2018高考专题《机械波》

2018 高考专题复习《机械波》种类一 :颠簸图像基本规律1. （ 2012 年 ·天津 ·7） 沿 x 轴正向流传的一列简谐横波在 t=0 时辰的波形如下图， M 为介质中的一个质点，该波的流传速度为40m/s ，则 t= 1s 时（）y/cm40A ．质点 M 对均衡地点的位移必定为负值2MB ．质点 M 的速度方向与对均衡地点的位移方向同样O23C ．质点 M 的加快度方向与速度方向必定同样1-2D ．质点 M 的加快度方向与对均衡地点的位移方向相反变式 1：若 M 点是 x=1.5m 处质点，哪个时辰振动至波谷？变式 2：若 N 点（未画）此时在 y=-1cm 处，哪个时辰振动至波峰？ 种类二 :双图像问题2. 如下图，图甲为一列沿水平方向流传的简谐横波在 t ＝ 0 时的波形图，图乙是这列波中质点图线，那么：(1) 该波的流传速度为 ________m/s ； (2) 该波的流传方向为 ________(填 “向左 ”或 “向右 ”)；(3) 图甲中 Q 点 (坐标为 x ＝2.25 m 处的点 )的振动方程为： y ＝cm.x/m4P 的振动变式 1：若 M 点 (未画 ) 是 x=2.125m 处质点， M 点的振动方程为： 变式 2：若 N 点（未画）此时在 y=-0.1cm 处， N 点的振动方程为： 3. 一简谐横波沿 x 轴正方向流传，若在 x ＝ 1 m 处质点的振动图象如下图，则该波在t ＝ 0.3 s 时辰的波形曲线为 ( )．变式 1：（ 2013 四川理综）图 1 是一列简谐横波在 t=1.25s 时的波形图， 已知 c 地点的质点比 a 地点的晚 起振，则图 2 所示振动图像对应的质点可能位于（ ）A ． a<x<bB ． b <x <cC ． c<x<dD ． d<x <e1变式 2：一列简谐横波以1m/s 的速度沿绳索由 A 向 B 流传，质点 A、B 间的水平距离x=3m，如图甲所示．若t=0 时，质点 A 正从均衡地点向上振动；其振动图象如图乙所示，则 B 点的振动图象为以下图中的（）种类三：多解问题双图线：4.一列简谐横波沿轴流传， t1=0 和 t2=0.005s 时波形分别如图实线和虚线所示。

43机械波 一、选择题(每小题均有多个选项符合题目要求)1．如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，两列波的振幅均为A.此刻，M 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是( )A ．该时刻位于O 点的质点正处于平衡位置B ．位于P 、N 两点的质点始终处在平衡位置C ．随着时间的推移，位于M 点的质点将向位于O 点的质点处移动D ．从该时刻起，经过四分之一周期，位于M 点的质点到达平衡位置E ．OM 连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A2． 图示是一列简谐波在t ＝0时刻的波形图，介质中x ＝4 m 处质点沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y ＝5sin4πt(cm)．关于这列波，下列说法正确的是( )A ．波长为4 mB ．波速为8 m/sC ．波沿x 轴正方向传播D ．再经过半个周期，x ＝4 m 处质点沿波的传播方向移动2 mE ．再经过34个周期，x ＝4 m 处质点位于波谷 3． 图为两列沿绳传播的(虚线表示甲波，实线表示乙波)简谐横波在某时刻的波形，M 为绳上x ＝0.2 m 处的质点，则下列说法中正确的是( )A ．图示时刻质点M 的速度为零B ．M 点是振动加强点C ．甲波的传播速度v 1比乙波的传播速度v 2大D ．由图示时刻开始，再经甲波的34周期，质点M 将位于波峰 E ．位于原点的质点与M 点的振动方向总是相反的4． 一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P 的速度为v ，经过1.0 s 它的速度大小、方向第一次与v 相同，再经过0.2 s 它的速度大小、方向第二次与v 相同，则下列判断中正确的是( )A．波沿x轴负方向传播，波速为5 m/sB．波沿x轴正方向传播，波速为5 m/sC．若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处D．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E．从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P在y轴上的坐标为20 cm5．如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x＝0与x＝75 m处的A、B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示．则这列波的( )A．A点处波长是10 cm，B点处波长是5 cmB．周期一定都是2×10－2 sC．t＝0.012 5 s时刻，两质点的振动速度方向相反D．传播速度一定是600 m/sE．A质点的振幅是B质点的振幅的2倍6．一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示．则( )A．这列波的波速是25 m/sB．这列波沿x轴负方向传播C．质点A在任意的1 s内所通过的路程都是0.4 mD．若此波遇到另一列波并发生干涉现象，则另一列波的频率为1.25 HzD．质点P每经过一个周期将沿x轴负方向运动20 m7．如图所示，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＝－0.2 m和x＝1.2 m处，传播速度均为v0＝0.2 m/s，振幅均为A＝2 cm.图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2 m和x＝0.8 m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x＝0.5 m处，则下列判断正确的是( )A．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向B．t＝1.5 s时刻，质点P、Q都运动到M点C．t＝1.5 s时刻之前，质点M始终处于静止状态D．t＝2.5 s时M点处于平衡位置向y轴负方向运动E．M点开始振动后做振幅为4 cm，周期为2 s的简谐运动二、非选择题8．某实验小组在用单摆测定重力加速度实验中，使用游标卡尺测摆球直径，测量结果如图1所示，则该摆球直径为________ cm.某同学先测得摆线长为89.2 cm，然后停表记录了完成30次全振动所用时间如图甲中停表所示，则：该摆长为________ cm，停表所示读数为________ s.为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图乙所示，则测得g＝________.9．一列沿－x方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm.P、Q两点的坐标分别为(－1,0)和(－9,0)，已知t＝0.7 s时，P点第二次出现波峰．(1)这列波的传播速度多大？(2)从t＝0时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波峰？(3)当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？10．如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2＝(t1＋0.2) s时刻的波形图．(1)若波速为35 m/s，求质点M在t1时刻的振动方向．(2)在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1 m，那么波的传播方向怎样？波速多大？。

【高考试题】2018年全国高考物理真题分类★17-1（2018全国3，34（1），5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示.己知该波的周期T>0.20 s.下列说法正确的是______ A．波速为0.40 m/sB．波长为0.08 mC．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m【答案】ACE【解析】根据波形图可知，波长λ=16 cm=0.16 m，选项B错误；根据t=0时刻和t=0.20 s 时刻的波形图和该波的周期T>0.20 s可知，该波的周期T=0.40 s，波速v=λ/T=0.40 m/s，选项A正确；简谐波沿x轴正方向传播，x=0.08 m的质点在t=0时刻沿y轴正方向振动，在t=0.70 s时位于波谷，在t=0.12 s时位于y＞0的某位置(不是位于波谷)，选项C正确,D 错误；若此波传入另一介质中，周期T不变，其波速变为v′=0.80 m/s，由λ′=v′T可得它在该介质中的波长为λ′=0.80×0.4 m=0.32 m，选项E正确.17-2（2018北京，16,6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长【解析】由图象可知，周期T=0.4 s,由于波长大于0.6 m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt=0.3 s,波速，代入数据得v=2 m/s 波长λ=vT，代入数据得λ=0.8 m.17-3（2018江苏，12B（2）4分）两束单色光A、B的波长分别为、，且>，则______（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到______（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．【解析】波长越长，频率越小，折射率越小，根据临界角sin C=1/n，可知波长越大临界角越大，所以A光的临界角大；双缝干涉条纹的间距Δx=l，因为A光的波长较长，所以Ad光产生的条纹间距较大.。

2018高考物理热点分析与预测专题6·机械振动与机械波一、2018大纲解读振动在介质中的传播形成波，本专题涉及的Ⅱ级要求有三个：弹簧振子、简谐运动、简谐运动的振幅、周期和频率、简谐运动的位移—时间图象；单摆，在小振幅条件下单摆做简谱运动，周期公式；振动在介质中的传播——波、横波和纵波、横波的图像、波长、频率和波速的关系。

它们是高考考查的重点，其中振动与波动的结合问题是高考出题的一个重要方向，单摆的问题经常结合实际的情景进行考查，有时也综合题出现，但往往比较简单，以考查周期公式为主。

涉及的I级要求有五个，其中共振，波的叠加、干涉、衍射等问题都曾在高考中出现，复习中不能忽视。

只要振动的能量转化、多普勒效应在高考中出现次数的相对较少是考查的冷门。

二、重点剖析1.机械振动这一部分概念较多，考点较多，对图象要求层次较高，因而高考试题对本部分内容考查的特点是试题容量较大，综合性较强，一道题往往要考查力学的多个概念或者多个规律。

因此，在复习本专题时，要注意概念的理解和记忆、要注意机械振动与牛顿定律、动量守恒定律、机械能守恒定律的综合应用。

要求掌握简谐运动的判断方法，知道简谐运动中各物理量的变化特点，知道简谐运动具有周期性，其运动周期由振动系统本身的性质决定，清楚简谐运动涉及到的物理量较多，且都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系，如果弄清了图6-1的关系，就很容易判断各物理量的变化情况。

2.理解和掌握机械波的特点：（1）在简谐波传播方向上，每一个质点都以它自己的平衡位置为中心做简谐运动；后一质点的振动总是落后于它前一质点的振动。

（2）波传播的只是运动形式（振动）和振动能量，介质并不随波的传播而迁移。

（3）同一列波上所有质点的振动都具有相同的周期和频率。

3．理解波长是两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总相等的质点间的距离。

也是波在一个周期内向前传播的距离，波的周期决定于振源的周期，一列波上所有质点振动的周期都相等。

2018年全国卷高考物理总复习《机械振动和机械波》专题演练1．如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。

以平衡位置O为原点，建立Ox轴。

向右为x的轴的正方向。

若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（）【答案】A2．（多选）在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为π5sin()2y t ，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12 m处，波形图象如图所示，则（）A．此后再经6 s该波传播到x=24 m处B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y=–3 m处所需时间是2 s【答案】AB3．（多选）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。

则（）A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从P传到Q的时间可能为7 sC．该波的传播速度可能为2 m/sD．该波的波长可能为6 m【答案】AD4．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B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【答案】ACE5．一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。

O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。

t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4 cm，质点A处于波峰位置；t=13s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。

求：（i）简谐波的周期、波速和波长；（ii）质点O的位移随时间变化的关系式。

【高考领航】2018年高考物理总复习 12-2 机械波 新人教版选修3-41．(2018年北京理综)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解析：由振动和波的关系可知：质点的振动速度是质点运动的速度，而波的传播速度是指“振动”这种运动形式的传播速度，故A 错；波可分为横波和纵波，在纵波中，质点的振动方向与波的传播在一条直线上，故B 错；在一个周期内波传播的距离等于波长，而质点运动的路程等于4个振幅，故C 错；介质中所有质点的振动都是由波源的振动引起的，它们的振动频率与波源的振动频率都相同，故D 正确．答案：D2．(2018年上海单科)两波源S 1、S 2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )A ．在两波相遇的区域中会产生干涉B ．在两波相遇的区域中不会产生干涉C ．a 点的振动始终加强D ．a 点的振动始终减弱 解析：由图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B3．(2018年四川理综)如图为一列沿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( )A ．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：画出将Q 点的振动状态传到P 点，即t ′＝34T 时的波形图(如图)，由波的传播方向知，1 cm ＜x ＜2 cm 范围内的质点沿y 轴正方向运动，A 错误；此时Q 处的质点在波谷，具有沿y 轴正向的加速度，所以B 正确，C 、D 错误．答案：B4．(2018年朝阳区模拟)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图甲是t ＝3 s 时的波形图，图乙是波中某质点P 振动位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，下列判断正确的是( )A ．质点P 在t ＝3 s 时正向y 轴负方向振动B ．质点P 在t ＝3 s 时的速度为零C ．质点P 的平衡位置可能是x ＝0D ．质点P 的平衡位置可能是x ＝2 m解析：由题图乙质点P 振动图象，t ＝3 s 时P 质点正在平衡位置向y 轴正振动．此时P 点振动速度最大．故A 、B 错误．在波动图象上，t ＝3 s 时x ＝0的质点正在平衡位置向上振动．x ＝2 m 处的质点正在平衡位置向下振动．结合P 点振动图象，t ＝3 s 时质点P 正在从平衡位置向上振动，故C 正确、D 错误．答案：C5．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题．内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声．干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播．当声波到达a 处时，分成两束相干波，它们分别通过r 1和r 2的路程，再在b 处相遇，即可达到消弱噪声的目的．若Δr ＝|r 2－r 1|，则Δr 等于( )A ．波长λ的整数倍B ．波长λ的奇数倍C ．半波长λ2的奇数倍D ．半波长λ2的偶数倍 解析：根据波的干涉，两列波的路程差等于半波长奇数倍时，叠加后减弱，从而达到消弱噪音的目的，C 正确．答案：C6．在t ＝0时刻，质点A 开始做简谐运动，其振动图象如图所示．质点A 振动的周期是________s ；t ＝8 s 时，质点A的运动沿y轴的________方向(填“正”或“负”)；质点B在波的传播方向上与A相距16 m，已知波的传播速度为 2 m/s，在t＝9 s时，质点B偏离平衡位置的位移是________cm.解析：由图知T＝4 s，因位移图线的斜率表示速度，且在t＝8 s＝2T时质点的振动状态与t＝0时相同，则由图可知t＝0时图线斜率为正，速度沿y轴正方向．在t＝9 s时，由图线知质点A处于正向最大位移处．再由Δt＝ABv＝8 s＝2T可知B的振动状态与质点A相差两个周期，所以同一时刻两质点相对平衡位置的位移相同，即也为10 cm.答案：4 正107．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低．(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高．以上两种情况说明了什么问题？解析：(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离．又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高．由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.答案：(1)轿车的速度大于100 km/h(2)轿车的速度小于100 km/h8．如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．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，则：(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)若两振源S1和S2振幅相同，此时刻位移为零的点是________．(3)画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，标出ce两点．解析：(1)a、e两点分别是波谷与波谷、波峰与波峰相交的点，故此两点为振动加强点；c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点也是振动加强点．同理b、d是减弱点，f也是减弱点．(2)因为S1、S2振幅相同，振动最强区的振幅为2A，最弱区的振幅为零，该时刻a 、e 的中点c 正处在平衡位置，所以位移为零的是b 、c 、d 、f .(3)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，故a 、e 中点c 在平衡位置，所以所对应的波形如图．答案：见解析9．(2018年山东理综)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×118 Hz ，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示．(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)．解析：(1)该波的周期为T ＝1f＝1×10－5 s ，由波动图象知，此时x ＝7.5×10－3 m 处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图象，如图所示．(2)由波形图读出波长λ＝15×10－3m 由波速公式得 v ＝λf ①鱼群与渔船的距离为x ＝12vt ② 联立①②式，代入数据得x ＝3 000 m ．③答案：(1)图见解析 (2)3 000 m10．如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2 s 后的波形图．(1)若波向左传播，求它传播的可能距离；(2)若波向右传播，求它的最大周期；(3)若波速是35 m/s ，求波的传播方向．解析：(1)若波向左传播时，传播的距离为Δx ＝(n ＋34)λ＝(n ＋34)×4 m(n ＝0,1,2,3，…) 所以可能距离为3 m 、7 m 、11 m….(2)若波向右传播，求周期根据Δt ＝(n ＋14)T 得T ＝4Δt 4n ＋1＝0.84n ＋1s(n ＝0,1,2,3，…) 在所有的可能周期中，n ＝0时周期最大，即最大为0.8 s.(3)波在0.2 s 内传播的距离Δx ＝v Δt ＝7 m传播的波长数n ＝Δx λ＝134，可见波形图平移了34λ的距离．由题图知波向左传播． 答案：(1)4(n ＋34) m(n ＝0,1,2,3，…) (2)0.8 s (2)向左。

第75课时 机械波(重点突破课)[基础点·自主落实][必备知识]一、机械波 横波和纵波1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源；(2)有传播介质，如空气、水等。

2．传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，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)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A ，位移为零。

3．机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)；(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。

二、波的图像1．坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。

2．意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。

三、波长、波速、频率及其关系1．波长λ：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。

2.波速v ：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。

3．频率f ：由波源决定，等于波源的振动频率。

4．波长、波速和频率的关系：(1)v ＝λf ；(2)v ＝λT。

四、波的干涉和衍射现象 多普勒效应1．波的干涉和衍射(1)条件：声源和观察者之间有相对运动；(2)现象：观察者感到频率发生变化；(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。

[小题热身]1．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2 s时刻的波形图。

该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是()A．这列波的波长是12 cmB．这列波的周期是0.5 sC．这列波是沿x轴正方向传播的D．t＝0时，x＝4 cm处的质点振动方向为沿y轴负方向E．这列波是沿x轴负方向传播的解析：选ADE由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向。

乐陵一中机械波一、单选题（本大题共5小题，共30分）1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时波形如图所示，已知波速为10m/s，则t=0.1s时正确的波形是图中的（）A. B.C. D.（2018物理备课组整理）C（备课组长指导）解：根据图象可知，波长λ=4m，所以T=所以t=0.1s时，波形向右平移个波长，所以C正确．故选C先根据图象得到波长，根据波长和波速的关系求出周期，进而即可求解．本题采用波形平移法研究波形图的，是经常运用的方法．抓住波形经过一个周期向前平移一个波长．2.一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图线如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1m/s．此质点从t=0开始振动，经过0.3s后此质点立即停止运动，则在t=0.4s时刻，波形图将是下图中的（）A. B.C. D.（2018物理备课组整理）C（备课组长指导）解：根据振动图象得知，t=0时刻质点沿y轴正方向振动，即波源的起振方向沿y轴正方向，则介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，与波最前头的质点振动方向相同．起振后0.3s此质点立即停止运动，形成波长的波形．由振动图象读出周期T=0.4s，波长λ=vT=0.4m，则再经过0.1s后，即t=0.4s时波总共传播的距离为S=vt=0.4m，传到x=0.4x处，故C正确，ABD错误．故选：C．根据振动图象t=0时刻质点的振动方向确定波传播时各质点起振的方向．由振动图象读出周期，求出波长，分析再经过0.1s后，即总共经过0.4s时波传播的距离，确定波形图．本题要抓住质点的振动与波动之间关系的理解．根据时间与周期的关系、波传播距离与波长的关系分析．3.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，则以下说法不正确的是（）A. 波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向B. 经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长C. 此后的周期内回复力对波源A一直做负功D. 在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零（2018物理备课组整理）B（备课组长指导）解：A、波向右传播，图示时刻波最右端质点的振动方向沿y轴负方向，所以波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向．故A正确．B、波向右传播过程中，质点B不向右迁移．故B错误．C、此后的周期内A点的回复力向上，位移向下，则回复力对波源A一直做负功．故C正确．D、在一个周期时间内A的动量变化量为零，根据动量定理得，A所受回复力的冲量为零．故D正确．本题选错误的，故选B简谐波传播过程中，质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最前端质点的振动方向相同．波在同一均匀介质中匀速传播，振动在一个周期内传播一个波长．但质点不随波迁移．当回复力方向与质点运动的位移方向相同时，回复力做正功，否则，回复力做负功．在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零．本题应用到机械波两个基本特点：一是机械波向前传播时，介质中质点不随波迁移；二是介质中质点起振方向与波源起振方向相同．4.某一列简谐横波中的质点a的振动图象如图甲所示，这列简谐横波在t=1.0s时的波形图如图乙所示，则（）A. 这列波沿x轴负方向传播，波度v=0.02m/sB. 这列波沿x轴负方向传播，波度v=0.5m/sC. t=0至t=1s的时间内，质点a的位移始终在增大D. t=4s时刻，a质点经平衡位置向下振动（2018物理备课组整理）B（备课组长指导）解：A、B、根据甲图得到质点a的振动周期为2s，1s时刻向下振动；运用波形平移法可知波向-x方向传播；波长为1m，故波速为：v=；故A错误，B正确；C、从甲图可以看出，t=0至t=1s的时间内，质点a的位移先增大后减小，故C错误；D、x-t图象的斜率表示速度，从甲图可以看出，t=4s时刻，a质点经平衡位置向上振动，故D错误；故选B．根据甲图得到质点a的振动情况和周期，根据乙图得到波长，运用波形平移法得到波形的平移方向．本题关键是明确波动图象与振动图象的关系，波动图反映了不同质点同一时刻的运动情况，而振动图象反映一个质点各个不同时刻的运动情况．5.图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）A. 在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向B. 质点Q简谐运动的表达式为x=10sin t（cm）C. 从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4mD. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm（2018物理备课组整理）A（备课组长指导）解：A、由振动图象知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确．B、，则质点Q简谐运动的表达式为y=10sin10πt（cm），故B错误．C、根据图象可以看出波在向左传播，故C错误．D、由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误．故选：A．t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图确定Q的运动方向，从而确定了该波向左传播，结合经历的时间确定质点P的位置，从而得出质点P的运动方向．根据周期得出角速度，从而得出振动的表达式．根据波长求出波速，结合经历的时间求出波传播的距离．本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析．二、多选题（本大题共4小题，共24分）6.如图所示，甲图是一列沿z轴正方向传播的简谐机械横波在t=2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从t=0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x1=3m和x2=5m的两个质点，下列说法正确的是（）A. 该波的波速是2m/sB. 在t=2s时刻，a、b两质点的速度相同C. 在0～4s内，a质点运动的路程为20cmD. x=200m处的观察者向x轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0 25HzE. 若该波在传播过程中遇到频率为0.25Hz的另一波时，可能发生稳定的干涉现象（2018物理备课组整理）ACE（备课组长指导）解：A、根据波形图知波长λ=8m，由振动图象知周期T=4s，频率，该波的波速，故A正确；B、在t=2s时刻，a质点沿y轴正方向振动，b质点沿y轴负方向振动，a、b两质点速度大小相等，方向相反，故B错误；C、在0～4s内，一个周期的时间通过的路程为4A=4×5cm=20cm，故C正确；D、根据多普勒效应，观察者与波源靠近，接收到该波的频率大于20Hz，故D错误；E、发生干涉的必要条件：两列波的频率相同，所以遇到另一列频率为0.25Hz的波时，可能发生稳定的干涉现象，故E正确；故选：ACE由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率．根据时间与周期的关系求质点a通过的路程；根据多普勒效应判断接收到的频率与波实际频率的关系；发生干涉的必要条件：两列波频率相同．本题关键要把握两种图象的联系，知道质点做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系求解质点通过的路程．7.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=0.5s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5s．关于该简谐波，下列说法正确的是（）A. 波长为2 mB. 波速为6 m/sC. 频率为1.5HzD. t=1s时，x=1m处的质点处于波峰E. t=2s时，x=2m处的质点经过平衡位置（2018物理备课组整理）BCE（备课组长指导）解：A、由图象可知，波长为λ=4m，故A错误；BC、由题意知：（n+）T=0.5，所以周期为T==，因为该简谐波的周期大于0.5s．＞0.5，解得：n＜，即当n=0时，T=s，频率f==1.5Hz，波速为：v===6m/s，故BC正确；D、t=0时x=1 m处的质点位于波峰，经t=1 s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D错误；E、t=0时x=2 m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2 s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故E正确．故选：BCE．根据图中实线与虚线之间的关系，得到t=0.5s与波的周期关系，结合0.5s＜T，求得周期，读出波长，再求得波速．周期与频率互为倒数，可求频率．根据时间与周期的关系分析P点的位置，确定其速度大小和方向．根据时间与周期的关系分析x=1 m和x=2m 处的状态和位置．根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播距离的通项，从而得到周期的特殊值．8.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图象如图所示．则（）A. 甲乙两波的起振方向相反B. 甲乙两波的频率之比为3：2C. 再经过3s，平衡位置在x=7m出的质点振动方向向下D. 再经过3s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零（2018物理备课组整理）ABD（备课组长指导）解：A、根据上下坡法知，甲波的起振方向向下，乙波的起振方向向上，可知甲乙两波的起振方向相反，故A正确．B、两列波的波速相同，甲波的波长为4m，乙波的波长为6m，则两列波的波长之比为2：3，根据f=知，频率之比为3：2，故B正确．C、再经过3s，甲乙两波传播的距离x=2×3m=6m，即波谷到达x=7m处，乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x=7m处，根据叠加知，该质点向上振动，故C错误；D、根据波的叠加知，此时除了波源还有x=9m处、x=6-7m处、x=6m处、x=5-6m处、x=2-3m处质点位移为零，故D正确．故选：ABD．根据上下坡法判断甲乙两波的起振方向，根据波长关系，结合波速相等，求出甲乙两波的频率之比，根据3s内两波传播的距离，通过波的叠加分析x=7m处质点的振动方向以及合位移为零的位置．本题考查了波长、波速、频率之间的关系以及波的叠加，会根据波的传播方向判断振动方向，知道质点的实际位移等于两列波单独传播时引起位移的矢量和．9. 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图a 所示，图中P 、Q 两质点的横坐标分别为x =0.5m 和x =6.5m ．P 点的振动图象如图b 所示．在下列四幅图中，Q 点的振动图象可能是（ ）A. B.C. D.（2018物理备课组整理）AB（备课组长指导）解：由波动图象读出波长λ=4cm ．由题，P 、Q 两质点的横坐标分别为x =0.5cm 和x =6.5cm ，两者平衡位置相距为△x =6cm =λ．在t =0时刻，由P 点的振动图象读出，P 点经平衡位置沿y 轴正方向振动．波若向右传播，结合波形得到，P 点在平衡位置向上振动，则Q 点处于平衡位置沿y 轴负方向振动；若波向左传播，P 点在平衡位置向下振动，则Q 点处于平衡位置沿y 轴正方向振动，故AB 正确．故选：AB由波动图象读出波长．由题，P 、Q 两质点的横坐标分别为x =0.5cm 和x =6.5cm ，两者平衡位置相距为△x =6m ，根据△x 与波长的关系，结合波形，分别分析波沿x 轴正方向和负方向传播时在同一时刻P 、Q 两点状态的关系，选择Q 的振动图象．本题考查理解和把握振动与波关系的能力，根据两质点平衡位置间的关系，常常画出波形，分析状态间的关系．三、填空题（本大题共1小题，共5分）10. 如图所示，在坐标轴x =0和x =20m 处有两个连续振动的波源，在介质中形成相同传播的两列波，t =0时刻两列波刚好传到x =2m 和x =16m 处，已知两列波的波速均为2.5m /s 。