資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
3.1-3.2波的形成和波的描述
（1）通過(guò)觀察和分析，認(rèn)識(shí)波是振動(dòng)的傳播，知道波在傳播振動(dòng)形式的同時(shí)也傳播能量和信息。
（2）能對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理，認(rèn)識(shí)波的形成過(guò)程。
（3）能區(qū)別橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。
（4）知道機(jī)械波的概念和形成機(jī)械波的條件。
（5）能用描點(diǎn)法作橫波的圖像，理解波的圖像的物理意義。
（6）理解波長(zhǎng)、頻率和波速的意義及其關(guān)系。
（7）能判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
在藝術(shù)體操的帶操表演中，運(yùn)動(dòng)員手持細(xì)棒抖動(dòng)彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。彩帶上的波浪向前傳播時(shí)，彩帶上的每個(gè)點(diǎn)也在向前運(yùn)動(dòng)嗎？
彩帶上的波浪翻卷實(shí)際是振動(dòng)在彩帶上傳播的結(jié)果。振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波（wave）。波是怎樣形成的？
考點(diǎn)一、機(jī)械波
繩上和彈簧上的波是在繩和彈簧上傳播的，水波是在水面?zhèn)鞑サ模暡ㄍǔＪ窃诳諝庵袀鞑サ摹＠K、彈簧、水、空氣等是波借以傳播的物質(zhì)，叫作介質(zhì)（medium）。組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成了機(jī)械波（mechanical wave）。
介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播。例如繩上或彈簧上有波傳播時(shí)，它們的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式。
介質(zhì)中本來(lái)靜止的質(zhì)點(diǎn)， 隨著波的傳來(lái)而發(fā)生振動(dòng)，這表示它獲得了能量。這個(gè)能量是從波源通過(guò)前面的質(zhì)點(diǎn)依次傳來(lái)的，所以波在傳播“振動(dòng)”這種運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)，也將波源的能量傳遞出去。波是傳遞能量的一種方式。
波不但傳遞能量，而且可以傳遞信息。我們用語(yǔ)言進(jìn)行交流，就是利用聲波傳遞信息。
考點(diǎn)二、橫波和縱波
定義 標(biāo)志性物理量 實(shí)物波形
橫波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波 (1)波峰：凸起的最高處 (2)波谷：凹下的最低處
縱波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波 (1)密部：質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置 (2)疏部：質(zhì)點(diǎn)分布最疏的位置
（2024 朝陽(yáng)區(qū)二模）關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)
B．有機(jī)械波一定有機(jī)械振動(dòng)
C．汽車的鳴笛聲由遠(yuǎn)及近音調(diào)的變化是波的衍射現(xiàn)象
D．在波的傳播過(guò)程中介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移
【解答】解：A.機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)，故A正確；
B.機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程，有機(jī)械波一定有機(jī)械振動(dòng)，故B正確；
C.汽車的鳴笛聲由遠(yuǎn)及近音調(diào)的變化是多普勒效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D.在波的傳播過(guò)程中介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做振動(dòng)，故D正確。
本題選錯(cuò)誤的，故選：C。
（2024春 錦江區(qū)校級(jí)期末）如圖1所示，用手握住軟繩的一端拉平，手在豎直方向振動(dòng)，手握住的繩子端點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示，則t＝1s時(shí)，繩子上形成的波形是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：由圖2可知，t＝1s時(shí)，手握住的繩子端點(diǎn)在平衡位置，且向下振動(dòng)
A.圖中手握住的繩子端點(diǎn)在平衡位置，且向下振動(dòng)，故A正確；
B.圖中手握住的繩子端點(diǎn)在平衡位置，且向上振動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C.圖中手握住的繩子端點(diǎn)在波谷，故C錯(cuò)誤；
D.圖中手握住的繩子端點(diǎn)在波峰，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
（2024春 太原期末）體操彩帶由短桿和一定長(zhǎng)度的彩帶組成。運(yùn)動(dòng)員周期性地上下抖動(dòng)短桿，彩帶上形成簡(jiǎn)諧波，某一時(shí)刻彩帶的形狀如圖所示。彩帶重力不計(jì)，下列選項(xiàng)正確的是（　　）
A．圖中彩帶上的質(zhì)點(diǎn)a正在向下運(yùn)動(dòng)
B．彩帶上的質(zhì)點(diǎn)b向右移動(dòng)，把能量傳遞給質(zhì)點(diǎn)a
C．短桿與彩帶的接觸點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)
D．由于短桿在豎直方向振動(dòng)，所以該簡(jiǎn)諧波為縱波
【解答】解：A、圖中波向右傳播，根據(jù)“同側(cè)法”可知，彩帶上的質(zhì)點(diǎn)a正在向下運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、機(jī)械波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置附近振動(dòng)，而不隨波遷移，故B錯(cuò)誤；C、短桿與彩帶的接觸點(diǎn)在豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、由于短桿在豎直方向振動(dòng)，波向右傳播，波源振動(dòng)方向與傳播方向垂直，所以該簡(jiǎn)諧波為橫波，故D錯(cuò)誤。故選：A。
（2024 嘉興一模）某研究性學(xué)習(xí)小組研制了一種簡(jiǎn)易地震儀，由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子Q組成，兩振子所用彈簧完全相同，小球P的質(zhì)量小于Q的質(zhì)量。在一次地震中，觀察到P先發(fā)生振動(dòng)，3s后Q也開(kāi)始振動(dòng)，某個(gè)穩(wěn)定時(shí)段P的振幅大于Q的振幅。從震后的媒體報(bào)道中獲悉，此次地震的震源位于地震儀正下方，地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和6km/s。據(jù)此，該學(xué)習(xí)小組做出了以下判斷，其中正確的是（　　）
A．震源距地震儀約10km
B．震源距地震儀約36km
C．此地震波橫波的振幅一定小于縱波的振幅
D．此地震波橫波的頻率一定大于縱波的頻率
【解答】解：AB．設(shè)震源距地震儀的距離為x，有
其中v1＝4km/s，v2＝6km/s
解得：x＝36km，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．因?yàn)橹皇悄硞€(gè)穩(wěn)定時(shí)段P的振幅大于Q的振幅，不能確定地震波橫波的振幅和縱波的振幅大小關(guān)系，此地震波橫波的振幅可能大于、小于或等于縱波的振幅，故C錯(cuò)誤；
D．由于是同一震源，所以地震波的橫波和縱波頻率相同，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
考點(diǎn)三、波的圖像
波的圖像的畫法
(1)建立坐標(biāo)系
用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移.
(2)描點(diǎn)
把平衡位置位于x1，x2，x3，…的質(zhì)點(diǎn)的位移y1，y2，y3，…畫在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，得到一系列坐標(biāo)為( x1，y1 )，( x2，y2 )，( x3，y3 )，…的點(diǎn)．
(3)連線
用一條平滑的線把各點(diǎn)連接起來(lái)就是這一時(shí)刻波的圖像，有時(shí)也稱波形圖.
(1)如果波的圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波．
(2)簡(jiǎn)諧波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．
波形圖與振動(dòng)圖像
(1)波形圖表示介質(zhì)中的“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在某一時(shí)刻的位移．
(2)振動(dòng)圖像表示介質(zhì)中“某一質(zhì)點(diǎn)”在各個(gè)時(shí)刻的位移．
考點(diǎn)四、波長(zhǎng)、頻率和波速
波長(zhǎng)λ
(1)定義：在波的傳播方向上，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離．
(2)特征
①在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)．
②在縱波中，兩個(gè)相鄰密部或兩個(gè)相鄰疏部之間的距離等于波長(zhǎng)．
周期T、頻率f
(1)周期(頻率)：在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)叫波的周期(或頻率)．
(2)周期T和頻率f的關(guān)系：互為倒數(shù)，即f＝.
(3)波長(zhǎng)與周期的關(guān)系：經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)．
波速
(1)定義：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度．
(2)決定因素：由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中，波速是不同(選填“相同”或“不同”)的．
(3)波長(zhǎng)、周期、頻率和波速的關(guān)系：v＝＝λf.
（2024春 徐匯區(qū)校級(jí)期末）某同學(xué)將一根粗細(xì)均勻的彈性繩一端固定在墻上，手握若繩子另一端上下振動(dòng)，產(chǎn)生水平方向傳播的繩波。當(dāng)手振動(dòng)的頻率逐漸增大，波長(zhǎng)的變化為（　　）
A．變大 B．不變 C．變小 D．不確定
【解答】解：當(dāng)手抖動(dòng)的頻率逐漸增大時(shí)，波速v不變，由v＝λf可知，波長(zhǎng)λ變小，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
（2024 河南二模）如圖所示，為甲、乙兩列波在相同均勻介質(zhì)中傳播的波形圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲、乙波長(zhǎng)之比2：1 B．甲、乙振幅之比1：2
C．甲、乙波速之比1：1 D．甲、乙周期之比1：1
【解答】解：AB、根據(jù)題圖可知，甲、乙波長(zhǎng)分別為0.4m、0.8m，振幅分別為5.0cm、2.0cm，則甲、乙波長(zhǎng)之比為1：2，甲、乙振幅之比為5：2，故AB錯(cuò)誤；
C、甲、乙兩列波在相同均勻介質(zhì)中傳播，則甲、乙波速之比1：1，故C正確；
D、由波速公式可知，波速相等，周期與波長(zhǎng)成正比，則甲、乙周期之比1：2，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2024 吉林一模）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，則從此刻開(kāi)始，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P的加速度a隨時(shí)間t變化的圖像為（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，根據(jù)上下坡法可知，質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度為
，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
（2024春 大興區(qū)期末）圖1所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，圖2所示為該波中x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．此列波沿x軸正方向傳播
B．此列波的傳播速度為0.25m/s
C．P點(diǎn)的振幅為0.4cm
D．t＝0.75s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P相對(duì)平衡位置的位移為﹣0.2cm
【解答】解：A.由圖2可知t＝0時(shí)x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向振動(dòng)，結(jié)合同側(cè)法以及圖1可知此列波沿x軸正方向傳播，故A正確；
B.由圖1知，波長(zhǎng)λ＝4m
由圖2知，周期T＝1.0s
則波速vm/s＝4.0m/s
故B錯(cuò)誤；
C.在簡(jiǎn)諧橫波中各質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同，由圖1可知A＝0.2cm
故C錯(cuò)誤；
D.由t＝0.75sT，可知0.75s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于波峰的位置，相對(duì)平衡位置的位移是0.2cm，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
（2024春 海淀區(qū)校級(jí)期末）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為0.5m/s，周期為4s。t＝2s時(shí)波形如圖甲所示，a、b、c、d是波上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．這列波的波長(zhǎng)為4m
B．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的速度方向?yàn)閥軸正方向
C．如圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像
D．t＝1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的加速度方向?yàn)閥軸負(fù)方向
【解答】解：A、已知波速v＝0.5m/s，周期為4s，關(guān)系式λ＝vT得λ＝0.5×4m＝2m，故A錯(cuò)誤；
BC、由圖可知t＝2s時(shí)b的速度方向?yàn)閥軸正方向，周期為4s，則t＝0s時(shí)b的速度方向?yàn)閥軸負(fù)方向，故B錯(cuò)誤，C正確；
D、t＝1s時(shí)b的位置在y軸最低點(diǎn)，速度為0，加速度方向?yàn)閥軸正方向，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2024春 順義區(qū)期末）圖甲是一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝4s時(shí)的波形圖，M、N是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于xM＝2m，xN＝8m處，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．波沿x軸負(fù)方向傳播
B．波的傳播速度大小為0.5m/s
C．t＝8s時(shí)，M點(diǎn)的加速度最大
D．t＝6s時(shí)，M、N的速度大小相等，方向相同
【解答】解：A.根據(jù)圖乙得t＝4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)N正在向下振動(dòng)，根據(jù)甲圖結(jié)合同側(cè)法可知，該波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；
B.根據(jù)圖乙可得：T＝8s，根據(jù)圖甲可得：λ＝8m，則波速為vm/s＝1m/s，故B錯(cuò)誤；
C.t＝8s時(shí)，M點(diǎn)在甲圖的基礎(chǔ)上繼續(xù)振動(dòng)了4s，即，故M點(diǎn)此時(shí)在波谷處，加速度最大，故C正確；
D.t＝6s時(shí)，M、N點(diǎn)在甲圖的基礎(chǔ)上繼續(xù)振動(dòng)了2s，即，此時(shí)M在平衡位置且向下振動(dòng)，N在波峰速度為0，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系
振動(dòng) 波動(dòng)
區(qū)別 研究對(duì)象 單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，研究的是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“個(gè)體行為” 振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，研究的是大量質(zhì)點(diǎn)將波源振動(dòng)傳播的“群體行為”
力的來(lái)源 可以由作用在物體上的各種性質(zhì)力提供 聯(lián)系介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的彈力
運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動(dòng) 在均勻介質(zhì)中是勻速直線運(yùn)動(dòng)
聯(lián)系 (1)振動(dòng)是波動(dòng)的原因，波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果；有波動(dòng)必然有振動(dòng)，有振動(dòng)不一定有波動(dòng). (2)波動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅與振源相同.
2、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和起振方向的判定
質(zhì)點(diǎn)的起振方向
質(zhì)點(diǎn)的起振方向是指質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)的方向，由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)波源的振動(dòng)，所以介質(zhì)中的所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源開(kāi)始振動(dòng)的方向相同．
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是指某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，可利用“帶動(dòng)法”判定：
(1)原理：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)．
(2)方法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)P′，P′為先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動(dòng)，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動(dòng)，如圖5所示．
3、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系
已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)判斷波的傳播方向或已知波的傳播方向來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，判斷依據(jù)的基本規(guī)律是橫波的形成與傳播的特點(diǎn)，常用方法有：
帶動(dòng)法：后面質(zhì)點(diǎn)依次重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)．
上下坡法：沿波的傳播方向看，“上坡”的點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，“下坡”的點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱“上坡下，下坡上”(如圖所示)．
同側(cè)法：在波的圖像上的某一點(diǎn)，沿y軸方向畫出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿x軸方向畫一個(gè)箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭總是在曲線的同側(cè)(如圖所示)．
微平移法：如圖所示，實(shí)線為t時(shí)刻的波形圖，作出微小時(shí)間Δt后的波形如虛線所示，由圖可見(jiàn)t時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)P1(P2)經(jīng)Δt后運(yùn)動(dòng)到P1′(P2′)處，這樣就可以判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向了．
4.振動(dòng)圖像和波的圖像的比較
振動(dòng)圖像 波的圖像
圖像
坐標(biāo) 橫坐標(biāo) 時(shí)間 各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置
縱坐標(biāo) 某一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移 各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移
研究對(duì)象 一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 沿波傳播方向上的各質(zhì)點(diǎn)
物理意義 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移
（2024 廈門三模）2024年4月25日20時(shí)59分，搭載神舟十八號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射升空，飛船進(jìn)入預(yù)定軌道，調(diào)整姿態(tài)后成功與空間站對(duì)接，歷時(shí)約6.5小時(shí)，空間站離地面高度約為400km，則（　　）
A．與空間站對(duì)接過(guò)程中飛船可視為質(zhì)點(diǎn)
B．雷達(dá)跟蹤飛船的無(wú)線電波是縱波
C．火箭點(diǎn)火升空瞬間處于超重狀態(tài)
D．飛船從發(fā)射到對(duì)接過(guò)程的平均速率約為62m/s
【解答】解：A.在與空間站對(duì)接過(guò)程中，飛船的形狀與體積對(duì)所研究的影響不能夠忽略不計(jì)，此時(shí)飛船不能夠視為質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
B.雷達(dá)跟蹤飛船的無(wú)線電波是電磁波，電磁波是橫波，故B錯(cuò)誤；
C.火箭點(diǎn)火升空瞬間，火箭速度增大，火箭運(yùn)動(dòng)方向向上，則火箭加速度向上，可知，此時(shí)火箭處于超重狀態(tài)，故C正確；
D.平均速率等于總路程與總時(shí)間的比值，由于不知道飛船從發(fā)射到對(duì)接過(guò)程的路程，故無(wú)法求解平均速率，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2024春 荔灣區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于機(jī)械波，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．“未見(jiàn)其人，先聞其聲”是聲波發(fā)生干涉時(shí)產(chǎn)生的一種現(xiàn)象
B．橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向共線
C．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度大小與介質(zhì)有關(guān)
D．從火車?guó)Q笛的聲音判斷火車的行駛方向利用的是聲波的衍射
【解答】解：A．“未見(jiàn)其人，先聞其聲”是聲波發(fā)生衍射，繞過(guò)了障礙物時(shí)產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
B．物理學(xué)中把質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直定義為橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向共線的波為縱波，故B錯(cuò)誤；
C．波的傳播速度由介質(zhì)決定，與頻率無(wú)關(guān)，故C正確；
D．從火車?guó)Q笛的聲音判斷火車的行駛方向利用的是多普勒效應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故選：C。
（2024 茂名一模）戰(zhàn)繩訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員抖動(dòng)戰(zhàn)繩一端，使其上下振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。如圖所示，足夠長(zhǎng)的戰(zhàn)繩兩端，兩位運(yùn)動(dòng)員均以2Hz的頻率、相同的起振方向同時(shí)上下抖動(dòng)戰(zhàn)繩，在戰(zhàn)繩上傳播的波速為4m/s，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振幅都相同
B．戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)頻率都為4Hz
C．戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)相距為1m
D．戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)減弱區(qū)相距為2m
【解答】解：A、兩列波的干涉過(guò)程中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅變大，振幅變?yōu)锳1+A2，振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅變?yōu)閨A1﹣A2|，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的振幅與減弱區(qū)的振幅不同，故A錯(cuò)誤；
B、戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)頻率不變，且兩位運(yùn)動(dòng)員均以2Hz的頻率振動(dòng)，故戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)的頻率為2Hz，故B錯(cuò)誤；
CD、根據(jù)波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系可得，代入數(shù)值解得：λ＝2m，每個(gè)點(diǎn)的起振方向相同，則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)是波程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍的位置，振動(dòng)減弱區(qū)是波程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的位置，則相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和相鄰的振動(dòng)減弱區(qū)都相距，即為1m，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2024 桃城區(qū)校級(jí)模擬）如圖，t＝0時(shí)刻，位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源開(kāi)始振動(dòng)，圖1為波源的振動(dòng)圖像，圖2為t＝3s時(shí)的波形圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．介質(zhì)b中的波速v＝3m/s
B．兩種介質(zhì)中的頻率不相同
C．0 3s時(shí)間內(nèi)，x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為1.2m
D．t＝3.5s時(shí)，x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng)
【解答】解：B、波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率和周期不變，等于波源振動(dòng)的頻率，故B錯(cuò)誤；
A、由圖1可知：該波的周期T＝1s，由圖2可知，介質(zhì)b中的波長(zhǎng)為3m，則介質(zhì)b中的波速為vm/s＝3m/s，故A正確；
C、波經(jīng)半個(gè)周期傳播到x＝3m處，0 3s時(shí)間內(nèi)，x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了2.5個(gè)周期，其運(yùn)動(dòng)的路程為s＝2.5×4A＝10A＝10×0.1cm＝1cm，故C錯(cuò)誤；
D、由圖2可知t＝3s時(shí)，x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置且正在向下運(yùn)動(dòng)，t＝3.5s即又經(jīng)過(guò)了半個(gè)周期，x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)再次位于平衡位置且正在向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
（2024春 海淀區(qū)校級(jí)期末）一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示。已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．波沿x軸正方向傳播
B．質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
C．質(zhì)點(diǎn)A將比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置
D．質(zhì)點(diǎn)D的振幅為零
【解答】解：A、此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；
B、波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B正確；
C、根據(jù)波形平移法可知，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)B將比質(zhì)點(diǎn)A先回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；
D、簡(jiǎn)諧波中各點(diǎn)的振幅相同，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)D的位移為零，振幅不為零，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
（2024 盤錦三模）圖甲是一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.1s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝12m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播
B．在t＝0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置坐標(biāo)為
C．從t＝0.1s到t＝0.25s的過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小為30cm
D．從t＝0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P在t＝（0.125+0.2n）s時(shí)（n＝0、1、2…）到達(dá)波峰
【解答】解：A、根據(jù)圖乙可知，t＝0.1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)平衡位置且向下振動(dòng)，在甲圖上，根據(jù)同側(cè)法可知這列波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)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(shí)質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，到t＝0.25s，歷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P回到t＝0.1s時(shí)的初始位置，坐標(biāo)為，故B正確；
C、從t＝0.1s到t＝0.25s的過(guò)程中，歷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到波峰，其位移大小為10cm，故C錯(cuò)誤；
D、波速為，在0.1s內(nèi)，波沿x軸正方向傳播6m，在t＝0時(shí)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(diǎn)左側(cè)的第一波峰向右傳播4.5m質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰，則P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰所用時(shí)間t1s＝0.075s
結(jié)合波傳播的周期性可知，t＝0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波峰的時(shí)刻t＝（0.075+0.2n）s，（n＝0、1、2…），故D錯(cuò)誤。
故選：B。
（2024 天河區(qū)校級(jí)模擬）如圖，圖甲為t＝2s時(shí)某橫波的波形圖像，圖乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，距該質(zhì)點(diǎn)1m處另一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、由圖甲知，該波的波長(zhǎng)為4m，則距該質(zhì)點(diǎn)1m處另一質(zhì)點(diǎn)與圖乙質(zhì)點(diǎn)的距離是，這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間差為。由圖乙知，t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置下方且沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。圖A中，t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置上方且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)間差大于，故A錯(cuò)誤；
B、由圖乙知，t＝2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置上方且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則距該質(zhì)點(diǎn)1m處另一質(zhì)點(diǎn)可能在平衡位置上方且沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由圖乙與圖B對(duì)比可知，這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間差可能為，故B正確；
C、對(duì)比圖C與圖乙可知，這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)同步，不可能，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)圖甲知兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距，圖乙質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)刻不在波峰和波谷，則另一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)刻不可能在平衡位置，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
（2024春 懷柔區(qū)期末）圖是某繩波形成過(guò)程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2，3，4，…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端，相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm。已知t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)；t＝0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處，質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)。則（　　）
A．這列波傳播的速度為0.5m/s
B．t＝0.8s時(shí)，振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)8
C．t＝1.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)12加速度方向向下
D．t＝1.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)16正在向下運(yùn)動(dòng)
【解答】解：A、已知t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)；t＝0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處，質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，則振動(dòng)周期為T＝0.4t＝0.4×0.4s＝1.6s。相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm，則波長(zhǎng)為λ＝4×8cm＝32cm＝0.32m，故這列波傳播的速度為，故A錯(cuò)誤；
B、t＝0.8s時(shí)，波的傳播距離為x＝vt＝0.20×0.8m＝0.16m，則振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)9，故B錯(cuò)誤；
C、t＝1.2s時(shí)，波的傳播距離為x＝vt＝0.20×1.2m＝0.24m，振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)13，則質(zhì)點(diǎn)12正在向上運(yùn)動(dòng)，其加速度方向向下，故C正確；
D、t＝1.6s時(shí)，波的傳播距離為x＝vt＝0.20×1.6m＝0.32m，振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)17，則質(zhì)點(diǎn)16正在向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（2024 白云區(qū)校級(jí)模擬）取一條較長(zhǎng)的軟繩，用手握住一端拉平后連續(xù)周期性地向上、向下抖動(dòng)，1s內(nèi)完成2次完整的抖動(dòng)，在繩上產(chǎn)生一列波，a、b、c為繩上的質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻波剛好傳播到質(zhì)點(diǎn)c，繩上形成的波形如圖所示，手到c點(diǎn)的水平距離為3.5m。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．手開(kāi)始抖動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向向上
B．之后質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置
C．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的速度小
D．這列波的傳播速度為4m/s
【解答】解：A、波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點(diǎn)c開(kāi)始振動(dòng)方向向下，而在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同，則知手開(kāi)始抖動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向向下，故A錯(cuò)誤；
B、波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b向上振動(dòng)，之后質(zhì)點(diǎn)a先向下振動(dòng)到波谷再經(jīng)歷周期從波谷回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)b先直接向上振動(dòng)回到平衡位置，可知質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置的時(shí)間大于，而質(zhì)點(diǎn)b回到平衡位置的時(shí)間小于，即質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；
C、該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a離平衡位置比質(zhì)點(diǎn)b離平衡位置近，質(zhì)點(diǎn)離平衡位置越近，速度越大，則知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的速度大，故C錯(cuò)誤；
D、依題意，手1s內(nèi)完成2次完整的抖動(dòng)，則手抖動(dòng)頻率f＝2Hz。根據(jù)手到c點(diǎn)的水平距離為3.5m，有1λ＝3.5m，解得：λ＝2m，則這列波的傳播速度為v＝λf＝2×2m/s＝4m/s，故D正確。
故選：D。
（2024 城中區(qū)校級(jí)三模）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t＝0時(shí)刻和t＝1s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知波源振動(dòng)周期大于1s。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．波一定沿x軸正方向傳播
B．波源振動(dòng)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(zhì)點(diǎn)在0～1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程可能為4.5cm
【解答】解：A、根據(jù)題意無(wú)法判斷波的傳播方向，故A錯(cuò)誤；
B、若波沿+x方向傳播，則根據(jù)波形圖可得：（n）T＝1s
解得：Ts，已知波源振動(dòng)周期大于1s，則n＝0，T＝12s；
若波沿﹣x方向傳播，則根據(jù)波形圖可得：（n）T＝1s
解得：Ts，已知波源振動(dòng)周期大于1s，則n＝0，Ts，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)波形圖可得該波的波長(zhǎng)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(dòng)周期大于1s，則x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在0～1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程：s＜4A＝4×1cm＝4cm＜4.5cm，故D錯(cuò)誤。
故選：C。中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
3.1-3.2波的形成和波的描述
（1）通過(guò)觀察和分析，認(rèn)識(shí)波是振動(dòng)的傳播，知道波在傳播振動(dòng)形式的同時(shí)也傳播能量和信息。
（2）能對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理，認(rèn)識(shí)波的形成過(guò)程。
（3）能區(qū)別橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。
（4）知道機(jī)械波的概念和形成機(jī)械波的條件。
（5）能用描點(diǎn)法作橫波的圖像，理解波的圖像的物理意義。
（6）理解波長(zhǎng)、頻率和波速的意義及其關(guān)系。
（7）能判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
在藝術(shù)體操的帶操表演中，運(yùn)動(dòng)員手持細(xì)棒抖動(dòng)彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。彩帶上的波浪向前傳播時(shí)，彩帶上的每個(gè)點(diǎn)也在向前運(yùn)動(dòng)嗎？
彩帶上的波浪翻卷實(shí)際是振動(dòng)在彩帶上傳播的結(jié)果。振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波（wave）。波是怎樣形成的？
考點(diǎn)一、機(jī)械波
繩上和彈簧上的波是在繩和彈簧上傳播的，水波是在水面?zhèn)鞑サ模暡ㄍǔＪ窃诳諝庵袀鞑サ摹＠K、彈簧、水、空氣等是波借以傳播的物質(zhì)，叫作介質(zhì)（medium）。組成介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)引起相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成了機(jī)械波（mechanical wave）。
介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播。例如繩上或彈簧上有波傳播時(shí)，它們的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式。
介質(zhì)中本來(lái)靜止的質(zhì)點(diǎn)， 隨著波的傳來(lái)而發(fā)生振動(dòng)，這表示它獲得了能量。這個(gè)能量是從波源通過(guò)前面的質(zhì)點(diǎn)依次傳來(lái)的，所以波在傳播“振動(dòng)”這種運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)，也將波源的能量傳遞出去。波是傳遞能量的一種方式。
波不但傳遞能量，而且可以傳遞信息。我們用語(yǔ)言進(jìn)行交流，就是利用聲波傳遞信息。
考點(diǎn)二、橫波和縱波
定義 標(biāo)志性物理量 實(shí)物波形
橫波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波 (1)波峰：凸起的最高處 (2)波谷：凹下的最低處
縱波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波 (1)密部：質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置 (2)疏部：質(zhì)點(diǎn)分布最疏的位置
（2024 朝陽(yáng)區(qū)二模）關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)
B．有機(jī)械波一定有機(jī)械振動(dòng)
C．汽車的鳴笛聲由遠(yuǎn)及近音調(diào)的變化是波的衍射現(xiàn)象
D．在波的傳播過(guò)程中介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移
（2024春 錦江區(qū)校級(jí)期末）如圖1所示，用手握住軟繩的一端拉平，手在豎直方向振動(dòng)，手握住的繩子端點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示，則t＝1s時(shí)，繩子上形成的波形是（　　）
A． B．
C． D．
（2024春 太原期末）體操彩帶由短桿和一定長(zhǎng)度的彩帶組成。運(yùn)動(dòng)員周期性地上下抖動(dòng)短桿，彩帶上形成簡(jiǎn)諧波，某一時(shí)刻彩帶的形狀如圖所示。彩帶重力不計(jì)，下列選項(xiàng)正確的是（　　）
A．圖中彩帶上的質(zhì)點(diǎn)a正在向下運(yùn)動(dòng)
B．彩帶上的質(zhì)點(diǎn)b向右移動(dòng)，把能量傳遞給質(zhì)點(diǎn)a
C．短桿與彩帶的接觸點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)
D．由于短桿在豎直方向振動(dòng)，所以該簡(jiǎn)諧波為縱波
（2024 嘉興一模）某研究性學(xué)習(xí)小組研制了一種簡(jiǎn)易地震儀，由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子Q組成，兩振子所用彈簧完全相同，小球P的質(zhì)量小于Q的質(zhì)量。在一次地震中，觀察到P先發(fā)生振動(dòng)，3s后Q也開(kāi)始振動(dòng)，某個(gè)穩(wěn)定時(shí)段P的振幅大于Q的振幅。從震后的媒體報(bào)道中獲悉，此次地震的震源位于地震儀正下方，地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和6km/s。據(jù)此，該學(xué)習(xí)小組做出了以下判斷，其中正確的是（　　）
A．震源距地震儀約10km
B．震源距地震儀約36km
C．此地震波橫波的振幅一定小于縱波的振幅
D．此地震波橫波的頻率一定大于縱波的頻率
考點(diǎn)三、波的圖像
波的圖像的畫法
(1)建立坐標(biāo)系
用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移.
(2)描點(diǎn)
把平衡位置位于x1，x2，x3，…的質(zhì)點(diǎn)的位移y1，y2，y3，…畫在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，得到一系列坐標(biāo)為( x1，y1 )，( x2，y2 )，( x3，y3 )，…的點(diǎn)．
(3)連線
用一條平滑的線把各點(diǎn)連接起來(lái)就是這一時(shí)刻波的圖像，有時(shí)也稱波形圖.
(1)如果波的圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波．
(2)簡(jiǎn)諧波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．
波形圖與振動(dòng)圖像
(1)波形圖表示介質(zhì)中的“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在某一時(shí)刻的位移．
(2)振動(dòng)圖像表示介質(zhì)中“某一質(zhì)點(diǎn)”在各個(gè)時(shí)刻的位移．
考點(diǎn)四、波長(zhǎng)、頻率和波速
波長(zhǎng)λ
(1)定義：在波的傳播方向上，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離．
(2)特征
①在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)．
②在縱波中，兩個(gè)相鄰密部或兩個(gè)相鄰疏部之間的距離等于波長(zhǎng)．
周期T、頻率f
(1)周期(頻率)：在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)叫波的周期(或頻率)．
(2)周期T和頻率f的關(guān)系：互為倒數(shù)，即f＝.
(3)波長(zhǎng)與周期的關(guān)系：經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)．
波速
(1)定義：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度．
(2)決定因素：由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中，波速是不同(選填“相同”或“不同”)的．
(3)波長(zhǎng)、周期、頻率和波速的關(guān)系：v＝＝λf.
（2024春 徐匯區(qū)校級(jí)期末）某同學(xué)將一根粗細(xì)均勻的彈性繩一端固定在墻上，手握若繩子另一端上下振動(dòng)，產(chǎn)生水平方向傳播的繩波。當(dāng)手振動(dòng)的頻率逐漸增大，波長(zhǎng)的變化為（　　）
A．變大 B．不變 C．變小 D．不確定
（2024 河南二模）如圖所示，為甲、乙兩列波在相同均勻介質(zhì)中傳播的波形圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲、乙波長(zhǎng)之比2：1 B．甲、乙振幅之比1：2
C．甲、乙波速之比1：1 D．甲、乙周期之比1：1
（2024 吉林一模）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，則從此刻開(kāi)始，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P的加速度a隨時(shí)間t變化的圖像為（　　）
A． B．
C． D．
（2024春 大興區(qū)期末）圖1所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，圖2所示為該波中x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．此列波沿x軸正方向傳播
B．此列波的傳播速度為0.25m/s
C．P點(diǎn)的振幅為0.4cm
D．t＝0.75s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P相對(duì)平衡位置的位移為﹣0.2cm
（2024春 海淀區(qū)校級(jí)期末）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為0.5m/s，周期為4s。t＝2s時(shí)波形如圖甲所示，a、b、c、d是波上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．這列波的波長(zhǎng)為4m
B．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的速度方向?yàn)閥軸正方向
C．如圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像
D．t＝1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的加速度方向?yàn)閥軸負(fù)方向
（2024春 順義區(qū)期末）圖甲是一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝4s時(shí)的波形圖，M、N是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于xM＝2m，xN＝8m處，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．波沿x軸負(fù)方向傳播
B．波的傳播速度大小為0.5m/s
C．t＝8s時(shí)，M點(diǎn)的加速度最大
D．t＝6s時(shí)，M、N的速度大小相等，方向相同
振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系
振動(dòng) 波動(dòng)
區(qū)別 研究對(duì)象 單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，研究的是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“個(gè)體行為” 振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，研究的是大量質(zhì)點(diǎn)將波源振動(dòng)傳播的“群體行為”
力的來(lái)源 可以由作用在物體上的各種性質(zhì)力提供 聯(lián)系介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的彈力
運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動(dòng) 在均勻介質(zhì)中是勻速直線運(yùn)動(dòng)
聯(lián)系 (1)振動(dòng)是波動(dòng)的原因，波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果；有波動(dòng)必然有振動(dòng)，有振動(dòng)不一定有波動(dòng). (2)波動(dòng)的性質(zhì)、頻率和振幅與振源相同.
2、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和起振方向的判定
質(zhì)點(diǎn)的起振方向
質(zhì)點(diǎn)的起振方向是指質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)的方向，由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)波源的振動(dòng)，所以介質(zhì)中的所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源開(kāi)始振動(dòng)的方向相同．
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是指某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，可利用“帶動(dòng)法”判定：
(1)原理：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)．
(2)方法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)P′，P′為先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動(dòng)，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動(dòng)，如圖5所示．
3、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系
已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)判斷波的傳播方向或已知波的傳播方向來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，判斷依據(jù)的基本規(guī)律是橫波的形成與傳播的特點(diǎn)，常用方法有：
帶動(dòng)法：后面質(zhì)點(diǎn)依次重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)．
上下坡法：沿波的傳播方向看，“上坡”的點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，“下坡”的點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱“上坡下，下坡上”(如圖所示)．
同側(cè)法：在波的圖像上的某一點(diǎn)，沿y軸方向畫出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿x軸方向畫一個(gè)箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭總是在曲線的同側(cè)(如圖所示)．
微平移法：如圖所示，實(shí)線為t時(shí)刻的波形圖，作出微小時(shí)間Δt后的波形如虛線所示，由圖可見(jiàn)t時(shí)刻的質(zhì)點(diǎn)P1(P2)經(jīng)Δt后運(yùn)動(dòng)到P1′(P2′)處，這樣就可以判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向了．
4.振動(dòng)圖像和波的圖像的比較
振動(dòng)圖像 波的圖像
圖像
坐標(biāo) 橫坐標(biāo) 時(shí)間 各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置
縱坐標(biāo) 某一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移 各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移
研究對(duì)象 一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 沿波傳播方向上的各質(zhì)點(diǎn)
物理意義 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移
（2024 廈門三模）2024年4月25日20時(shí)59分，搭載神舟十八號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十八運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射升空，飛船進(jìn)入預(yù)定軌道，調(diào)整姿態(tài)后成功與空間站對(duì)接，歷時(shí)約6.5小時(shí)，空間站離地面高度約為400km，則（　　）
A．與空間站對(duì)接過(guò)程中飛船可視為質(zhì)點(diǎn)
B．雷達(dá)跟蹤飛船的無(wú)線電波是縱波
C．火箭點(diǎn)火升空瞬間處于超重狀態(tài)
D．飛船從發(fā)射到對(duì)接過(guò)程的平均速率約為62m/s
（2024春 荔灣區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于機(jī)械波，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．“未見(jiàn)其人，先聞其聲”是聲波發(fā)生干涉時(shí)產(chǎn)生的一種現(xiàn)象
B．橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向共線
C．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度大小與介質(zhì)有關(guān)
D．從火車?guó)Q笛的聲音判斷火車的行駛方向利用的是聲波的衍射
（2024 茂名一模）戰(zhàn)繩訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員抖動(dòng)戰(zhàn)繩一端，使其上下振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。如圖所示，足夠長(zhǎng)的戰(zhàn)繩兩端，兩位運(yùn)動(dòng)員均以2Hz的頻率、相同的起振方向同時(shí)上下抖動(dòng)戰(zhàn)繩，在戰(zhàn)繩上傳播的波速為4m/s，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振幅都相同
B．戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)頻率都為4Hz
C．戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)相距為1m
D．戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)減弱區(qū)相距為2m
（2024 桃城區(qū)校級(jí)模擬）如圖，t＝0時(shí)刻，位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源開(kāi)始振動(dòng)，圖1為波源的振動(dòng)圖像，圖2為t＝3s時(shí)的波形圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．介質(zhì)b中的波速v＝3m/s
B．兩種介質(zhì)中的頻率不相同
C．0 3s時(shí)間內(nèi)，x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為1.2m
D．t＝3.5s時(shí)，x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng)
（2024春 海淀區(qū)校級(jí)期末）一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示。已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．波沿x軸正方向傳播
B．質(zhì)點(diǎn)D此時(shí)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
C．質(zhì)點(diǎn)A將比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置
D．質(zhì)點(diǎn)D的振幅為零
（2024 盤錦三模）圖甲是一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.1s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝12m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播
B．在t＝0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置坐標(biāo)為
C．從t＝0.1s到t＝0.25s的過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小為30cm
D．從t＝0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P在t＝（0.125+0.2n）s時(shí)（n＝0、1、2…）到達(dá)波峰
（2024 天河區(qū)校級(jí)模擬）如圖，圖甲為t＝2s時(shí)某橫波的波形圖像，圖乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，距該質(zhì)點(diǎn)1m處另一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是（　　）
A． B．
C． D．
（2024春 懷柔區(qū)期末）圖是某繩波形成過(guò)程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2，3，4，…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端，相鄰編號(hào)的質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm。已知t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)；t＝0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1到達(dá)上方最大位移處，質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)。則（　　）
A．這列波傳播的速度為0.5m/s
B．t＝0.8s時(shí)，振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)8
C．t＝1.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)12加速度方向向下
D．t＝1.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)16正在向下運(yùn)動(dòng)
（2024 白云區(qū)校級(jí)模擬）取一條較長(zhǎng)的軟繩，用手握住一端拉平后連續(xù)周期性地向上、向下抖動(dòng)，1s內(nèi)完成2次完整的抖動(dòng)，在繩上產(chǎn)生一列波，a、b、c為繩上的質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻波剛好傳播到質(zhì)點(diǎn)c，繩上形成的波形如圖所示，手到c點(diǎn)的水平距離為3.5m。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．手開(kāi)始抖動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向向上
B．之后質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置
C．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的速度小
D．這列波的傳播速度為4m/s
（2024 城中區(qū)校級(jí)三模）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t＝0時(shí)刻和t＝1s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知波源振動(dòng)周期大于1s。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．波一定沿x軸正方向傳播
B．波源振動(dòng)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(zhì)點(diǎn)在0～1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程可能為4.5cm

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