中文字幕精品无码一区二区,成全视频在线播放观看方法,大伊人青草狠狠久久,亚洲一区影音先锋色资源

專題28 機械波(原卷+解析卷)——【奪分寶典】高考物理一輪精講精練學案

資源下載
  1. 二一教育資源

專題28 機械波(原卷+解析卷)——【奪分寶典】高考物理一輪精講精練學案

資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題28 機械波
課標要求 知識要點 命題推斷
1.知道機械波的特點和分類. 2.掌握波速、波長和頻率的關系,會分析波的圖象. 3.理解波的干涉、衍射現象和多普勒效應,掌握波的干涉和衍射的條件. 考點一 波動圖象與波速公式的應用 考點二 振動圖象與波動圖象 考點三 波的干涉、衍射、多普勒效應 題型:選擇題 1機械波的規律和描述、機械波的圖像應用 2已知質點振動圖像判定波的圖像 3波動圖像和振動圖像綜合應用 4波的周期性多解 5機械波的干涉、衍射、多普勒效應
考點一 波動圖象與波速公式的應用
1. 波的圖象反映了在某時刻介質中的各質點離開平衡位置的位移情況,圖象的橫軸表示各質點的平衡位置,縱軸表示該時刻各質點的位移,如圖所示.
圖象的應用:
(1)直接讀取振幅A和波長λ,以及該時刻各質點的位移.
(2)確定某時刻各質點加速度的方向,并能比較其大小.
(3)結合波的傳播方向可確定各質點的振動方向或由各質點的振動方向確定波的傳播方向.
2.波速與波長、周期、頻率的關系為:v==λf.
考點二 振動圖象與波動圖象
振動圖象 波動圖象
研究對象 一振動質點 沿波傳播方向的所有質點
研究內容 一質點的位移隨時間的變化規律 某時刻所有質點的空間分布規律
圖象
物理意義 表示同一質點在各時刻的位移 表示某時刻各質點的位移
圖象信息 (1)質點振動周期 (2)質點振幅 (3)某一質點在各時刻的位移 (4)各時刻速度、加速度的方向 (1)波長、振幅 (2)任意一質點在該時刻的位移 (3)任意一質點在該時刻的加速度方向 (4)傳播方向、振動方向的互判
圖象變化 隨時間推移,圖象延續,但已有形狀不變 隨時間推移,波形沿傳播方向平移
一完整曲 線占橫坐 標的距離 表示一個周期 表示一個波長
考點三 波的干涉、衍射、多普勒效應
1.波的干涉中振動加強點和減弱點的判斷
某質點的振動是加強還是減弱,取決于該點到兩相干波源的距離之差Δr.
(1)當兩波源振動步調一致時
若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動加強;
若Δr=(2n+1)(n=0,1,2,…),則振動減弱.
(2)當兩波源振動步調相反時
若Δr=(2n+1)(n=0,1,2,…),則振動加強;
若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動減弱.
2.波的衍射現象
波能繞過障礙物繼續傳播的現象,產生明顯衍射現象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長.
3.多普勒效應的成因分析
(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數.當波以速度v通過觀察者時,時間t內通過的完全波的個數為N=,因而單位時間內通過觀察者的完全波的個數即接收頻率.
(2)當波源與觀察者相互靠近時,觀察者接收到的頻率變大;當波源與觀察者相互遠離時,觀察者接收到的頻率變小.
(2024 廣東三模)現代軍艦多利用聲吶探測水下目標。圖甲是某艦搭載的聲吶發出的一列超聲波在t=0時刻的波形圖,圖乙是質點P的振動圖像,則(  )
A.超聲波遇到大尺寸障礙物可以發生明顯的衍射現象
B.艦艇行駛速度越快,聲吶發出超聲波的頻率越大
C.超聲波沿x軸負方向傳播,波速為1500m/s
D.坐標原點處質點在時相對平衡位置的位移為2.5×10﹣6m
(2024 桃城區校級模擬)如圖,t=0時刻,位于坐標原點的波源開始振動,圖1為波源的振動圖像,圖2為t=3s時的波形圖,下列說法正確的是(  )
A.介質b中的波速v=3m/s
B.兩種介質中的頻率不相同
C.0 3s時間內,x=3m處的質點運動的路程為1.2m
D.t=3.5s時,x=6m處的質點正在向下運動
(2024 鹽都區校級三模)如圖所示為某一時刻波源S1、S2在水槽中形成的水波,其中一條線表示波峰,另一條虛線表示波谷,已知兩列波的頻率相同,振幅相同,則下列說法不正確的是(  )
A.這兩列波的波長相同,在兩波相遇的區域中會產生干涉
B.從此刻再經過四分之一個周期,a、b、c、d四點的位移均為零
C.a、c、d三點的振動始終加強,b點的振動始終減弱
D.a、c、d三點位移始終最大,等于兩列波的振幅之和
(2024 成華區校級模擬)潛艇在水下活動時需要用聲吶對水下物體及艦船進行識別、跟蹤、測向和測距。某潛艇聲吶在水下發出的一列超聲波在t=0時的波動圖像如圖甲所示,圖乙為水下質點P的振動圖像。下列說法正確的是(  )
A.該超聲波在空氣中的波速為1.5×103m/s
B.該超聲波在空氣中的頻率為0.1MHz
C.0~1s內,質點P沿x軸運動了1.5×103m
D.該超聲波沿x軸負方向傳播
(2024 江西模擬)甲圖表示S1和S2兩相干水波的干涉圖樣,設兩列波的振幅均為5cm,且圖示范圍內振幅不變,波速和波長分別是1m/s和0.5m,B在平衡位置;乙圖為一機械波源S3在同種均勻介質中做勻速運動的某一時刻的波面分布情況。兩幅圖中實線表示波峰,虛線表示波谷。下列關于兩幅圖的說法正確的是(  )
A.甲圖中A、B兩點的高度差為10cm
B.從甲圖所示時刻開始經0.25s,B點通過的路程為10cm
C.乙圖表示的是波的衍射現象
D.在E點觀察到的頻率與在F點觀察到的頻率相同
(2024 盤錦三模)圖甲是一列簡諧橫波在t=0.1s時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.5m處的質點,Q是平衡位置在x=12m處的質點;圖乙為質點Q的振動圖像,下列說法正確的是(  )
A.這列波沿x軸負方向傳播
B.在t=0.25s時,質點P的位置坐標為
C.從t=0.1s到t=0.25s的過程中,質點Q的位移大小為30cm
D.從t=0時刻開始計時,質點P在t=(0.125+0.2n)s時(n=0、1、2…)到達波峰
(2024 龍鳳區校級模擬)P、Q兩波源分別位于x軸﹣10m和10m處,產生的兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播,振幅分別為15cm和30cm。t=0時刻兩波源同時開始起振,t=3s時的波形圖如圖所示,此刻平衡位置在x軸﹣4m和4m處的兩質點剛要開始振動。質點M、N的平衡位置分別為坐標原點和x=2m處,則(  )
A.兩波源的起振方向均沿y軸負方向
B.兩列簡諧橫波的波速均為4m/s
C.0~5s內質點N運動的路程為30cm
D.0~10s內質點M運動的路程為4.5m
(2024 樂清市校級三模)如圖所示為某水池的剖面圖,A、B兩區域的水深分別為hA、hB,其中hB=2.5m,點O位于兩部分水面分界線上,M和N是A、B兩區域水面上的兩點,OM=4m,ON=7.5m。t=0時M點從平衡位置向下振動,N點從平衡位置向上振動,形成以M、N點為波源的水波(看作是簡諧橫波),兩波源的振動頻率均為1Hz,振幅均為5cm。當t=1s時,O點開始振動且振動方向向下。已知水波的波速跟水深的關系為,式中h為水深,g=10m/s2。下列說法正確的是(  )
A.區域A的水深hA=2.0m
B.A、B兩區域水波的波長之比為5:4
C.t=2s時,O點的振動方向向下
D.兩波在相遇區域不能形成穩定的干涉
(2024 蘇州校級二模)如圖所示,波Ⅰ和波Ⅱ的振動方向相同,并在同一介質中傳播。t=0時,波I傳至A點,其振動圖像如圖2所示,波Ⅱ傳至B點,其振動圖像如圖3所示。已知A、C間距為2m,B、C間距為1.5m;t=4s時,波Ⅰ傳至C,則(  )
A.波Ⅰ的頻率
B.波Ⅱ的波速v=0.375m/s
C.波Ⅰ和波Ⅱ傳到C點時,其合振幅為15cm
D.5s內C點的路程為30cm
(2024 黃州區校級二模)直角坐標系xOy的y軸為兩種均勻介質Ⅰ、Ⅱ的分界線。位于x=0處的波源發出的兩列簡諧橫波a、b同時在Ⅰ、Ⅱ中傳播。t=0時刻波源開始振動,t=6s時刻只畫出了介于一6m和6m之間的波形(圖甲)。已知該時刻a波剛好傳到x=6m處,則t=1.5s時介于﹣6m和6m之間的波形圖是(  )
A.
B.
C.
D.
題型1機械波的規律和描述、機械波的圖像應用
(2024 沙坪壩區校級模擬)一簡諧橫波沿x軸正向傳播,t=0時刻的波形如圖a所示,x=0.3m處的質點的振動圖像如圖b所示,已知該波的波長大于0.3m,則(  )
A.t=0時刻x=0處的質點正在向y軸正方向振動
B.t=0時刻x=0.3m處的質點正在向y軸負方向振動
C.該波的波長為0.7m
D.該波的波長為0.8m
(2024 城中區校級三模)一列簡諧橫波沿x軸傳播,在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知波源振動周期大于1s。下列說法正確的是(  )
A.波一定沿x軸正方向傳播
B.波源振動周期一定為12s
C.波的傳播速度大小可能為11m/s
D.x=0處的質點在0~1s內運動的路程可能為4.5cm
(2024 湖北三模)一列簡諧波沿x軸傳播,波速為10cm/s,在傳播方向上有P、Q兩質點,其平衡位置坐標分別為xP=1cm,xQ=4cm。t=0時刻,其波形如圖所示,P、Q偏離平衡位置的位移分別為yP=1cm,。已知該波的振幅為2cm,且0時刻以后P比Q先回到平衡位置。則下列說法正確的是(  )
A.該波向x軸負方向傳播
B.該波的波長為12cm
C.經過0.2s的時間質點P再次達到波峰
D.質點P的振動方程為
題型2已知質點振動圖像判定波的圖像
(2024 榮昌區校級模擬)2023年12月18日,甘肅臨夏州積石山縣發生6.2級地震,相距138.6km的蘭州某地震感強烈。若將一列地震波視為沿x軸傳播的簡諧橫波,波的傳播速度為6km/s,其頻率為,如圖所示為震源處的某質點從某時刻開始記錄的振動圖像,已知該點的起振方向沿y軸正方向,當該波到達138.6km外的蘭州某地1.8s后,簡諧波經該地傳播的波動圖像可能正確的是(  )
A. B.
C. D.
(多選)(2024 五華區校級模擬)如圖分別是一列機械波在傳播方向上相距5m的兩個質點P、Q的振動圖像,下列說法正確的是(  )
A.2s時P質點向上振動
B.1.5s時Q質點向上振動
C.該波的波長可能為2m
D.該波的波速可能是1m/s
(多選)(2024 岳麓區校級模擬)一列簡諧橫波沿直線傳播,A和B兩點是沿傳播方向上兩點,波由A傳向B,A、B兩點平衡位置相距s=3m,從0時刻起A點的振動圖像如圖中的甲所示,B點的振動圖像如圖中的乙所示,則下列說法正確的是(  )
A.該波的波長可能為4m
B.該波的波長可能為2.4m
C.該機械波的最大傳播速度為0.6m/s
D.該波遇到10m的孔,一定能發生明顯的衍射
題型3波動圖像和振動圖像綜合應用
(2024 天津模擬)如圖甲所示為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0.2s時刻的波形圖,兩質點P、Q的平衡位置分別位于x=0.5m、x=4.0m處,質點Q的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(  )
A.該波沿x軸正方向傳播
B.t=0時刻,質點P正沿y軸負方向運動
C.質點P的振動方程為
D.當質點Q在波峰時,質點P的位移為
(2024 洪山區校級模擬)如圖,圖甲為t=2s時某橫波的波形圖像,圖乙為該波傳播方向上某一質點的振動圖像,距該質點1m處另一質點的振動圖像可能是(  )
A. B.
C. D.
(2024 道里區校級模擬)一列橫波在某介質中沿x軸傳播,如圖甲所示為t=1s時的波形圖,如圖乙所示為x=4m處的質點N的振動圖像,已知圖甲中L、M、N兩質點的平衡位置分別位于xL=2m、xM=3m、xN=4m,則下列說法正確的是(  )
A.該波應沿x軸負方向傳播
B.t=1.5s時質點L的加速度為零
C.在t=0.5s時刻,質點L的位移為20cm
D.從t=0s時刻到t=1.5s時刻,質點M通過的路程為60cm
題型4波的周期性多解
(多選)(2024 天津模擬)一列橫波沿著x軸正方向傳播,處在x1=0.5m和x2=3.5m的兩質點A、B的振動圖像如圖所示,則以下說法正確的是(  )
A.1.5s末A、B兩質點的速度相同
B.2.5s末A、B兩質點的位移不同
C.該波的波長可能為
D.該波的波速可能為
(多選)(2024 長沙模擬)如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅為6cm,周期為6s,介質中兩質點a、b的平衡位置分別位于xa=3m和xb=12m處。已知在t=0時,質點a正沿y軸負方向運動經過ya=﹣3cm處,質點b正沿y軸正方向運動經過yb=3cm處。下列說法正確的是(  )
A.質點b回到平衡位置的最短時間為2.5s
B.平衡位置在9m處的質點此刻可能也正沿y軸負方向運動經過y=﹣3cm處
C.在t=39s時,質點b可能在波谷位置
D.該橫波的波速可能為2m/s
(2023 岳麓區校級模擬)如圖a所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,實線和虛線分別為t1時刻和t2時刻的波形圖,其中t2>t1,P、Q分別是平衡位置為x1=1.0m和x2=4.0m的兩質點。圖b為質點Q的振動圖象,下列說法正確的是(  )
A.t2﹣t1=0.1s
B.t2時刻Q的速度達到最大
C.簡諧橫波沿x軸傳播的速度大小為40m/s
D.t1到t2內,P、Q運動的路程相等
題型5機械波的干涉、衍射、多普勒效應
(2023 南京模擬)如圖,擋板M固定,擋板N可以上下移動,現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗,出現了圖示中的圖樣,P點的水沒有振動起來。為使擋板左邊的振動傳到P點,可以采用的辦法是(  )
A.擋板N向下平移一段距離
B.增大波源振動頻率
C.擋板M和N向右移動一段距離
D.波源向左勻速移動
(2024 青秀區校級二模)如圖所示,均勻介質中A、B、C三點構成直角三角形,∠B=30°,B、C處各有一波源,可發出波速均為2m/s的機械橫波。已知A、C間的距離為8m,O為AB的中點,B、C處波源的振動方程分別為xB=10sin(πt+π)cm,xC=8sin(πt)cm,t=0時刻兩波源同時起振。下列說法正確的是(  )
A.兩波的波長均為2m
B.10s時,A點在平衡位置
C.O點是振動加強點
D.0~10s內,A點通過的路程為0.4m
(2024 龍鳳區校級模擬)聲吶是利用聲波在水中的傳播和反射特性,通過電聲轉換和信息處理對水下目標進行探測和通訊的電子設備,現代軍艦多利用聲吶探測水下目標。圖甲是某艦搭載的聲吶發出的一列超聲波在t=0時刻的波形圖,圖乙是質點P的振動圖像,則下列說法正確的是(  )
A.超聲波遇到大尺寸障礙物可以發生明顯的衍射現象
B.艦艇遠離靜止的障礙物時,障礙物接收到超聲波的頻率大于聲吶發出的超聲波的頻率
C.超聲波沿x軸負方向傳播,波速為1500m/s
D.平衡位置在坐標原點的質點在時的位移為中小學教育資源及組卷應用平臺
專題28 機械波
課標要求 知識要點 命題推斷
1.知道機械波的特點和分類. 2.掌握波速、波長和頻率的關系,會分析波的圖象. 3.理解波的干涉、衍射現象和多普勒效應,掌握波的干涉和衍射的條件. 考點一 波動圖象與波速公式的應用 考點二 振動圖象與波動圖象 考點三 波的干涉、衍射、多普勒效應 題型:選擇題 1機械波的規律和描述、機械波的圖像應用 2已知質點振動圖像判定波的圖像 3波動圖像和振動圖像綜合應用 4波的周期性多解 5機械波的干涉、衍射、多普勒效應
考點一 波動圖象與波速公式的應用
1. 波的圖象反映了在某時刻介質中的各質點離開平衡位置的位移情況,圖象的橫軸表示各質點的平衡位置,縱軸表示該時刻各質點的位移,如圖所示.
圖象的應用:
(1)直接讀取振幅A和波長λ,以及該時刻各質點的位移.
(2)確定某時刻各質點加速度的方向,并能比較其大小.
(3)結合波的傳播方向可確定各質點的振動方向或由各質點的振動方向確定波的傳播方向.
2.波速與波長、周期、頻率的關系為:v==λf.
考點二 振動圖象與波動圖象
振動圖象 波動圖象
研究對象 一振動質點 沿波傳播方向的所有質點
研究內容 一質點的位移隨時間的變化規律 某時刻所有質點的空間分布規律
圖象
物理意義 表示同一質點在各時刻的位移 表示某時刻各質點的位移
圖象信息 (1)質點振動周期 (2)質點振幅 (3)某一質點在各時刻的位移 (4)各時刻速度、加速度的方向 (1)波長、振幅 (2)任意一質點在該時刻的位移 (3)任意一質點在該時刻的加速度方向 (4)傳播方向、振動方向的互判
圖象變化 隨時間推移,圖象延續,但已有形狀不變 隨時間推移,波形沿傳播方向平移
一完整曲 線占橫坐 標的距離 表示一個周期 表示一個波長
考點三 波的干涉、衍射、多普勒效應
1.波的干涉中振動加強點和減弱點的判斷
某質點的振動是加強還是減弱,取決于該點到兩相干波源的距離之差Δr.
(1)當兩波源振動步調一致時
若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動加強;
若Δr=(2n+1)(n=0,1,2,…),則振動減弱.
(2)當兩波源振動步調相反時
若Δr=(2n+1)(n=0,1,2,…),則振動加強;
若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動減弱.
2.波的衍射現象
波能繞過障礙物繼續傳播的現象,產生明顯衍射現象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長.
3.多普勒效應的成因分析
(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數.當波以速度v通過觀察者時,時間t內通過的完全波的個數為N=,因而單位時間內通過觀察者的完全波的個數即接收頻率.
(2)當波源與觀察者相互靠近時,觀察者接收到的頻率變大;當波源與觀察者相互遠離時,觀察者接收到的頻率變小.
(2024 廣東三模)現代軍艦多利用聲吶探測水下目標。圖甲是某艦搭載的聲吶發出的一列超聲波在t=0時刻的波形圖,圖乙是質點P的振動圖像,則(  )
A.超聲波遇到大尺寸障礙物可以發生明顯的衍射現象
B.艦艇行駛速度越快,聲吶發出超聲波的頻率越大
C.超聲波沿x軸負方向傳播,波速為1500m/s
D.坐標原點處質點在時相對平衡位置的位移為2.5×10﹣6m
【解答】解:A、機械波遇到與波長相近或小于波長的障礙物時能發生明顯的衍射現象,而超聲波的波長較短,遇到大尺寸的障礙物時不能發生明顯的衍射現象,故A錯誤;
B、聲吶發出超聲波的頻率由聲源決定的,與艦艇的行駛速度無關,故B錯誤;
C、由乙圖可知,t=0時,質點P向下振動,根據同側法可知,超聲波沿x軸正方向傳播,且波速為
,故C錯誤;
D、超聲波沿x軸正方向傳播,t=0時刻坐標原點處質點向上運動,則坐標原點處質點得出振動方程為
y=Asin5×10﹣6sin(t)m=5×10﹣6sin(2π×105t)m
代入數據
可得:,故D正確。
故選:D。
(2024 桃城區校級模擬)如圖,t=0時刻,位于坐標原點的波源開始振動,圖1為波源的振動圖像,圖2為t=3s時的波形圖,下列說法正確的是(  )
A.介質b中的波速v=3m/s
B.兩種介質中的頻率不相同
C.0 3s時間內,x=3m處的質點運動的路程為1.2m
D.t=3.5s時,x=6m處的質點正在向下運動
【解答】解:B、波在不同介質中傳播時,頻率和周期不變,等于波源振動的頻率,故B錯誤;
A、由圖1可知:該波的周期T=1s,由圖2可知,介質b中的波長為3m,則介質b中的波速為vm/s=3m/s,故A正確;
C、波經半個周期傳播到x=3m處,0 3s時間內,x=3m處的質點振動了2.5個周期,其運動的路程為s=2.5×4A=10A=10×0.1cm=1cm,故C錯誤;
D、由圖2可知t=3s時,x=6m處的質點位于平衡位置且正在向下運動,t=3.5s即又經過了半個周期,x=6m處的質點應再次位于平衡位置且正在向上運動,故D錯誤。
故選:A。
(2024 鹽都區校級三模)如圖所示為某一時刻波源S1、S2在水槽中形成的水波,其中一條線表示波峰,另一條虛線表示波谷,已知兩列波的頻率相同,振幅相同,則下列說法不正確的是(  )
A.這兩列波的波長相同,在兩波相遇的區域中會產生干涉
B.從此刻再經過四分之一個周期,a、b、c、d四點的位移均為零
C.a、c、d三點的振動始終加強,b點的振動始終減弱
D.a、c、d三點位移始終最大,等于兩列波的振幅之和
【解答】解:A、兩列波在同一介質中傳播,波速相等,由波速公式v=λf得知,兩列波的頻率相等,則這兩列波的波長相同,在兩波相遇的區域中會形成干涉現象,故A正確;
B、a、c兩點此刻處于波谷,經過四分之一周期,振動到平衡位置,位移為零;d點此刻處于波峰,經過四分之一周期,振動到平衡位置,位移為零;b點屬于振動減弱點,且兩波源振幅相等,b點振幅始終為零,故B正確;
C、a、c兩點波谷與波谷相遇,d點波峰與波峰相遇,均屬于振動加強點,始終加強;b為波峰與波谷相遇,為振動減弱點,始終減弱,故C正確;
D、a、c、d三點為振動的加強點,振幅為2A,但位移隨時間在﹣2A~2A之間變化,并不是不變,故D錯誤。
本題選錯誤的
故選:D。
(2024 成華區校級模擬)潛艇在水下活動時需要用聲吶對水下物體及艦船進行識別、跟蹤、測向和測距。某潛艇聲吶在水下發出的一列超聲波在t=0時的波動圖像如圖甲所示,圖乙為水下質點P的振動圖像。下列說法正確的是(  )
A.該超聲波在空氣中的波速為1.5×103m/s
B.該超聲波在空氣中的頻率為0.1MHz
C.0~1s內,質點P沿x軸運動了1.5×103m
D.該超聲波沿x軸負方向傳播
【解答】解:A、由圖甲可知該超聲波的波長為:λ=1.5×10﹣2m,由圖乙可知周期為T=1×10﹣5s,則該超聲波在水下的速度為,該超聲波在空氣中的波速小于1.5×103m/s,故A錯誤;
B、超聲波在不同介質中頻率不變,為fHz=105Hz=0.1MHz,故B正確;
C、波在傳播過程中,質點并不隨波遷移,故C錯誤;
D、由圖乙知,t=0時刻P點向上振動,根據上下坡法,超聲波沿x軸正方向傳播,故D錯誤。
故選:B。
(2024 江西模擬)甲圖表示S1和S2兩相干水波的干涉圖樣,設兩列波的振幅均為5cm,且圖示范圍內振幅不變,波速和波長分別是1m/s和0.5m,B在平衡位置;乙圖為一機械波源S3在同種均勻介質中做勻速運動的某一時刻的波面分布情況。兩幅圖中實線表示波峰,虛線表示波谷。下列關于兩幅圖的說法正確的是(  )
A.甲圖中A、B兩點的高度差為10cm
B.從甲圖所示時刻開始經0.25s,B點通過的路程為10cm
C.乙圖表示的是波的衍射現象
D.在E點觀察到的頻率與在F點觀察到的頻率相同
【解答】解:A.甲圖中A點是兩水波波峰相遇處,B在平衡位置,甲圖中A、B兩點的高度差為:
Δh=2A
其中A=5cm
代入數據得:Δh=10cm,故A正確;
B.波的周期為:
其中λ=0.5m,v=1m/s
代入數據得:T=0.5s
從甲圖所示時刻開始經0.25s,即,B點通過的路程為:
s=4A
代入數據得:s=20cm,故B錯誤;
C.乙圖表示的是波的多普勒效應,故C錯誤;
D.在E點單位時間接收到的波面比在F點多,故在E點觀察到的頻率比在F點觀察到的頻率高,故D錯誤。
故選:A。
(2024 盤錦三模)圖甲是一列簡諧橫波在t=0.1s時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.5m處的質點,Q是平衡位置在x=12m處的質點;圖乙為質點Q的振動圖像,下列說法正確的是(  )
A.這列波沿x軸負方向傳播
B.在t=0.25s時,質點P的位置坐標為
C.從t=0.1s到t=0.25s的過程中,質點Q的位移大小為30cm
D.從t=0時刻開始計時,質點P在t=(0.125+0.2n)s時(n=0、1、2…)到達波峰
【解答】解:A、根據圖乙可知,t=0.1s時刻,質點Q通過平衡位置且向下振動,在甲圖上,根據同側法可知這列波沿x軸正方向傳播,故A錯誤;
B、根據乙圖可知,該波的周期為T=0.2s,波沿正方向傳播,則t=0.1s時質點P向下振動,到t=0.25s,歷時,質點P回到t=0.1s時的初始位置,坐標為,故B正確;
C、從t=0.1s到t=0.25s的過程中,歷時,質點Q運動到波峰,其位移大小為10cm,故C錯誤;
D、波速為,在0.1s內,波沿x軸正方向傳播6m,在t=0時刻的波形如下圖中虛線所示,波向+x方向傳播,由虛線波形可得到P點左側的第一波峰向右傳播4.5m質點P第一次到達波峰,則P點第一次到達波峰所用時間t1s=0.075s
結合波傳播的周期性可知,t=0時刻開始計時,質點P到達波峰的時刻t=(0.075+0.2n)s,(n=0、1、2…),故D錯誤。
故選:B。
(2024 龍鳳區校級模擬)P、Q兩波源分別位于x軸﹣10m和10m處,產生的兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播,振幅分別為15cm和30cm。t=0時刻兩波源同時開始起振,t=3s時的波形圖如圖所示,此刻平衡位置在x軸﹣4m和4m處的兩質點剛要開始振動。質點M、N的平衡位置分別為坐標原點和x=2m處,則(  )
A.兩波源的起振方向均沿y軸負方向
B.兩列簡諧橫波的波速均為4m/s
C.0~5s內質點N運動的路程為30cm
D.0~10s內質點M運動的路程為4.5m
【解答】解:A、根據波形平移法可知,t=3s時x=﹣4m和x=4m兩處的質點的起振方向均沿y軸正方向,則兩波源的起振方向均沿y軸正方向,故A錯誤;
B、根據題意可知兩列簡諧橫波的波速均為
代入數據解得v=2m/s
故B錯誤;
C.由圖像可知兩波的波長均為λ=4m,則周期為
代入數據解得T=2s
t=3s時,x=﹣4m和x=4m兩處的振動傳到質點N所用的時間分別為
代入數據解得Δt1=3s,Δt2=1s
可知0~5s內質點N只由右邊波源引起振動了1s,由于
則0~5s內質點N運動的路程為
s=2AQ=2×30cm=60cm
故C錯誤;
D、t=3s時,x=﹣4m和x=4m兩處的振動傳到質點M所用時間均為
代入數據解得Δt=2s
可知t=5s時質點M開始振動,且兩波源的起振方向相同,周期相同,可知質點M為振動加強點,振幅為
A′=15cm+30cm=45cm
由于
2.5T=10s﹣5s=5s
則0~10s內質點M運動的路程為
s′=2.5×4A′=450cm=4.5m
故D正確。
故選D。
(2024 樂清市校級三模)如圖所示為某水池的剖面圖,A、B兩區域的水深分別為hA、hB,其中hB=2.5m,點O位于兩部分水面分界線上,M和N是A、B兩區域水面上的兩點,OM=4m,ON=7.5m。t=0時M點從平衡位置向下振動,N點從平衡位置向上振動,形成以M、N點為波源的水波(看作是簡諧橫波),兩波源的振動頻率均為1Hz,振幅均為5cm。當t=1s時,O點開始振動且振動方向向下。已知水波的波速跟水深的關系為,式中h為水深,g=10m/s2。下列說法正確的是(  )
A.區域A的水深hA=2.0m
B.A、B兩區域水波的波長之比為5:4
C.t=2s時,O點的振動方向向下
D.兩波在相遇區域不能形成穩定的干涉
【解答】解:A、當t=1s時,O點開始振動且振動方向向下,說明經過1s的時間M點的振動傳播到了O點,則水波在區域A的傳播速度大小為vA4m/s,根據水波的波速跟水深的關系為,可得A區域的水深為hA=1.6m,故A錯誤;
B、根據水波的波速跟水深的關系為可得A、B兩區域水波的波速之比為,因為兩波源的振動頻率均為1Hz,根據v=λf可得A、B兩區域水波的波長之比為4:5,故B錯誤;
C、由題知,波的周期為T,水波在區域B的波速大小為vB5m/s,所以N點的振動傳播到O點的時間為t',所以在t=2s時,M點的振動在O點已經振動了一個周期,即有M點引起的振動方向為向下,由N點引起的振動已經振動了0.5s,因為N點的起振方向是向上,所以在t=2s時,N點在O點引起的振動方向也是向下,所以在t=2s時O點的振動方向向下,故C正確;
D、雖然他們在兩個區域的波速不等,但是因為兩列波的頻率相同,所以仍能在相遇區域形成穩定的干涉,故D錯誤。
故選:C。
(2024 蘇州校級二模)如圖所示,波Ⅰ和波Ⅱ的振動方向相同,并在同一介質中傳播。t=0時,波I傳至A點,其振動圖像如圖2所示,波Ⅱ傳至B點,其振動圖像如圖3所示。已知A、C間距為2m,B、C間距為1.5m;t=4s時,波Ⅰ傳至C,則(  )
A.波Ⅰ的頻率
B.波Ⅱ的波速v=0.375m/s
C.波Ⅰ和波Ⅱ傳到C點時,其合振幅為15cm
D.5s內C點的路程為30cm
【解答】解:A.圖2為振動圖像,由圖像可知波I的周期為2s,則其頻率為,故A錯誤;
B.已知A、C間距為2m,t=4s時,波I傳至C,則波I的波速為
波I和波Ⅱ在同種介質中傳播,波速相同,即波Ⅱ的波速為0.5m/s,故B錯誤;
C.波Ⅱ傳播到C點的時間為
可知波Ⅱ先傳播到C點,使質點C先振動了1s后波I才恰好傳播至C點,而由圖3可知,波Ⅱ的周期為2s,起振方向與波I相同,均向上起振,則t=4s時,由波Ⅱ在C點引起的振動使C點恰好振動了半個周期后回到平衡位置,之后將向下振動,而波I的振動此刻恰好傳播到C點,將使C點的質點向上振動,可知兩列波傳播到C點使質點C振動減弱,其合振幅為A=A2﹣A1=5cm,故C錯誤;
D.t=3s時波Ⅱ傳播到C點,從t=3s到t=4s,質點C的路程為
s1=2A2=2×10cm=20cm
t=4s時兩列波在C點發生干涉,振動減弱,但周期不變,則從t=4s到t=5s質點C的路程為
s2=2A=2×5cm=10cm
可得質點C在5s內的路程為
s=s1+s2=20cm+10cm=30cm
故D正確。
故選D。
(2024 黃州區校級二模)直角坐標系xOy的y軸為兩種均勻介質Ⅰ、Ⅱ的分界線。位于x=0處的波源發出的兩列簡諧橫波a、b同時在Ⅰ、Ⅱ中傳播。t=0時刻波源開始振動,t=6s時刻只畫出了介于一6m和6m之間的波形(圖甲)。已知該時刻a波剛好傳到x=6m處,則t=1.5s時介于﹣6m和6m之間的波形圖是(  )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:AB、由題可知,t=6s時,x=6m的質點剛剛開始振動,根據質點的傳播方向和振動方向的關系可知,該質點此時刻向y軸負方向振動,說明振源開始振動的方向也為y軸負方向;
t=6s時,a波剛好傳到x=6m處,可知a波的波速為:vam/s=1m/s
則t=1.5s時,a波剛好傳到x=1.5m處,且x=1.5m處質點向y軸負方向振動,故AB錯誤;
CD、由題意可知,這兩列波是由同一振源引起的,故兩列波的頻率關系為:fa=fb
由圖象可知,a波的波長為:λa=1m,b波的波長為:λb=4m
根據公式v=λf
可知va:vb=1:4
所以t=1.5s時,b波剛好傳到x=6m處,故C錯誤,D正確;
故選:D。
題型1機械波的規律和描述、機械波的圖像應用
(2024 沙坪壩區校級模擬)一簡諧橫波沿x軸正向傳播,t=0時刻的波形如圖a所示,x=0.3m處的質點的振動圖像如圖b所示,已知該波的波長大于0.3m,則(  )
A.t=0時刻x=0處的質點正在向y軸正方向振動
B.t=0時刻x=0.3m處的質點正在向y軸負方向振動
C.該波的波長為0.7m
D.該波的波長為0.8m
【解答】解:A、由于該波沿x軸正向傳播,根據平移法由圖a可知t=0時刻x=0處的質點正在沿y軸負方向振動,故A錯誤;
B、由圖b可知t=0時刻m處的質點正在沿y軸正方向振動,故B錯誤;
CD、由于波長大于0.3m且波沿x軸正方向傳播可得,x=0.30m處的質點在圖中的P位置,則有m,解得λ=0.8m,故C錯誤,D正確。
故選:D。
(2024 城中區校級三模)一列簡諧橫波沿x軸傳播,在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知波源振動周期大于1s。下列說法正確的是(  )
A.波一定沿x軸正方向傳播
B.波源振動周期一定為12s
C.波的傳播速度大小可能為11m/s
D.x=0處的質點在0~1s內運動的路程可能為4.5cm
【解答】解:A、根據題意無法判斷波的傳播方向,故A錯誤;
B、若波沿+x方向傳播,則根據波形圖可得:(n)T=1s
解得:Ts,已知波源振動周期大于1s,則n=0,T=12s;
若波沿﹣x方向傳播,則根據波形圖可得:(n)T=1s
解得:Ts,已知波源振動周期大于1s,則n=0,Ts,故B錯誤;
C、根據波形圖可得該波的波長為λ=12m,若波沿﹣x方向傳播,該波的周期為:Ts
則波速:vm/s=11m/s,故C正確;
D、已知波源振動周期大于1s,則x=0處的質點在0~1s內運動的路程:s<4A=4×1cm=4cm<4.5cm,故D錯誤。
故選:C。
(2024 湖北三模)一列簡諧波沿x軸傳播,波速為10cm/s,在傳播方向上有P、Q兩質點,其平衡位置坐標分別為xP=1cm,xQ=4cm。t=0時刻,其波形如圖所示,P、Q偏離平衡位置的位移分別為yP=1cm,。已知該波的振幅為2cm,且0時刻以后P比Q先回到平衡位置。則下列說法正確的是(  )
A.該波向x軸負方向傳播
B.該波的波長為12cm
C.經過0.2s的時間質點P再次達到波峰
D.質點P的振動方程為
【解答】解:A、0時刻以后P比Q先回到平衡位置,說明P點向下振動,Q點向上振動,則該波向x軸正方向傳播,故A錯誤;
B、在t=0時刻,P、Q兩點的位移分別為yP=1cm,可得:4cm﹣1cm=3cm,解得:波長λ=12cm,故B正確;
C、根據解得:周期T
質點P到達平衡位置所需的時間為,從平衡位置開始向下振動直至最后波峰所需的時間
由此可知質點P再次達到波峰所需要的時間t=t1+t2=0.1s+0.9s=1s,故C錯誤;
D、一個完整規則的正弦式振動方程的表達式為y=Asin2sin,當質點P相對于平衡位置的位移為1cm,即為半個振幅且向下振動,其對應的最小時刻為,則質點P簡諧運動的振動方程為y=Asin2sin(),故D錯誤。
故選:B。
題型2已知質點振動圖像判定波的圖像
(2024 榮昌區校級模擬)2023年12月18日,甘肅臨夏州積石山縣發生6.2級地震,相距138.6km的蘭州某地震感強烈。若將一列地震波視為沿x軸傳播的簡諧橫波,波的傳播速度為6km/s,其頻率為,如圖所示為震源處的某質點從某時刻開始記錄的振動圖像,已知該點的起振方向沿y軸正方向,當該波到達138.6km外的蘭州某地1.8s后,簡諧波經該地傳播的波動圖像可能正確的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:已知波的傳播速度為v=6km/s,其頻率為f,由v=λf得λ3.6km
周期為Ts=0.6s
震源處的質點起振方向沿y軸正方向,則當該波到達138.6km外的蘭州某地1.8s后,即經過3T后,該地的振動方向沿y軸正方向,結合波形平移法可知只有B圖正確,故ACD錯誤,B正確。
故選:B。
(多選)(2024 五華區校級模擬)如圖分別是一列機械波在傳播方向上相距5m的兩個質點P、Q的振動圖像,下列說法正確的是(  )
A.2s時P質點向上振動
B.1.5s時Q質點向上振動
C.該波的波長可能為2m
D.該波的波速可能是1m/s
【解答】解:A.由圖可知2s時P質點向下振動,故A錯誤;
B.由圖可知1.5s時Q質點向上振動,故B正確;
C.由圖可知質點P、Q的振動步調相反,則
(n=0,1,2,3…)
解得
(n=0,1,2,3…)
可知當n=2時,該波的波長為2m,故C正確;
D.由圖可知波的周期為4s,該波的波速為
(n=0,1,2,3…)
可知該波的波速為1m/s時,n不是整數,故該波的波速不可能是1m/s,故D錯誤。
故選:BC。
(多選)(2024 岳麓區校級模擬)一列簡諧橫波沿直線傳播,A和B兩點是沿傳播方向上兩點,波由A傳向B,A、B兩點平衡位置相距s=3m,從0時刻起A點的振動圖像如圖中的甲所示,B點的振動圖像如圖中的乙所示,則下列說法正確的是(  )
A.該波的波長可能為4m
B.該波的波長可能為2.4m
C.該機械波的最大傳播速度為0.6m/s
D.該波遇到10m的孔,一定能發生明顯的衍射
【解答】解:ABC、根據題意可知,波由A傳向B,則有
可知,當n=0時
λ=12m
n=1時
λ=2.4m
由圖可知,周期為20s,波長最大時,波速最大,則有
vmm/s=0.6m/s
故A錯誤,BC正確;
D、發生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小的多或與波長相差不多,而該波的波長不確定,所以該波遇到10m的孔,不一定能發生明顯的衍射,故D錯誤。
故選:BC。
題型3波動圖像和振動圖像綜合應用
(2024 天津模擬)如圖甲所示為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0.2s時刻的波形圖,兩質點P、Q的平衡位置分別位于x=0.5m、x=4.0m處,質點Q的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(  )
A.該波沿x軸正方向傳播
B.t=0時刻,質點P正沿y軸負方向運動
C.質點P的振動方程為
D.當質點Q在波峰時,質點P的位移為
【解答】解:A.由圖乙可知,t=0.2s時刻質點Q在平衡位置沿y軸正方向運動,由同側法可判斷波沿x軸負方向傳播,故A錯誤;
B.波動周期為0.2s,因此t=0時刻,和t=0.2s時質點P的振動方向相同,沿y軸正方向運動,故B錯誤;
C.質點P的振動方程為:,故C錯誤;
D.當質點Q在波峰時,需要經歷,代入質點P的振動方程可得,此時質點P的位移為,故D正確。
故選:D。
(2024 洪山區校級模擬)如圖,圖甲為t=2s時某橫波的波形圖像,圖乙為該波傳播方向上某一質點的振動圖像,距該質點1m處另一質點的振動圖像可能是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、由圖甲知,該波的波長為4m,則距該質點1m處另一質點與圖乙質點的距離是,這兩個質點開始振動的時間差為。由圖乙知,t=0時刻,質點位于平衡位置下方且沿y軸負方向運動。圖A中,t=0時刻,質點位于平衡位置上方且沿y軸正方向運動,則兩個質點開始振動時間差大于,故A錯誤;
B、由圖乙知,t=2s時,質點位于平衡位置上方且沿y軸正方向運動,則距該質點1m處另一質點可能在平衡位置上方且沿y軸負方向運動,由圖乙與圖B對比可知,這兩個質點開始振動的時間差可能為,故B正確;
C、對比圖C與圖乙可知,這兩個質點振動同步,不可能,故C錯誤;
D、根據圖甲知兩個質點相距,圖乙質點在t=0時刻不在波峰和波谷,則另一個質點在t=0時刻不可能在平衡位置,故D錯誤。
故選:B。
(2024 道里區校級模擬)一列橫波在某介質中沿x軸傳播,如圖甲所示為t=1s時的波形圖,如圖乙所示為x=4m處的質點N的振動圖像,已知圖甲中L、M、N兩質點的平衡位置分別位于xL=2m、xM=3m、xN=4m,則下列說法正確的是(  )
A.該波應沿x軸負方向傳播
B.t=1.5s時質點L的加速度為零
C.在t=0.5s時刻,質點L的位移為20cm
D.從t=0s時刻到t=1.5s時刻,質點M通過的路程為60cm
【解答】解:A、由圖乙可知,質點N在t=1s時刻沿y軸負方向運動,在甲圖上,根據“上下坡法”可知該波沿x軸正方向運動,故A錯誤;
B、根據“上下坡法”可知t=1s時刻,質點L沿y軸正方向運動。由圖可知周期T=2s,從t=1s時刻到t=1.5s時間經歷時間Δt=1.5s﹣1s=0.5s,則t=1.5s時質點L到達波峰,加速度最大,故B錯誤;
C、在t=0.5s時刻,即t=1s時刻之前的時刻,質點L位于波谷,位移為﹣20cm,故C錯誤;
D、從t=0時刻到t=1.5s時刻,M質點振動時間為T,質點M通過的路程為s=3A=3×20cm=60cm,故D正確。
故選:D。
題型4波的周期性多解
(多選)(2024 天津模擬)一列橫波沿著x軸正方向傳播,處在x1=0.5m和x2=3.5m的兩質點A、B的振動圖像如圖所示,則以下說法正確的是(  )
A.1.5s末A、B兩質點的速度相同
B.2.5s末A、B兩質點的位移不同
C.該波的波長可能為
D.該波的波速可能為
【解答】解:A、振動圖像斜率表示速度,再根據對稱性可知,1.5s末A、B兩質點的圖像斜率相同,所以1.5s末A、B兩質點的速度相同,故A正確;
B、根據振動圖像交點的含義是同一時刻位置坐標一樣,所以2.5s末A、B兩質點的位移相同,故B錯誤;
C、根據振動圖像可知,B點的振動形式在A質點振動3s,也就是后與A點相同,則A、B兩點之間距離可能具有(n)個波長,即3.5m﹣0.5m=(n)λ,n=0,1,2,…,可以判斷該波的波長不可能為,故C錯誤;
D、根據3.5m﹣0.5m=(n)λ,n=0,1,2,…,當n=2時,λm
再根據v,T=4s,可以判斷該波的波速可能為,故D正確。
故選:AD。
(多選)(2024 長沙模擬)如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅為6cm,周期為6s,介質中兩質點a、b的平衡位置分別位于xa=3m和xb=12m處。已知在t=0時,質點a正沿y軸負方向運動經過ya=﹣3cm處,質點b正沿y軸正方向運動經過yb=3cm處。下列說法正確的是(  )
A.質點b回到平衡位置的最短時間為2.5s
B.平衡位置在9m處的質點此刻可能也正沿y軸負方向運動經過y=﹣3cm處
C.在t=39s時,質點b可能在波谷位置
D.該橫波的波速可能為2m/s
【解答】解:A、依題意,設質點b的振動方程為ybcm,由圖可知,當t=0時,yb=3cm,所以:,則有:。質點b回到平衡位置時,yb=0,解方程有:tmin=2.5s,故A正確;
B、依題意,該波波長滿足:,解得 。當n=1時,λ=6m。平衡位置在9m處的質點與質點a的距離恰好為一個波長,此刻該質點也正沿y軸負方向運動經過y=﹣3cm 處,故B正確;
C、依題意,有 t=39s=6T+3s 根據振動的對稱性可得質點b在y=﹣3cm處。故C錯誤;
D、該橫波的波速可表示為 ,當波速為2m/s時,該方程無解,可知該波的波速不能為2m/s,故D錯誤。
故選:AB。
(2023 岳麓區校級模擬)如圖a所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,實線和虛線分別為t1時刻和t2時刻的波形圖,其中t2>t1,P、Q分別是平衡位置為x1=1.0m和x2=4.0m的兩質點。圖b為質點Q的振動圖象,下列說法正確的是(  )
A.t2﹣t1=0.1s
B.t2時刻Q的速度達到最大
C.簡諧橫波沿x軸傳播的速度大小為40m/s
D.t1到t2內,P、Q運動的路程相等
【解答】解:A.因為沒有說明t1時刻是哪個時刻,假設t1=0,根據圖(b)可知,質點Q在t1時刻正在沿y軸正方向振動,則波向x軸正方向傳播,可得
t2﹣t1=nT (n=0,1,2,3…)
故A錯誤;
B.由A分析可知,無論是哪種情況,t2時刻質點Q都在波峰,振動速度等于零,最小,故B錯誤;
C.由圖可看出波長為8m,周期為0.2s,則波速為
vm/s=40m's
故C正確;
D.t1到t2內,Q運動的路程可能是
s=4nA+A (n=0,1,2,3…)

s=4nA+3A(n=0,1,2,3…)
如果t1=0,在第一個時間內,P沿y軸負方向運動到與x軸對稱的位置,路程y1大于振幅A,則,t1到t2內的路程
s'=4nA+y1
同理如果t1=0.1s,在第一個時間內,P沿y軸正方向運動到波峰,又沿y軸負方向回到原位置,路程y2小于振幅A,則t1到t2內的路程
s'=4nA+2A+y2
可知P、Q運動的路程不相等,故D錯誤。
故選:C。
題型5機械波的干涉、衍射、多普勒效應
(2023 南京模擬)如圖,擋板M固定,擋板N可以上下移動,現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗,出現了圖示中的圖樣,P點的水沒有振動起來。為使擋板左邊的振動傳到P點,可以采用的辦法是(  )
A.擋板N向下平移一段距離
B.增大波源振動頻率
C.擋板M和N向右移動一段距離
D.波源向左勻速移動
【解答】解:A.擋板N向下平移一段距離,空隙變得更大,孔的寬度跟波長相差更大,衍射現象會變的不明顯,P點的水不會振動起來,故A錯誤;
B.增大波源振動頻率,由v=λf知,水波的波長變小,衍射現象會變得不明顯,水波更不會傳到P點,P點不會振動,故B錯誤;
C.擋板M和N向右移動一段距離,水的波長和孔的大小均沒有變化,P點更遠離振動區域,所以P點的水不會振動起來,故C錯誤;
D.波源向左勻速移動時,設該水波波源未移動時的傳播速度為v,波源移動的速度為u,根據多普勒效應可知波源向左勻速移動后M、N兩塊擋板中的空隙接收到的波的頻率為:
可知M、N兩塊擋板中的空隙接收到的水波的頻率減小了,水波的速度不變,水波波長增大,衍射現象會更明顯,可以使P點的水振動起來,故D正確。
故選:D。
(2024 青秀區校級二模)如圖所示,均勻介質中A、B、C三點構成直角三角形,∠B=30°,B、C處各有一波源,可發出波速均為2m/s的機械橫波。已知A、C間的距離為8m,O為AB的中點,B、C處波源的振動方程分別為xB=10sin(πt+π)cm,xC=8sin(πt)cm,t=0時刻兩波源同時起振。下列說法正確的是(  )
A.兩波的波長均為2m
B.10s時,A點在平衡位置
C.O點是振動加強點
D.0~10s內,A點通過的路程為0.4m
【解答】解:A、根據振動方程可知,B、C兩波的周期均為Ts=2s
所以兩波的波長均為λ=vT=2×2m=4m,故A錯誤;
B、兩波從波源傳播到A點所用時間分別為tBs=8s
tCs=4s
兩波源在t=0時從平衡位置同時起振,在10s時,A點在兩列波相遇發生干涉后又振動了2s,等于兩列波的周期,所以此時A點在平衡位置,故B正確;
C、根據幾何關系可知O點到B、C的波程差為零而兩列波起振方向相反,所以O點為振動減弱點,故C錯誤;
D、根據前面分析可知,0~4s內,A點通過路程為零,4~8s內,A點通過的路程為s1=2×4AC=2×4×8cm=64cm
8s時兩列波在A點相遇發生干涉,根據幾何關系可知A點到B、C的波程差為2λ,而兩列波起振方向相反,所以A點為振動減弱點,即振幅為
A=AB﹣AC=10cm﹣8cm=2cm
則8~10s內,A點通過的路程為
s2=4A=2×4cm=8cm
因此0~10s內,A點通過的路程為
s=s1+s2=64cm+8cm=72cm=0.72m,故D錯誤。
故選:B。
(2024 龍鳳區校級模擬)聲吶是利用聲波在水中的傳播和反射特性,通過電聲轉換和信息處理對水下目標進行探測和通訊的電子設備,現代軍艦多利用聲吶探測水下目標。圖甲是某艦搭載的聲吶發出的一列超聲波在t=0時刻的波形圖,圖乙是質點P的振動圖像,則下列說法正確的是(  )
A.超聲波遇到大尺寸障礙物可以發生明顯的衍射現象
B.艦艇遠離靜止的障礙物時,障礙物接收到超聲波的頻率大于聲吶發出的超聲波的頻率
C.超聲波沿x軸負方向傳播,波速為1500m/s
D.平衡位置在坐標原點的質點在時的位移為
【解答】解:A.只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能發生明顯的衍射現象。超聲波的波長為λ=1.5cm,所以遇到大尺寸障礙物不可以發生明顯的衍射現象,故A錯誤;
B.根據多普勒效應,艦艇遠離靜止的障礙物時,兩者之間距離增大,則障礙物接收到超聲波的頻率小于聲吶發出的超聲波的頻率,故B錯誤;
C.由乙圖可知t=0時,質點P沿y軸負方向振動,根據“同側法’可得,超聲波沿x軸正方向傳播。由圖甲可得,超速波的波長為λ=1.5cm=0.015m
由圖乙可得,超速波的周期為T=1×10﹣5s
則超速波的波速為
v
故C錯誤;.
D.坐標原點處質點與質點P相距半個波長,振動相反,故t=0時,坐標原點處質點沿y軸正方向振動,根據
ω
A=5×10﹣6m
坐標原點處質點的振動方程為
y=5×10﹣6sin(2π×105t)(m)
將t
代入解得
y
故D正確;
故選:D。

展開更多......

收起↑

資源列表

<pre id="tfb94"><li id="tfb94"></li></pre>

<bdo id="tfb94"><rt id="tfb94"></rt></bdo>
  • <menu id="tfb94"><dl id="tfb94"></dl></menu><i id="tfb94"><acronym id="tfb94"><sub id="tfb94"></sub></acronym></i>

    1. 主站蜘蛛池模板: 平泉县| 红桥区| 阿克| 湘西| 勐海县| 崇义县| 鱼台县| 临桂县| 上林县| 永年县| 留坝县| 铁岭市| 朝阳区| 临桂县| 应城市| 花莲市| 灵山县| 石景山区| 广西| 栾川县| 旺苍县| 古浪县| 嘉兴市| 荔波县| 井陉县| 辽源市| 乐安县| 抚顺市| 荆州市| 汝南县| 高要市| 荆门市| 甘孜| 榆中县| 益阳市| 湟源县| 扎兰屯市| 普格县| 错那县| 通渭县| 察哈|