高二物理下冊機械波知識總結(jié)及題型練習(xí)（精編版）

1、機械波如圖為某一質(zhì)點的振動圖象，在1t 和2t 兩時刻12|xx， 則質(zhì)點速度1v 、2v 與加速度1a 、2a 的關(guān)系為a 12vv ，方向相同 b12vv ，方向相反c 12aa ，方向相同 d12aa ，方向相反【答案】 ad基礎(chǔ)訓(xùn)練溫故知新1.物體做簡諧運動圖象如圖，下列說法正確的是a圖象是從平衡位置起計時的b2st時，速度為x方向，加速度最大c3st時，速度為零，加速度為負d5st時，速度為零，加速度為負【答案】 ad2.如圖為一單擺做簡諧運動的振動圖象，在如圖所示的時間范圍內(nèi)，下列判斷正確的是a時的位移與時位移相同b時的回復(fù)力與時的回復(fù)力相同c時的動量與時動量相同d時的加速度與時的

2、加速度相同【答案】 d3.下列有關(guān)機械波的說法中正確的是a我們能夠聽到墻外的聲音是聲波發(fā)生干涉的結(jié)果b超聲波的波長比人耳能聽到的聲波波長大得多c醫(yī)院中的“b超”是利用次聲波的反射來檢查身體有無異常d根據(jù)聽到的火車汽笛聲的音調(diào)變化判斷火車的行駛方向是多普勒效應(yīng)的應(yīng)用【答案】 d4.下列關(guān)于機械振動和機械波的說法，正確的是a介質(zhì)中質(zhì)點振動的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等b介質(zhì)中質(zhì)點振動的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等c波的傳播方向一定和介質(zhì)中質(zhì)點振動的方向一致d橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質(zhì)點振幅的兩倍【答案】 ad5.一個小石子投向平靜的湖水中，會激起一圈圈波紋向外傳播，如果此時水面上有

3、一片樹葉，下列對樹葉運動情況的敘述中正確的是a、樹葉漸漸飄向湖心； b、樹葉漸漸飄向湖邊；c、在原處振蕩； d、沿著波紋做圓周運動?！敬鸢浮?c6.心電圖儀（如右圖所示）通過一系列的傳感手段，可將與人心跳對應(yīng)的生物電流情況記錄在勻速運動的坐標(biāo)紙上。醫(yī)生通過心電圖，可以了解到被檢者心跳的情況，例如，測量相鄰兩波峰的時間間隔，便可計算出1min 內(nèi)心臟跳動的次數(shù)（即心率）。同一臺心電圖儀正常工作時測得待檢者甲、乙的心電圖分別如圖甲、乙所示。若醫(yī)生測量時記下被檢者甲的心率為60 次/min ，則可推知乙的心率和這臺心電圖儀輸出坐標(biāo)紙的走紙速度大小分別為a48 次 /min ，25mm/sb75 次

4、/min ，25mm/sc75 次 /min ，45mm/sd48 次 /min ，36mm/s【答案】 b7.如圖是某繩波形成過程的示意圖，1、2、 3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向。 質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶2、3、4各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。0t時質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5 開始運動。下列判斷正確的是a4tt時質(zhì)點 5 的運動方向向下 b2tt時質(zhì)點 8的加速度方向向上c34tt時質(zhì)點12的運動方向向上d tt 時質(zhì)點 16 開始運動【答案】 c8.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t時刻的波形圖已知該

5、波的周期為t，a、b、c、d為沿波傳播方向上的四個質(zhì)點，則下列說法中正確的是a在2tt時，質(zhì)點c的速度達到最大值b在2tt 時，質(zhì)點d的加速度達到最大值c從t時刻起，質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置d從t時刻起，在一個周期內(nèi)，a、b、c、d四個質(zhì)點所通過的路程均為一個波長【答案】 b9.一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為t，0t時刻的波形如圖所示。此時平衡位置位于3mx處的質(zhì)點正在向上運動，若ab、兩質(zhì)點平衡位置的坐標(biāo)分別為2.5max，5.5mbx，則a當(dāng) a質(zhì)點處在波峰時，b 質(zhì)點恰在波谷b4tt時， a 質(zhì)點正在向y軸負方向運動c34tt時， b 質(zhì)點正在向y軸負方向運動d在某一時刻，ab、兩質(zhì)

6、點的位移和速度可能相同【答案】 c10.位于坐標(biāo)原點的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在0t時波源開始振動，經(jīng)0.ls剛好傳播到40mx處第一次形成如圖所示的波形。在400mx處有一波的接收器（圖中未畫出），則下列說法正確的是 a波源開始振動時的運動方向沿y 軸正方向 b40mx處的質(zhì)點在0.5st時位移最大 c從1.0st時開始，接收器能接收到此波d若波源沿x 軸正方向勻速運動，則接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小【答案】 c11.利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖a，b 所示，則圖 a 圖 ba圖 a、b 均顯示了波的干涉現(xiàn)象b圖 a、b 均顯示了波的衍射現(xiàn)象c圖 a 顯示了波的干

7、涉現(xiàn)象，圖b 顯示了波的衍射現(xiàn)象d圖 a 顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b 顯示了波的干涉現(xiàn)象【答案】 d12.有關(guān)干涉圖樣的說法中，錯誤的是a振動加強的區(qū)域和振動減弱的區(qū)域相互間隔b兩個波源連線的垂直平分線上的質(zhì)點的振動是加強的c兩列波的波谷和波谷相遇的質(zhì)點的振動是減弱的d兩列波的波峰和波峰相遇的質(zhì)點的振動是加強的【答案】 c1. 振動圖象與波動圖象的比較對比振動圖象波動圖象研究對象一個振動質(zhì)點波傳播方向上的所有振動質(zhì)點形象比喻記錄著一個人一段時間內(nèi)活動的錄像帶記錄著許多人某時刻動作表情的集體照片波動圖象與振動圖象圖象形式物理意義表示某質(zhì)點各個時刻相對平衡位置的位移表示某時刻各個質(zhì)點相對平衡位置的位

8、移圖象信息 質(zhì)點振動周期 質(zhì)點振幅 各時刻此質(zhì)點的位移 各時刻此質(zhì)點的速度和加速度的方向 波的波長 質(zhì)點振幅 各質(zhì)點此時刻的位移 各質(zhì)點此時刻的速度和加速度的方向 波的傳播方向與振動方向互判研究內(nèi)容一質(zhì)點位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布歸律圖象變化隨著時間的推移，圖象將沿著橫坐標(biāo)的正方向延伸，但已有圖象不發(fā)生變化。隨著時間的推移，波的圖象將沿波的傳播方向平移，且每經(jīng)過一個周期，圖象又恢復(fù)到原來的形狀。兩個相鄰峰值沿橫軸的間距等于質(zhì)點振動周期，顯示出振動的時間對稱性。等于波的一個波長，顯示出波動的空間對稱性。2. 關(guān)于波動的振動關(guān)系的幾個推論 在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置的距離

9、為n（其中1, 2,3n）時，這兩個質(zhì)點的速度和相對平衡位置的位移總是相同的，即它們的振動步調(diào)總相同。反之，當(dāng)兩個質(zhì)點的振動步調(diào)總相同時，它們的平衡位置之間的距離一定是n（其中1,2, 3n） 。 在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置的距離為(1/ 2)n（其中0,1, 2, 3n）時，這兩個質(zhì)點的速度總是大小相等、方向相反的，相對平衡位置的位移也總是大小相等、方向相反的，即它們的振動步調(diào)總相反。反之，當(dāng)兩個質(zhì)點的振動步調(diào)總相反時，它們的平衡位置之間的距離一定是(1/ 2)n（其中0,1, 2,3n） 。 介質(zhì)中任一質(zhì)點起振的方向必與波源起振方向一致。故任一時刻，波最前沿質(zhì)點的振動方向即是波源的

10、起振方向。 對于簡諧振動與簡諧波而言，由振動的時間周期性可知，無論計時起點如何，經(jīng)過一個周期t，質(zhì)點都完成了一次完整振動，所以其路程為4a。經(jīng)過/ 2t以后，質(zhì)點相對于平衡位置的位移和速度都與開始時大小相等方向相反，其路程恰好是2a。但是經(jīng)過/ 4t以后，質(zhì)點所經(jīng)過路程并不是確定值，而是與開始時的運動狀態(tài)有關(guān)的量，并不必然等于a。3. 波振綜合問題的分析技巧 首先識別哪個是波動圖象，哪個是振動圖象，兩者的聯(lián)系紐帶是周期與振幅。 然后確定振動圖象對應(yīng)于波動圖象中的哪個質(zhì)點，波動圖象對應(yīng)于振動圖象中的哪個時刻。 從振動圖象中找出該質(zhì)點在波動圖象中的那個時刻的振動方向，然后再確定波的傳播方向與其它問

11、題?！纠?1】一列簡諧波沿x 軸傳播，0t時刻的波形如圖甲所示，此時質(zhì)點p正沿y軸負方向運動， 其振動圖象如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是a沿 x 軸負方向，60m/sb沿 x 軸正方向，60m/sc沿 x 軸負方向，30m/sd沿 x 軸正方向，30m/s【答案】 a【例 2】如圖甲所示，o為振源，ops，0t時刻o點由平衡位置開始振動，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡諧橫波。圖乙為從0t時刻開始描繪的p點的振動圖象，下列判斷正確的是a該波的傳播速度21svttb這列波的波長211s tttc0t時刻，振源o振動的方向沿y軸正方向d1tt 時刻，振源o振動的方向沿y軸正方向【答案】 bc例題精

12、講【例 3】介質(zhì)中坐標(biāo)原點o處的波源在0t時刻開始振動， 產(chǎn)生的簡諧波沿x 軸正方向傳播，0t 時刻傳到l處，波形如圖所示。下列能描述0 x 處質(zhì)點振動的圖象是【答案】 c【例 4】圖甲為一列簡諧波在0.10st時刻的波形圖，p是平衡位置1mx處的質(zhì)點， q 是平衡位置為4mx處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點q 的振動圖象，則a0.15st時，質(zhì)點 q 的加速度達到正向最大b0.15st時，質(zhì)點p的運動方向沿y軸負方向c從0.10st到0.25st，該波沿x 軸正方向傳播了6md從0.10st到0.25st，質(zhì)點p通過的路程為30cm【答案】 ab1波的圖象的周期性：相隔時間為周期的整數(shù)倍的兩個時刻的波形

13、相同，從而使題目的解答出現(xiàn)多解的可能。對于這類多解的題目，應(yīng)先寫出含n 的通解再具體討論，不要直接對幾個周期單獨討論。2波傳播方向的雙向性：在題目未給出傳播方向時，要考慮到波可沿x 軸正向或負向傳播的兩種可能性。多解性問題【例 5】如圖所示， 實線是一列簡諧波在某一時刻的波形圖，虛線是該列波0.2s后的圖象，則這列波的波速可能是多大【答案】 若 波 沿 x 軸 正 方 向 傳 播 ，205vn， 若 波 沿 x 軸 負 方 向 傳 播 ，2015vn， 其 中0123n， ， ， ，【例 6】一列簡諧橫波沿x 軸傳播，如圖所示的實線和虛線分別為1t 和2t 兩個時刻的波的圖象。已知波速為16m

14、/s，求時間間隔21tt 。【答案】 若波沿 x 軸正方向傳播，則2141s8ntt，若波沿x 軸負方向傳播，則2143s8ntt，其中012n， ， ，【例 7】a、b兩列波在某時刻的波形如圖所示，經(jīng)過att 時間 (at 為波a的周期 ) ，兩波再次出現(xiàn)如圖波形，則兩波的波速之比:abvv 不可能是a1:3 b3:1 c1:2 d2:1【答案】 b【例 8】一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，a、b相距0.45m，如圖是a處質(zhì)點的振動圖象。當(dāng)a處質(zhì)點運動到波峰位置時，b處質(zhì)點剛好到達平衡位置，這列波的波速可能是a0.5m/s b1.5m/s c2.5m/s d3.5m/s例題精講【答案】 ab

15、【例 9】一列簡諧橫波在某一時刻的波形如圖1 所示，圖中p、 q 兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為1.5mx和4.5mx，p點的振動圖象如圖2 所示。下列四幅圖中，q 點的振動圖象可能是【答案】 bc【例 10】如圖所示，實線和虛線分別為某種波在t 時刻和tt時刻的波形曲線，b和c是橫坐標(biāo)分別為d和3d的兩個質(zhì)點下列說法正確的是a任一時刻，如果質(zhì)點b向上運動，則質(zhì)點c一定向下運動b任一時刻，如果質(zhì)點b的速度為零，則質(zhì)點c的速度也為零c如果波是向右傳播的，則波的周期可能是67td如果波是向左傳播的，則波的周期可能是613t【答案】 c【例 11】一列橫波沿直線在空間傳播，某時刻直線上相距s的a、b兩點均處于

16、平衡位置，且運動方向相反，在a、b間僅有一個波峰。若經(jīng)過時間t ，b質(zhì)點恰好第一次達到波峰位置，則該波可能難題突破的速度大小是a32st b34st c2st d6st【答案】 acd【例 12】有兩列簡諧橫波ab、在同一媒質(zhì)中沿x 軸正方向傳播， 波速均為2.5m/sv。在0t時，兩列波的波峰正好在2.5mx處重合，如圖所示。 求兩列波的周期at 和bt 求0t時，兩列波的波峰重合處的所有位置 辨析題：分析并判斷在0t時是否存在兩列波的波谷重合處某同學(xué)分析如下：既然兩列波的波峰存在重合處，那么波谷與波谷重合處也一定存在。只要找到這兩列波半波長的最小公倍數(shù)，即可得到波谷與波谷重合處的所有位置。你認為該同學(xué)的分析正確嗎若正確，求出這些點的位置。若不正確，指出錯誤處并通過計算說明理由【答案】 1sat1.6sbt0t時，兩列波的波峰重合處的