q ′、P ′、O 、P 、Q 质点，相邻两质点间距离为1 m, t ＝0时刻质点O 从平衡位置开始沿y 轴正方向振动，并产生分别向左向右传播的简谐横波，质点O 振动图象如图乙所示，当质点O 第一次达到正方向最大位移时刻，质点P 刚开始振动，则下列说法正确的是( )甲 乙图X28－6A ．这列波的波长为2 m ，传播速度为2 m/sB ．当质点Q ′第二次达到正向最大位移时，质点O 已经走过35 cm 路程C ．t ＝3 s 时，质点P 、P ′均在平衡位置且向上运动D ．t ＝2 s 时，质点P 位于波峰，质点P ′则位于波谷4．B 【解析】 由乙图可得，T ＝4 s ，由当质点O 第一次达到正方向最大位移时，质点P 刚开始振动，可知λ＝4 m ，传播速度v ＝λT ＝1 m/s ，A 错；质点Q ′第二次达到正向最大位移需要134T ＝7 s ，质点O 已经走过的路程为7A ＝35 cm ，B 对；1 s 的时间，振动传到P 、P ′处，再过1 s ，两质点均达到波峰，再过1 s 的时间，两质点均经平衡位置向下运动，C 、D 均错．5. [2011·苏州模拟]一列简谐横波沿x 轴传播，如图X28－7甲、乙所示分别为传播方向上相距3 m 的两质点的振动图象，则波的传播速度大小可能为( )图X28－7 A ．30 m/s B ．20 m/sC ．15 m/sD ．5 m/s5．A 【解析】 由t ＝0时振动图象可得如图所示的波的形状，考虑到周期性，x ＝12λ＋nλ(n＝0,1,2，…)，λ＝x n ＋12＝3n ＋12 m ，v ＝λT ＝30.2n ＋12m/s ＝30.2n ＋0.1 m/s ，分析知A 正确． 6．[2011·莱芜模拟]一列简谐波沿x 轴方向传播，已知x 轴上x1＝0和x2＝1 m 两处质点的振动图线分别如图X28－8甲、乙所示，求此波的传播速度．图X28－86．【解析】 由所给出的振动图象可知周期T ＝4×10－3 s.由题图可知，t ＝0时刻，x1＝0的质点P(其振动图象即为图甲)在正最大位移处，x2＝1的质点Q(其振动图象即为图乙)在平衡位置向y 轴负方向运动，所以当简谐波沿x 轴正向传播时，PQ间距离为(n ＋34)λ1，当波沿x 轴负方向传播时，PQ 间距离为(n ＋14)λ2，其中n ＝0,1,2…因为(n ＋34)λ1＝1 m ，所以λ1＝43＋4nm 因为(n ＋14)λ2＝1 m ，所以λ2＝41＋4nm 波沿x 轴正向传播时的波速v1＝λ1T ＝1033＋4nm/s(n ＝0,1,2…) 波沿x 轴负向传播时的波速v2＝λ2T ＝1031＋4nm/s(n ＝0,1,2…)。