高中物理第十二章机械波章末整合提升新人教版选修-
高中物理 第12章 机械波 12.3 波长、频率和波速 新人教版选修3-4
(4)横波中相邻两个波峰之间的距离,纵波中密部中央 和疏部中央之间的距离都是一个波长。 ( )
提示:(1)×。两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长 的整数倍,只有相邻的两个波峰(或波谷)之间的距离为 一个波长。 (2)×。只有相邻的两个密部(或疏部)之间的距离为一 个波长。 (3)√。波的传播是匀速的,一个周期的时间一定对应于 一个波长的距离,反之也成立。
v=λf
或 v=
波速
取决于介质的物理性质。它与T、λ 无直接关系
T
【特别提醒】 (1)波速与振动速度的差别:波在同一均匀介质中匀速 向前传播,波速v是不变的;而质点的振动是变加速运动, 振动速度随时间变化。 (2)波速的求解方面:在同一均匀介质中,波速不变,波 速也等于波沿传播方向传播的位移s与所用时间t的比 值,即v= s 。
A.该波沿x轴负方向传播,波速为10m/s B.该波沿x轴正方向传播,波速为10m/s C.该波沿x轴负方向传播,波速为20m/s D.该波沿x轴正方向传播,波速为20m/s
【解析】选B。由图象可得:波长λ=2.0m,由题知该波
的周期T=0.2s,由波速的公式v= 可得:v=10m/s,由于
T
【正确解答】选B、C。从图象中可以看出质点A、C、 E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是 向右的,容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的, 而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移 不总是相同,A项错误;质点B、F是同处在波峰的两个点, 它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总是相 等,B项正确;质点D、H是处在相邻的两个波谷的点,它
知识点二 波速的理解 探究导入: 地震时,震源的振动会以横波和纵波两种形式向外传播, 两种波在地壳中的传播速度并不一样,首先到达地面的 是纵波,接着横波传来,所以在震中的人们会先感到上 下颠簸,然后又会感到左右摇摆。
高中物理 第十二章 机械波小结练习 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理试题
第十二章机械波小结(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共10个小题，每一小题4分，共40分)1．如图1所示，有一条均匀的弹性绳，0、1、2、3、……、16是绳上一系列等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播．某时刻，绳上点9的位移向上且达到最大值、点12的位移为零且向上运动．如此再经过34个周期，下面所给的弹性绳上某些质点的位置和振动方向(只画出其中一段绳上某四个质点的情况)的四个图中可能正确的答案是( )图12．如下关于简谐运动和简谐波的说法，正确的答案是( )A．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍图23．如图2所示，沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，如此可推出( )A．再经过0.01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向一样B．图中质点b此时动能正在减小，其加速度正在增大C．假设发生稳定干预现象，该波所遇到的波的频率为50 HzD．假设发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸不大于2 m4．如图3所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝14 m处，质点P位于x轴上x P＝4 m处．t＝0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T＝0.1 s，传播速度均为v＝40 m/s，波源S1的振幅为A1＝2 cm，波源S2的振幅为A2＝3 cm，如此从t＝0至t＝0.35 s内质点P通过的路程为( )图3A．12 cmB．16 cm C．24 cm D．32 cm5．如下说法中正确的答案是( )A．假设声波波源向观察者靠近，如此观察者接收到的声波频率减小B．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C．超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D．“闻其声不见其人〞是声波的干预现象6．上课时教师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，如下判断正确的答案是( )A．旋转时蜂鸣器发出的频率变化了B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干预造成的7．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．如此以下说法正确的答案是( )A．该横波的波长为2 mB．该横波的周期为4 sC．该横波的波速为1 m/sD．距离O点为7 m的质点第一次开始向上振动的时刻为5 s末图48．图4所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T＞0.6 s，如此( )A．波的周期为2.4 sB．在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C ．经过0.4 s ，P 点经过的路程为4 mD ．在t ＝0.5 s 时，Q 点到达波峰位置9．一列横波沿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5甲所示，此后，假设经过34周期开始计时，如此图乙描述的是( )甲 乙图5A ．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 处质点的振动图象图610．一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播．处在x 1＝1 m 和x 2＝2 m 的两质点A 、B 的振动图象如图6所示．由此可知( )A ．波长为43 mB ．波速为1 m/sC ．3 s 末A 、B 两质点的位移一样D ．1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度 题号 12345678910答案11．(8分)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 轴做振幅为8 cm 的简谐振动，在t ＝0.25 s 时，绳上形成如图7所示的波形， 如此该波的波速为______ cm/s ；在t ＝______ s 时，位于x 2＝45 cm 处的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置．图712.(12分)2008年5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8.0级地震．地震波分三种：横波(S波)，波速v S＝4.5 km/s；纵波(P波)，波速v P＝9.9 km/s；面波(L波)，v L＜v S.面波在浅源地震中破坏力最大．图8(1)位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图8甲所示)，地震发生时最先明显振动的是________(选填“A〞或“B〞)．(2)地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知三种波形各对应的地震波类型：a为________波，b为________波，c为________波(选填“S〞、“P〞或“L〞)．(3)假设在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s，如此地震台距震源约为________km.三、计算题(此题共4个小题，共40分)图913．(8分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位，某超声波的频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图9所示．(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)．(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．图1014．(8分)一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图10所示，质点A与原点O相距2 m．此时刻A点速度方向如下列图，假设A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率．15.(12分)如图11(a)所示，是一列简谐横波在t＝0.2 s时的波形图，其中O是波源；图(b) 是波上某一点P的振动图象．求：图11(1)求波速，并说明P质点的位置．(2)画出t＝0.4 s和t＝0.55 s的波形图．16．(12分)一列简谐波在x轴上传播，图12中实线波形与虚线波形对应的时刻分别是t1＝0，t2＝0.05 s．如此：图12(1)假设波沿＋x 方向传播，波速多大？ (2)假设波沿－x 方向传播，波速多大？ (3)假设波速的大小是280 m/s ，波速方向如何？第十二章 机械波1．C [依题意，波向右传播，点9到点12之间为四分之一波长，此时，点3在波谷处，再过34个周期，点3运动到平衡位置且向下运动，点6运动到正向最大位移处，图示波形A 、B 错误；点12运动到波谷处，点15运动到平衡位置且向下运动，所以图示波形C 正确，D 错误．]2．AD3．BC [由图象可知λ＝4 m ，所以T ＝λv ＝4200s ＝0.02 s ，因波沿x 正向传播，故经0.01 s即T/2，质点a 位于负位移处且向下运动，速度方向与加速度方向相反，A 错．而b 点此时向下运动，动能正在减小，加速度在增大，B 对．由于波的频率f ＝1T ＝50 Hz ，假设发生稳定干预，所遇波的频率也须为50 Hz ，C 项对．据发生明显衍射的条件，需障碍物的尺寸比4 m 小或与4 m 差不多，不一定小于2 m ，D 项错．故B 、C 正确．]4．B [t ＝0.1 s 前，质点P 静止；t ＝0.1 s 时，S 1的振动传到P 点，t ＝0.25 s 时，S 2的振动传到P 点，而此时S 1的振动在P 点的振动方向向下，S 2的振动在P 点的振动方向向上．在t ＝0.1 s 到t ＝0.25 s 时间内，Δt 1＝0.15 s ＝32T ，P 通过的路程为6A 1＝12 cm .t ＝0.25 s 后两列波叠加，振幅为A ＝|A 1－A 2|＝1 cm ，周期不变，到t ＝0.35 s 时，Δt 2＝0.35 s －0.25 s ＝1T ，质点P 通过的路程为4A ＝4 cm ，故从t ＝0到t ＝0.35 s 时间内质点P 通过的路程总共为16 cm ，B 正确．]5．BC [由多普勒效应可知，假设声波波源向观察者运动，如此接收到的声波频率增大，A 错误；声波击碎玻璃杯是因为声波频率与玻璃杯的固有频率一样，发生共振导致玻璃杯破碎，B 正确；由于水对光波和无线电波的吸收比对声波吸收得多，所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多，C 正确；“闻其声不见其人〞是声波的衍射现象，D 错误．]6．B7．BC [根据波是振动形式的传播可知，3v ＋T 4＝4；4v ＋3T4＝7，解得v ＝1 m /s ，T ＝4 s ，所以波长为4 m ，故A 项错误，B 、C 项正确；距O 点7 m 处的点第一次向上运动的时刻为t 3＝7 s ，D 项错误．]8．D [波向x 轴负方向传播，T ＞0.6 s ，由波形图可知34λ＝Δx.t ＝0.6 s ＝34T ，T ＝0.8 s ，A错；0.9 s ＝T ＋0.1 s ，P 点沿y 轴负方向运动，B 错；经过0.4 s ，P 点运动半个周期，经过的路程为0.4 m ，C 错；t ＝0，x ＝10 m 处质点处在波峰，经0.5 s ，波峰向左传播了Δx'＝5 m ，故D 正确．]9．B [此题考查机械振动和机械波知识与由某时刻波形图确定质点的振动图象．把波动图象向前推34周期，得到的图象如下列图，可得34周期开始，四个点中b 点开始向下振动，与乙图相符，B 项正确．]10．A[由A 、B 两质点的振动图象与传播方向可画出t ＝0时刻的波动图象如图，由此可得λ＝43m ，A 选项正确；由振动图象得周期T ＝4 s ，故v ＝λT ＝43×4m /s ＝13m /s ，B 选项错误；由振动图象得3 s 末A 点位移为－2 cm ，B 点位移为0，故C 选项错误；由振动图象知1 s 末A 点处于波峰，振动速度为零，B 点处于平衡位置，振动速度最大，故D 选项错误．]11．20 2.75解析 由图像可知，A ＝8 cm ，T ＝4t ＝1 s ，λ＝20 cm ，所以波速v ＝λT ＝201cm /s ＝20 cm /s ，绳上的每个质点刚开始振动的方向都是沿y 轴负方向，故波传到N 点所用的时间为：t 1＝x 2v ＝4520s ＝2.25 s ，所以质点N 第一次沿y 轴正向通过平衡位置时，t ＝t 1＋T2＝2.75 s .12．(1)B (2)P S L (3)62.7解析 (1)因为纵波的传播速度最大，而B 摆反映的是纵波，故B 摆最先振动．(2)因为纵波的传播速度最大，所以先记录的a 是纵波(P 波)．同理，b 是横波(S 波)，c 是面波(L 波)．(3)设地震台距震源的距离为x ，如此x v S －x v P ＝t ，解得x ＝v P v S tv P －v S ，代入数值解得，x ＝62.7 km .13．(1)见解析 (2)3 000 m 解析(1)如下列图． (2)由波形图读出波长 λ＝15×10－3m 由波速公式得 v ＝λf①鱼群与渔船的距离为 x ＝12vt② 联立①②式，代入数据得x ＝3 000 m 14．8 m 10 m /s 1.25 Hz解析 由图知波长λ＝2×4 m ＝8 m 0.25T ＝0.2 s 得周期T ＝0.8 s v ＝λT ＝80.8m /s ＝10 m /sf ＝1T＝1.25 Hz 15．(1)20 m /s P 点横坐标x ＝0 (2)见解析图解析 由图可直接读出波长λ，周期T ，便可算出波速，可选用特殊点振动法或平移法来确定t ＝0.4 s 和t ＝0.55 s 时的波形，此题以平移法来说明．(1)由(a )图知波长λ＝4 m ，由(b )图知周期T ＝0.2 s ，所以波速v ＝λT ＝20 m /s .由(b )知0.2 s时P 质点经过平衡位置正向上运动，且它已振动了一个周期，所以它应是(a )图中的波源O ，其横坐标x ＝0.(2)t ＝0.4 s 时，从(a )图算Δt 1＝0.2 s ＝T ，波形正好向右平移了一个波长，因此0～4 m 之间的波形与t ＝0.2 s 时波形一样，此时波形如图实线所示．t ＝0.55 s 时，从(a )图算Δt 2＝0.35 s ＝134T ，由画图的一般做法：去整取零法，只需把t ＝0.2s 时的波形向右平移34λ即可，结果如图中虚线所示．16．(1)40(4n ＋1) m /s ，(n ＝0、1、2…) (2)40(4n ＋3) m /s ，(n ＝0、1、2…) (3)波沿－x 方向传播解析 (1)假设波向右传播，由图象知在Δt ＝t 2－t 1内波向右传播的距离为Δx 1＝λ4＋nλ，(n＝0、1、2…)波速v 1＝Δx 1Δt ＝4n ＋14Δtλ 代入λ＝8 m 、Δt ＝0.05 s 得 v 1＝40(4n ＋1) m /s ，(n ＝0、1、2…)(2)假设波向左传播，由图象知在Δt 内，波向左传播的距离为Δx 2＝34λ＋nλ，(n ＝0、1、2…)，波速v 2＝Δx 2Δt ＝4n ＋34Δtλ＝40(4n ＋3) m /s ，(n ＝0、1、2…) (3)波速v ＝280 m /s ，故Δt 内波传播的距离Δx ＝v Δt ＝(280×0.05) m ＝14 m ．将Δx 与λ相比，得Δx ＝74λ，故Δx 符合(2)中的Δx 2在n ＝1时的情况，所以波沿－x 方向传播．。
【优化指导】-高中物理 第12章 机械波 1 波的形成和传播课件 新人教版选修3-4【精品课件】
研究对象——绳子每一部分看作质点 平衡位置——无外来扰动时质点所在的位置 外因——外来的扰动引起绳中的某一质点振动 内因——绳中各质点之间存在着相互作用力 过程——绳端质点带动周围质点振动,并依次带动邻近质点振动
填一填
练一练
2.横波和纵波(见课本第25页)
定义 横 质点的振动方向与波的传 波 播方向互相垂直的波 标识性物理量 实物波形
答案:如图所示
3������ 1 ������
������ 4
探究一
探究二
变式训练1 导学号38190037如图所示,沿水平方向的介质中的 部分质点,每相邻两质点间距离相等,其中O为波源。设波源的振动 ������ 周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过 4 , 质点1开始起振,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中 正确的是( )
第十二章 机械波
1 波的形成和传播
情 景 导 入
思 维 导 图
手拿绳的一端, 上下 摆动一次, 使绳上形成一个凸起状态, 随后形成一个凹落状态, 可以看到, 这 个凸起状态和凹落状态在绳上从一端 向另一端移动。手继续上下摆动, 在绳 上就形成一列波。
填一填
练一练
1.波的形成和传播(见课本第23页)
探究一
探究二
典例剖析 【例题 1】 细绳的一端在外力作用下从 t=0 时刻开始做简谐运 动, 激发出一列简谐横波。在细绳上选取 15 个点, 图甲为 t=0 时刻各 ������ 点所处的位置, 图乙为 t= 时刻的波形(T 为波的周期)。在图丙中画 出
3������ t= 4 时刻的波形图。 4
探究一
探究二
A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起 振最晚 B.图中所有质点的起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方 向是不同的 C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通 ������ 过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后 4 D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完 全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第 98次振动
高中物理 第十二章 机械波 12.5 波的衍射 新人教版选修3-4
2.关于波的衍射下列说法中正确的是（AEF ） A．在衍射现象中，波不是沿直线传播的 B．水波碰到障碍物后返回传播的现象属于衍射 现象 C．横波能发生衍射，而纵波不能发生衍射 D．不能发生明显衍射的，必定不是波 E．衍射是一切波的特性 F．波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射 现象
3.如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所 能到达区域的示意图， C 情况中水波的频率最大； 情况中A水波的频率最小。
5. 已知空气中的声速为340m/s，现有几种 声波：（1）周期为0.05s；（2）频率为104Hz; （3）波长为10m．它们传播时若遇到宽度约为 13m的障碍物，发生明显衍射现象的是（ C ）
A.（1）和（2） C.（1）和（3）
B.（2）和（3） D. 都可以
6.在用水波槽做衍射实验时，若打击水 面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的 传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍 射现象，小孔的直径d应为（ ） D
过程与方法:
能够运用衍射条件进行判断。
情感、态度与价值观：
了解波的衍射在生活中的应用，感受物 理与生活之间的联系。
教学重难点
★ 教学重点
波发生明显衍射现象的条件。
★ 教学难点
对波发生明显衍射现象的条件的应用。
本节导航
一、衍射现象 二、发生明显衍射的条件 三、惠更斯原理对衍射的解释
1. 定义:
知识回顾
波面和波线
上 惠更斯原理
节
内
波的反射
容 波的折射
导入新课
生活实例
在水塘里，微风激起的水波遇到 突出水面的小石子、芦苇，会绕过他 们继续传播，好象他们并不存在。
第十二章 机械波
教学目标
知识与能力:
2018-2019高中物理 第12章 机械波 12.3 波长、频率和波速课后提升作业 新人教版选修3-4
12.3 波长、频率和波速课后提升作业【基础达标练】1.(2016·宝鸡高二检测)介质中有一列简谐波,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【解析】选D。
介质中某个振动质点做简谐运动,其速度按正弦(或余弦)规律变化,而在同一介质中波的传播速度是不变的,振动速度和波的传播速度是两个不同的速度,A错误;在横波中振动方向和波的传播方向垂直,在纵波中振动方向和波的传播方向在一条直线上,B错误;质点在一个周期内走过的路程为4个振幅,C错误;波在传播的过程中,质点的振动频率为波源的振动频率,D正确。
2.(多选)下列对波速的理解正确的是( )A.波速表示振动在介质中传播的快慢B.波速表示介质质点振动的快慢C.波速表示介质质点迁移的快慢D.波速跟波源振动的快慢无关【解析】选A、D。
波速表示波在介质中传播的快慢程度,波速由介质决定,波源的振动快慢用周期或频率来描述,故A、D选项正确。
【补偿训练】下列说法中正确的是( )A.介质中质点的振动速度等于波的传播速度B.介质中质点的振动方向一定垂直于波的传播方向C.介质中质点的振动频率等于波源的振动频率D.由v=λf知,f增大,则波速v也增大【解析】选C。
机械波介质中的各质点都做简谐运动,其速度按照正弦或余弦规律变化,与波的传播速度是两个不同概念,A错误;横波中质点的振动方向垂直于波的传播方向,而纵波中质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上,B错误;机械波介质中的各质点做简谐运动的频率相等,都等于波源的振动频率,所以C正确;机械波的波速仅由介质决定,与频率f无关,所以D错误。
3.(2016·株洲高二检测)一列简谐波在两时刻的波形分别如图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的( )A.周期B.波速C.波长D.频率【解析】选C。
高中物理人教版选修34课件：第12章机械波+章末复习课件
末
复
第 十 二 章
习 方 案 与 全
优
评
估
专题·迁 移·发散
检测·发 现·闯关
专题一 专题二
(1)从波动图象上读出波长、振幅等，由公式 v＝Tλ＝λf 得 到其余的振动物理量。
(2)如果求解波传播到某一质点到达某一状态的时间，通常 有两种方法：一种是先求出波刚传播到该点的时间，然后根据 质点的起振方向，由周期关系求出到达要求状态的时间，两部 分时间求和得到；另一种是根据振动状态的直接传递，由 t＝vx 得到。
一完整曲线占 横坐标距离
表示一个周期
表示一个波长
[例证2] 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图12 －2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点的振动图象如图乙所示。
图12－2
在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是( ) 图12－3
[解析] 该波的波长为4 m，PQ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，B正确； 当沿x轴负方向传播时，P点在平 衡位置向上振动时Q点应处于波谷，C对。
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/192021/11/192021/11/1911/19/2021 •7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/192021/11/19November 19, 2021 •8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/192021/11/192021/11/192021/11/19
新人教版高中物理选修3-4同步课件：第十二章机械波 章末小结与测评
7．[多选](2014·全国卷)两列振动方向相同、振幅分别为 A1 和 A2 的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( )
A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2| B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为 A1＋A2 C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰 相遇处质点的位移 D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷 相遇处质点的振幅
高中同步新课标·物理
[高考真题体验] 1．[多选](2016·全国乙卷)某同学漂浮在海面上，虽然水面 波正平稳地以 1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠 近。该同学发现从第 1 个波峰到第 10 个波峰通过身下的时间间 隔为 15 s。下列说法正确的是( ) A．水面波是一种机械波
s 时回到平衡位置，时间相差23 s。两质点平衡位置的距离
除以传播时间，可得波的速度
v＝7.5 cm/s②
利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长
λ＝30 cm。③
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(2)设质点 O 的位移随时间变化的关系为 ④
将①式及题给条件代入上式得
⑤ 解得 φ0＝π3，A＝8 cm⑥
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解析：选 AB点需要的时间由题图可以看出为 3 s，已知 O、A 两点平衡位置的距离为 0.9 m，根据 v＝xt 可求得波的传播 速度为 0.3 m/s，再根据波长公式 λ＝vT 可求得波长为 1.2 m，A 正确，C 错误；由于 A 点开始振动的方向沿 y 轴正 方向，因此波源的起振方向也是沿 y 轴正方向，B 正确； 质点 A 在 t＝4 s 时处在最大位移处，因此动能最小，D 错误。
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高中物理人教版选修34第12章《机械波》课件+强化作业+章末小结+限时检测(15份)第12章 第6节
第十二章 第六节基础夯实一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1．下列说法中正确的是( )A ．水波是球面波B ．声波是球面波C ．只有横波才能形成球面波D ．只有纵波才能形成球面波答案：B解析：若波面是球面，则为球面波，与横波、纵波无关，由此可知B 正确，C 、D 错误。
由于水波不能在空间中传播，所以它是平面波，A 不正确。
2．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则( )A ．声波频率不变，波长变小B ．声波频率不变，波长变大C ．声波频率变小，波长变大D ．声波频率变大，波长不变答案：B解析：波在传播过程中频率不变，由λ＝v f知水中波长大，故B 选项正确。
3．下列说法中不正确的是( )A ．只有平面波的波面才与波线垂直B ．任何波的波线与波面都相互垂直C ．任何波的波线都表示波的传播方向D ．有些波的波面表示波的传播方向答案：AD解析：不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A 错误，选项B 正确，波线表示波的传播方向，选项C 正确，D 错误。
4．以下关于波的认识，正确的是( )A ．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B ．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C ．雷达的工作原理是利用波的反射D ．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象答案：ABCD解析：A 、B 、C 选项中应用了波的反射现象；D 选项是波的折射现象， 深水区域和浅水区域视为不同介质，故波的传播方向发生改变。
二、非选择题5.人们听不清对方说话时，除了让一只耳朵转向对方，还习惯性地把同侧的手附在耳旁，这样做是利用声波的________提高耳的接收能力。
答案：反射解析：在耳廓原有形状、面积的基础上增加一个手的面积是为了增加波的反射来提高耳朵的接收能力。
6．某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340m/s ，那么他至少要离障碍物多远？(原声与回声区分的最短时间为0.1 s)答案：17m解析：在波的反射现象中，反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同，只有声波从人所站立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在0.1 s 以上，人才能辨别出回声则应有2s ＝v t ，可得他至少要离障碍物的距离为s ＝v t 2＝340×0.12m ＝17m 。
高中物理 第十二章 机械波小结练习 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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第十二章机械波小结(时间:90分钟满分：100分）一、选择题(本题共10个小题，每小题4分,共40分）1．如图1所示，有一条均匀的弹性绳，0、1、2、3、……、16是绳上一系列等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播．某时刻，绳上点9的位移向上且达到最大值、点12的位移为零且向上运动．则再经过错误!个周期，下面所给的弹性绳上某些质点的位置和振动方向（只画出其中一段绳上某四个质点的情况)的四个图中可能正确的是（）图12．下列关于简谐运动和简谐波的说法,正确的是( )A．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍图23．如图2所示，沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,则可推出（）A．再经过0。
01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同B．图中质点b此时动能正在减小，其加速度正在增大C．若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 HzD．若发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸不大于2 m4．如图3所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝14 m处,质点P 位于x轴上x P＝4 m处．t＝0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T＝0.1 s，传播速度均为v＝40 m/s,波源S1的振幅为A1＝2 cm，波源S2的振幅为A2＝3 cm，则从t＝0至t＝0。
高中物理 第十二章 机械波 第1节 波的形成和传播讲义(含解析)新人教版选修3-4-新人教版高二选修
第1节波的形成和传播1.波的传播过程中，各质点的周期均与波源的振动周期相同。
2．波在传播时，是前一质点带动后一质点振动，离波源越远，质点振动越滞后。
3．各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。
4．质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫纵波。
一、波的形成和传播1．形成原因：以绳波为例(如图所示)(1)可以将绳分成许多小部分，将每一部分看做质点。
(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。
(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源。
(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地向外传播。
2．介质(1)定义：波借以传播的物质。
(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
二、横波和纵波定义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置三、机械波1．定义机械振动在介质中传播，形成机械波。
2．产生条件(1)要有机械振动。
(2)要有传播振动的介质。
3．机械波的实质(1)传播振动这种运动形式。
(2)传递能量的一种方式。
依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。
1．自主思考——判一判(1)质点振动的平衡位置不断转换即形成波。
(×)(2)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动。
(×)(3)在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动。
(×)(4)机械波传播的是能量和振动形式，机械波不能在真空中传播。
(√)(5)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播。
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第十二章章末整合提升
突破一 波的图象反映的信息及其应用
从波的图象可以看出：
(1)波长λ；(2)振幅A；(3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况；(4)如果波的传播方向
已知，可判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形；(5)如果波的传播速度大小已
知，可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率：T＝λv，f＝vλ。
例1 一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图1实线所示，从此刻起，经0.1 s波形图如图
1虚线所示，若波传播的速度为10 m/s，则()
图1
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A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的周期为0.4 s
C．t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动
D．从t＝0时刻开始质点a经0.2 s通过的路程为0.4 m
解析 从题图可以看出波长λ＝4 m，由已知得波速v＝10 m/s，周期T＝0.4 s；经0.1 s
波传播的距离x＝vΔt＝1 m，说明波沿x轴负方向传播；t＝0时刻质点a沿y轴负方向运
动；从t＝0时刻开始质点a经0.2 s，即半个周期通过的路程为s＝2A＝0.4 m。
答案 BD
突破二 波的图象与振动图象的区别和联系
面对波的图象和振动图象问题时可按如下步骤来分析：
(1)先看两轴：由两轴确定图象种类。
(2)读取直接信息：从振动图象上可直接读取周期和振幅；从波的图象上可直接读取波长和
振幅。
(3)读取间接信息：利用振动图象可确定某一质点在某一时刻的振动方向；利用波的图象可
进行波传播方向与某一质点振动方向的互判。
(4)利用波速关系式：波长、波速、周期、频率间一定满足v＝λT＝λf。
例2 图2甲为一列简谐横波在t＝0.1 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2
A．横波的波长是8 m
B．横波的频率是0.2 Hz
C．质点P随波迁移的速度大小为40 m/s
D．t＝0.1 s时质点P正沿y轴正方向运动
解析 由波的图象可知，横波的波长是8 m，选项A正确；由质点Q的振动图象可知，横波
的周期为0.2 s，频率是5 Hz，选项B错误；质点P围绕平衡位置振动，不随波迁移，选项
C错误；根据质点Q的振动图象，t＝0.1 s时刻，质点Q正沿y轴负方向运动，说明波沿
x
轴负方向传播。t＝0.1 s时质点P正沿y轴正方向运动，选项D正确。
答案 AD
突破三 波动问题的多解性
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波在传播过程中，由于空间周期性、时间周期性和传播方向的双向性而引起多解，解决这类
问题要注意下列情况：
(1)波的空间周期性：在波的传播方向上，相距为波长整数倍的质点的振动情况相同。
(2)波的时间周期性：由波的传播特性可知，经过整数倍个周期，波的图象相同。
(3)波的传播方向的双向性：若根据题中条件无法确定波的传播方向，在解题时要注意考虑
波的传播方向可以有两个方向。
例3 一列简谐横波t1时刻的波形如图3中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知
Δt＝t2－t1＝0.5 s。问：
图3
(1)这列波的传播速度是多少？
(2)若波向左传播，且3T＜Δt＜4T，波速是多大？
(3)若波速等于68 m/s，则波向哪个方向传播？
解析 (1)有两组解：若波向右传播，传播距离s＝(n＋14)λ，又有v右＝sΔt＝(n＋14)×80.5 m/s
＝(16n＋4) m/s(n＝0,1,2，…)；若波向左传播，传播距离s′＝(n＋34)λ，又有v左＝
s
′
Δ
t
＝(n＋34)×80.5 m/s＝(16n＋12) m/s(n＝0,1,2，…)。
(2)因波向左传播，且3T＜Δt＜4T，则必有3λ＜s′＜4λ，故n＝3，v左＝(16n＋12) m/s
＝60 m/s。
(3)因波速v＝68 m/s，所以s＝v·Δt＝68×0.5 m＝34 m＝(4＋14)λ，故波向右传播。
答案 (1)若波向右传播，v右＝(16n＋4) m/s(n＝0,1,2，…)；若波向左传播，v左＝(16
n
＋12) m/s(n＝0,1,2，…)
(2)60 m/s (3)向右