高考物理一轮复习教案第十二章第2课时机械波

1、第 2 课时机械波纲解读考1.知道机械波的特点和分类 .2.把握波速、 波长和频率的关系, 会分析波的图象.3.懂得波的干涉、 衍射现象和多普勒效应,把握波的干涉和衍射的条件1振动和波的关系关于振动和波的关系,以下说法中正确选项 A振动是波的成因,波是振动的传播 B振动是单个质点出现的运动现象,波是很多质点联合起来出现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度 D波源停止振动时,波立刻停止传播答案AB 关于波的形成和传播,以下说法正确选项 2波的形成与波的分类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

2、点随波一起迁移 D波可以传递振动形式和能量 答案 ABD 3波的图象的懂得如图 1 所示是一列简谐波在t0 时刻的波形图,介质中的质点P 沿 y轴方向做简谐运动的表达式为y10sin 5t cm.关于这列简谐波,以下说法中正确选项 图 1 A这列简谐波的振幅为 20 cm B这列简谐波的周期为 5.0 s C这列简谐波在该介质中的传播速度为 25 cm/s D这列简谐波沿 x 轴正向传播答案 D 解析 由题图可知,质点偏离平稳位置的最大距离即振幅为 10 cm,A 错；由质点 P 振2 2动的表达式可知这列简谐横波的周期为 T 5s0.4 s,B 错；由题图可知,该波的波长为 4 m,波速 v

3、T 4 0.4 m/s10 m/ s,C 错；由质点 P 做简谐运动的表达式可知, t 0 时刻质点 P 正在向上运动,由此可判定波沿x 轴正向传播, D 正确4波的干涉和衍射 如图 2 所示为观看水面波衍射的试验装置,AC 和 BD 是两块挡板, AB是一个小孔, O 是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情形,每两条相邻波纹 图中曲线 之间的距离表示一个波长,就对波经过孔后的传播情形,以下描述不正确选项 图 2 A此时能明显观看到波的衍射现象B挡板前后波纹间距相等C假如将孔 AB 扩大,有可能观看不到明显的衍射现象D假如孔的大小不变,使波源的振动频率增大,能更明显地观看到衍射现象答案 D

4、解析 由题图可以看出,孔 AB 尺寸与波长相差不大,因只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观看到明显的衍射现象,应选项 A、Cv正确；由 f知, v 不变, f 增大,只能使 减小,应选项 D 错；既然衍射是指“ 波绕过障碍物而传播的现象” ,那么经过孔后的波长自然不变,应选项 B 正确1机械波的形成条件：1波源； 2介质2机械波的特点 1机械波传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平稳位置邻近做简谐运动,并不随波迁移2介质中各质点的振幅相同,振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同3各质点开头振动 即起振 的方向均相同4一个周期内,质点完成一次全振动,通

5、过的路程为 4A,位移为零3波长、波速、频率及其关系 1波长 在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,用 表示2波速 波在介质中的传播速度,由介质本身的性质打算3频率 由波源打算,等于波源的振动频率4波长、波速和频率的关系：vf . 特殊提示 1.机械波从一种介质进入另一种介质,频率不变,波速、波长都转变2机械波的波速仅由介质打算,v T或 v x t. 4波的图象的物理意义波速在固体、 液体中比在空气中大波速的运算方法：反映了某一时刻介质中各质点相对平稳位置的位移5波的干涉 1产生稳固干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇2现象：两列波相遇时,某些区域振动总是加强,某些区域振动总

6、是减弱,且加强区 和减弱区相互间隔3对两个完全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整数倍 时,振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时,振动减弱6产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔 7多普勒效应缝的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小观看者向波源运动,接收频率增大 1波源不动 观看者背离波源运动,接收频率减小波源向观看者运动,接收频率增大 2观看者不动 波源背离观看者运动,接收频率减小考点一 波动图象与波速公式的应用1波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平稳位置的位移情形,图象的横轴表示各质点的平稳位置,纵轴表示该时刻各质点的位移,如图 3 所示图 3 图象的应用

7、：1直接读取振幅 A 和波长 ,以及该时刻各质点的位移2确定某时刻各质点加速度的方向,并能比较其大小3结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方 向2波速与波长、周期、频率的关系为：v T f. 例1 2022 北京 15一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4 m/s.某时刻波形如图4 所示,以下说法正确选项 图 4 A这列波的振幅为 4 cm B这列波的周期为 1 s C此时 x4 m 处的质点沿 y 轴负方向运动D此时 x4 m 处的质点的加速度为 0 解析 由波形图可知：振幅 A2 cm,8 m,T v8 4 s2 s,选项 A、 B 均错误； x

8、4 m 处的质点此时正处于平稳位置处,加速度为零,由 沿 y 轴正方向运动,所以选项 C 错误, D 正确答案 D “ 上下坡法 ” 可知,此时质点突破训练1如图 5 所示为一列在匀称介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为4 m/s,就 图 5 A质点 P 此时的振动方向沿 y 轴正方向BP 点振幅比 Q 点振幅小C经过 t3 s,质点 Q 通过的路程是 0.6 m D经过 t3 s,质点 P 将向右移动 12 m 答案 C 解析 由机械波沿 x 轴正方向传播,利用“ 带动 ” 原理可知,质点 P 此时的振动方向沿 y 轴负方向,选项 A 错误；沿波传播方向上各质点并不随波迁

9、移,而是在平稳位置邻近做简谐运动,并且各质点振动的幅度相同,即振幅相同,选项 B、D 均错误；依据波形图可知,波长 4 m,振幅 A5 cm,已知 v4 m/s,所以 Tv 1 s, t3 s3T,质点 Q 通过的路程是 12A60 cm0.6 m,所以选项 C 正确考点二 振动图象与波动图象振动图象 波动图象讨论对象 一振动质点 沿波传播方向的全部质点讨论内容图象一质点的位移随时间的变化 某时刻全部质点的空间分布规律 规律表示同一质点在各时刻的位物理意义 表示某时刻各质点的位移移1波长、振幅图象信息1 质点振动周期2任意一质点在该时刻的位2 质点振幅移3 某一质点在各时刻的位移3任意一质点在

10、该时刻的加4 各时刻速度、加速度的方速度方向向4传播方向、振动方向的互判图象变化一完整曲线占横坐随时间推移, 图象连续, 但已 随时间推移, 波形沿传播方向有外形不变 平移表示一个周期 表示一个波长标的距离例2 2022 福建理综 13 一列简谐横波沿x 轴传播, t0 时刻的波形如图6 甲所示,此时质点P 正沿 y 轴负方向运动,其振动图象如图乙所示,就该波的传播方向和波速分别是 图 6 A沿 x 轴负方向, 60 m/s C沿 x 轴负方向, 30 m/s B沿 x 轴正方向, 60 m/ s D沿 x 轴正方向, 30 m/ s 解析 由题图甲知,波长 24 m,由题图乙知 T0.4 s

11、依据 v T可求得 v60 m/s,故 C、D 项错误；依据 “ 同侧法 ” 可判定出波的传播方向沿 x 轴负方向,故 A 项正确,B 项错误答案 A “ 一分、一看、二找” 巧解波动图象与振动图象综合类问题1分清振动图象与波动图象只要看清横坐标即可,横坐标为 x 就为波动图象,横坐标为 t 就为振动图象2看清横、纵坐标的单位特殊要留意单位前的数量级3找准波动图象对应的时刻4找准振动图象对应的质点2突破训练如图 7 甲为一列简谐横波在t 0.10 s 时刻的波形图, P 是平稳位置为x1 m 处的质点, Q 是平稳位置为x4 m 处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,就 图 7 At0.15 s

12、 时,质点 Q 的加速度达到正向最大Bt0.15 s 时,质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向C从 t0.10 s 到 t0.25 s,该波沿 x 轴正方向传播了 6 m D从 t0.10 s 到 t0.25 s,质点 P 通过的路程为 30 cm 答案 AB 解析 A 选项,由题图乙看出,当 t 0.15 s 时,质点 Q 位于负方向的最大位移处,而简谐运动的加速度大小与位移成正比,方向与位移方向相反, 所以加速度为正向最大值；B 选项中,由题图乙看出,简谐运动的周期为 T0.20 s, t0.10 s 时,质点 Q 的速度方向沿 y 轴负方向, 由题图甲可以看出,波的传播方向应当沿 x 轴

13、负方向, 因题图甲是Tt0.10 s 的波形,所以 t0.15 s 时,经受了 0.05 s4的时间,题图甲的波形沿 x 轴负方向平移了 42 m 的距离,如下列图,因波沿 x 轴负方向传播,就此时 P 点的运动方向沿 y 轴负方向； C 选项中,由题意知 8 m, T0.2 s,就 v T40 m/s.从 t0.10 s 到 t0.25 s,该波沿 x 轴负方向传播的距离为 0.15 s40 m/ s6 m；D 选项中,由题图甲可以看出,由于 t0.10 s 时刻质点 P不处于平稳位置,故从 t0.10 s 到 t0.25 s 质点 P 通过的路程不为 30 cm,此题正确选项为 A 、B.

14、 考点三 波的干涉、衍射、多普勒效应1波的干涉中振动加强点和减弱点的判定某质点的振动是加强仍是减弱,取决于该点到两相干波源的距离之差 r. 1当两波源振动步调一样时如 rnn0,1,2, ,就振动加强；如 r2n1 2n0,1,2, ,就振动减弱2当两波源振动步调相反时如 r2n1 2n0,1,2, ,就振动加强；如 rnn0,1,2, ,就振动减弱2波的衍射现象是指波能绕过障碍物连续传播的现象,产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长3多普勒效应的成因分析1接收频率： 观看者接收到的频率等于观看者在单位时间内接收到的完全波的个数当波以速度 v 通过观看者时

15、,时间 t 内通过的完全波的个数为 Nvt ,因而单位时间内通过观看者的完全波的个数,即接收频率2当波源与观看者相互靠近时,观看者接收到的频率变大；当波源与观看者相互远离时,观看者接收到的频率变小例3如图 8 表示两个相干波源S1、S2 产生的波在同一种匀称介质中相遇图中实线表示波峰,虚线表示波谷,c 和 f 分别为 ae和 bd 的中点,就：图 8 1在 a、b、c、d、e、f 六点中,振动加强的点是 _振动减弱的点是 _2如两振源 S1 和 S2 振幅相同,此时刻位移为零的点是 _3画出此时刻 a、c、e 连线上,以 a 为起点的一列完整波形,标出 e 点解析 1a、e 两点分别是波谷与波

16、谷、波峰与波峰相交的点,故此两点为振动加强点；c 点处在 a、e 连线上,且从运动的角度分析 a 点的振动形式恰沿该线传播,故 c 点是振动加强点,同理 b、d 是振动减弱点,f 也是振动减弱点2由于 S1、S2 振幅相同, 振动最强区的振幅为 为零,位移为零的点是 b、d. 2A,最弱区的振幅3题图中对应时刻a 处在两波谷的交点上,即此刻a 在波谷,同理 e 在波峰,所以所对应的波形如下列图答案1a、c、eb、d、f2 b、d3见解析图3突破训练如图 9 甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摇摆,以下关于女同学的感受的说法正确选项 甲 乙图 9 A女同学从 A 向 B 运动

17、过程中,她感觉哨声音调变高B女同学从 E 向 D 运动过程中,她感觉哨声音调变高C女同学在 C 点向右运动时,她感觉哨声音调不变D女同学在 C 点向左运动时,她感觉哨声音调变低答案 AD 4突破训练利用发波水槽得到的水面波形如图10甲、乙所示,就 图 10 A图甲、乙均显示了波的干涉现象 B图甲、乙均显示了波的衍射现象 C图甲显示了波的干涉现象,图乙显示了波的衍射现象 D图甲显示了波的衍射现象,图乙显示了波的干涉现象 答案 D 解析 波绕过障碍物传播的现象叫波的衍射现象波的干涉现象是由波的叠加产生的,干涉图象的特点是振动加强区与减弱区有规律地分布因此题图甲显示了波的衍射现象,题图乙显示了波的干

18、涉现象,故 D 正确50波的多解问题的处理方法1造成波动问题多解的主要因素有1周期性：时间周期性：时间间隔 空间周期性：波传播距离2双向性： t 与周期 T 的关系不明确；x 与波长 的关系不明确传播方向双向性：波的传播方向不确定；振动方向双向性：质点振动方向不确定2解决波的多解问题的思路一般采纳从特殊到一般的思维方法,即找出一个周期内满意条件的关系 t 或 x,如此关系为时间,就 tnTtn0,1,2 ；如此关系为距离,就 xn xn0,1,2 例4 一列简谐横波在 t0 时刻的波形如图 11 中的实线所示, t0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示如该波的周期 T 大于 0.02 s,就该

19、波的传播速度可能是 图 11 A2 m/s B3 m/ s C4 m/s D5 m/ s 解析 这类问题通常要考虑两种情形：1设波向右传播,就在 0 时刻 x 4 cm 处的质点往上振动,设经受 t 时间时质点运动到波峰的位置,就 t1 4nTn0,1,2 ,即 T4n1 4t0.084n1 sn 0,1,2 当 n0 时, T0.08 s0.02 s,符合要求,此时 0.016 s0.02 s,符合要求, 此时 vT0.08 m/s 3 m/ s；当 n1 时,T0.0873s0.02 s,不符合要求综上所述,只有 B 选项正确答案 B 突 破 训 练5如图 12,一列沿x 轴正方向传播的简

20、谐横波,振幅为2 cm,波速为 2 m/s,在波的传播方向上两质点a、b 的平稳位置相距 0.4 m小于一个波长 ,当质点 a 在波峰位置时,质点的位置,就 b 在 x 轴下方与 x 轴相距 1 cm图 12 A此波的周期可能为 0.6 s B此波的周期可能为 1.2 s C从今时刻起经过 0.5 s,b 点可能在波谷位置D从今时刻起经过 0.5 s,b 点可能在波峰位置答案 ACD 解析 此题考查波动图象的多解问题,意在考查考生敏捷应用简谐运动、机械波的有关学问综合解决波动图象问题的才能依据波的传播方向和质点的振动方向的关系可知：t0 时刻, b 质点在 1 cm 处,既可能沿 y 轴正方向

21、运动也可能沿 y 轴负方向运动；该波的波长 满意：40.4 m ,即 1.6 m,T0.4 m,T0.2 s,所以 A 正确,B 错误；同理可知 C、D 均有可能 . 高考题组12022 四川理综 5图 13 甲是一列简谐横波在t1.25 s 时的波形图, 已知 c 位置的质点比a 位置的晚 0.5 s 起振,就图乙所示振动图像对应的质点可能位于 甲乙图 13 AaxbB bxcTCcxdD dxe答案D a 位置的晚0.5 s 起振,与题波形图相结合分析可知：周期解析c 位置的质点比2 0.5 s 1 s,波沿 x 轴正向传播由题振动图像可知,在t 1.25 s 时,此质点的振动方向沿 y

22、轴的负向且靠近平稳位置,结合波图并由 “ 上下坡法 ” 可知, 振动图像对应的质点可能在 0 xa 和 dx e 两区域内,选项 D 正确22022 重庆理综 111一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平稳位置的两质点相距 6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,就该简谐波可能的波长为 A4 m、6 m 和 8 m B6 m、8 m 和 12 m C4 m、6 m 和 12 m D4 m、8 m 和 12 m 答案C 解析依据题意,可能的波形有三种,如下列图：就1 26 m 1 12 m 2 6 m 3 236 m 3 4 m 因此选项 C 正确32022 新课标 341 如图 14,

23、a、 b、c、d 是匀称媒质中x 轴上的四个质点相邻两点的间距依次为 2 m、4 m 和 6 m,一列简谐横波以 2 m/s 的波速沿 x 轴正向传播, 在 t0时刻到达质点 a 处,质点 a 由平稳位置开头竖直向下运动,t3 s 时 a 第一次到达最高点以下说法正确选项 _图 14 A在 t6 s 时刻波恰好传到质点 d 处B在 t5 s 时刻质点 c 恰好到达最高点C质点 b 开头振动后,其振动周期为 4 s D在 4 st6 s 的时间间隔内质点 c 向上运动E当质点 d 向下运动时,质点 b 肯定向上运动答案 ACD 解析 当 t6 s时,xvt12 m,波刚好传播到距 a 点 12

24、m 的 d 点,所以 A 选项正确波3 T传到 c 质点所需时间为 t13 s,由题意知 4T 3 s,所以 T4 s,c 质点又振动 22 s,回到平稳位置向上运动,所以 B 选项错误 T4 s,各质点振动的周期均为 4 s,所以 C选项正确 t13 s 时,c 质点刚开头向下振动,再经 2 s,c 质点运动到正向最大位移处,所以又经 1 s,c 质点运动到负向最大位移处,4 st6 s 时,c 质点由负向最大位移处向正向最大位移处运动,所以 D 选项正确 bd 距离为 10 m,波长 vT8 m,所以bd11 4,当 d 向下运动时 b 可能向下运动,也可能向上运动,所以 E 选项错误42

25、022 山东 371 如图 15 所示,在某一匀称介质中,A、B 是振动情形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 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. 图 15 求简谐横波的波长P 点的振动 _填“ 加强” 或“ 减弱” 答案 1 m 加强解析 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 T代入数据得 1 m 模拟题组5如图 16 所示为一列在匀称介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2 m/s,此时 P 点振动

26、方向沿y 轴负方向,就 图 16 A该波传播的方向沿 x 轴正方向BP 点的振幅比 Q 点的小C经过 t4 s,质点 P 将向右移动 8 m D经过 t4 s,质点 Q 通过的路程是 0.4 m 答案 AD 解析 由该时刻 P 点振动方向沿 y 轴负方向可知波向右传播,选项 A 正确波传播过 4程中,各点振幅相同,选项 B 错误周期 Tv2 s2 s, t 4 s 为两个周期, P、Q两质点完成两个全振动,通过的路程为 8A40 cm 0.4 m,位移为零,选项 C 错误, D正确6在某一匀称介质中由波源O 发出的简谐横波在x 轴上传播,某时刻的波形如图17 所示,其波速为 5 m/s,就以下

27、说法正确选项 图 17 A此时 P、Q 两点运动方向相同B再经过 0.5 s 质点 N 刚好在 5 m,20 cm位置C能与该波发生干涉的横波的频率肯定为 3 Hz D波的频率与波源的振动频率无关答案 AB 限时： 30 分钟 . 题组 1 波的干涉与衍射现象的懂得1如图 1 所示,一小型渔港的防波堤两端 M、N 相距约 60 m,在防波堤后 A、B 两处有两个小船进港逃避风浪某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,以下说法中正确的有 图 1 A假设波浪的波长约为 B假设波浪的波长约为 C假设波浪的波长约为 D假设波浪的波长约为 答案 AD 10 m,就 A、B 两处的小船基本上不

28、受波浪影响 10 m,就 A、B 两处的小船明显受到波浪影响 50 m,就 A、B 两处的小船基本上不受波浪影响 50 m,就 A、B 两处的小船明显受到波浪影响解析 A、B 处小船明显的受到波浪影响是由于水波发生了明显的衍射,波浪能传播到A、B 处的结果,当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长相差不多的时候,才会发生明显的衍射现象,故此题选 A 、D. 2如图 2 所示, S1、S2 为两个振动情形完全一样的波源,两列波的波长都为 ,它们在介质中产生干涉现象,S1、S2 在空间共形成 6 个振动减弱的区域 图中虚线处 ,P 是振动减弱区域中的一点,从图中可看出 图 2 AP 点到两波源的距离差

29、等于 1.5B两波源之间的距离肯定在2.5 个波长到 3.5 个波长之间CP 点此时刻振动最弱,过半个周期后,振动变为最强D当一列波的波峰传到 P 点时,另一列波的波谷也肯定传到 P 点答案 ABD 解析 从 S1、 S2 连线的中点起到向右三条虚线上,S1、S2 的距离差依次为 0.5、1.5、2.5. . 题组 2 波的图象的懂得和波速公式的应用3沿 x 轴正方向传播的一列简谐横波在 t0 时刻的波形如图 3 所示, M 为介质中的一个质点,该波的传播速度为 40 m/s,就 t1 40 s 时 图 3 A质点 M 对平稳位置的位移肯定为负值B质点 M 的速度方向与对平稳位置的位移方向相同

30、C质点 M 的加速度方向与速度方向肯定相同D质点 M 的加速度方向与对平稳位置的位移方向相反答案 CD 解析 当 t1 40 s 时,波传播的距离 xvt4040 m1 m,所以当 1t40 s 时波的 1图象如下列图,由图可知,M 对平稳位置的位移为正值,且沿 y 轴负方向运动, 应选项kA、B 错误； 依据 F kx 及 amx 知,加速度方向与位移方向相反,沿 y 轴负方向,与速度方向相同,选项 C、D 正确4一列简谐波沿 x 轴正方向传播,在 t0 时波形如图 4 所示,已知波速为 10 m/s.就 t0.1 s 时正确的波形应是下图中的 图 4 答案C xvt10 0.1 m1 m解

31、析由题图知： 波长 4.0 m,波在 t0.1 s 内传播的距离1 4,故将原波形图沿波的传播方向B、D 错误即 x 轴正方向 平移1 4 即可,应选项 C 正确,选项 A、5如图 5 所示,实线是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t0 时刻的波形图,虚线是这列波在t0.2 s 时刻的波形图该波的波速为 0.8 m/s,就以下说法正确选项 图 5 A这列波的波长是 14 cm B这列波的周期是 0.5 s C这列波可能是沿 x 轴正方向传播的Dt0 时, x4 cm 处的质点速度沿 y 轴负方向答案 D 解析 由题图知该波的波长 12 cm,故 A 项错误由 v T,得 T0.120.8 s1.

32、5101s,故 B 项错误因 T 0.2 s 0.15 s4 3,故该波沿 x 轴负方向传播,所以 C 项错误由波沿 x 轴负方向传播可判定 t0 时刻, x4 cm 处质点的振动方向沿 y 轴负方向, 故 D项正确6如图 6 所示为一列简谐横波在 t 0 时刻的波形图,波的传播方向平行于 x 轴质点 A 位于 xA2 m 处,质点 B 位于 xB3 m 处, t2 s 时,质点 B 第一次显现在波峰位置；t3 s 时,质点 A 第一次显现在波峰位置就 图 6 A波速为 1 m/s B波的周期为 4 s C波沿 x 轴正方向传播Dt1 s 时,质点 A 的振动速度小于质点 B 的振动速度答案

33、ABD 解析 从 t0 时刻 B 质点要第一次到达波峰需要 T/2,即 T/ 22 s,T 4 s,由题图可 3T知 4 m,故 vT 1 m/s,故 A、B 正确；经过 3 s 即 4的时间 A 质点第一次到达波峰,就 t 0 时刻质点 A 正在向下运动, 结合题图可知波沿x 轴负方向传播, 故 C 错误；t1 s 时质点 B 经过平稳位置,而质点 A 正好到达波谷,此时 A 的速度为零,而 B 的速度达到最大,故 A 的振动速度小于 B 的振动速度,故 D 正确7一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,t0 时刻的波形如图 7 所示,介质中质点 P、Q 分别位于 x2 m、x4 m 处从 t0

34、时刻开头计时,当 波峰t 15 s 时质点 Q 刚好第 4 次到达图 7 1求波速2写出质点 P 做简谐运动的表达式不要求写出推导过程x答案11 m/s2y0.2sin 0.5t m 解析1设简谐横波的波速为v,波长为 ,周期为 T,由题图知, 4 m由题意知t3T3 4T vT联立 式,代入数据得v1 m/s 22 T0.5 rad/s 质点 P 做简谐运动的表达式为y0.2sin 0.5 t m . 题组 3波动图象与振动图象的结合8一列简谐横波在某一时刻的波形图如图8 甲所示,图中P、Q 两质点的横坐标分别为1.5 m 和 x4.5 m P 点的振动图象如图乙所示在以下四幅图中,Q 点的

35、振动图象可能是 图 8 答案 BC 解析 该波的波长为 4 m,P、Q 两点间的距离为 3 m如波沿 x 轴正方向传播, P 在平衡位置向上振动时,而 Q 点应处于波峰, B 正确；如波沿 x 轴负方向传播, P 点处于平衡位置向上振动时,Q 点应处于波谷,C 正确9质点 O 振动形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播,t 时刻的波形图如图 9 甲所示,当波传到 x3 m 处的质点 P 时开头计时,质点 P 的振动图象如图乙所示,就 图 9 A该波的频率为 25 Hz B该波的传播速度为 2 m/s C质点 O 开头振动时沿 y 轴正方向D从 t 时刻起,经过 0.015 s,质点 P 回到平稳位置答案 AD 解析 依据题图可知,该波的波长 8 m,周期 T0.04 s,所以波速 v T200 m/s,1频率 fT25 Hz ,选项 A 正确, B 错误；依据甲图,t 时刻机械波刚好传播到 x8 m处的质点, 已知机械波沿 x 轴正方向传播,该质点的起振方向为 y 轴负方向, 这与波源的起振方向相同,所以质点 O 开头振动时沿 y 轴负方向,也可利用乙图看出质点 P 的起振方向沿 y 轴负方向,选项 C 错误