新教材2021-2022學(xué)年高中物理魯科版選擇性必修第一冊(cè)測評(píng)：第3章　機(jī)械波

第3章機(jī)械波

第1節(jié)波的形成和描述

課后篇鞏固提升

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.一列波從空氣傳入水中，保持不變的物理量是（）

A.波速B.波長

C瀕率D.以上都不變

|解析帔的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，選項(xiàng)C正確;波速由介質(zhì)決定，波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一

種介質(zhì)，波速v發(fā)生變化，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;由九=’知選項(xiàng)B錯(cuò)誤。

萩C

2.（多選）對(duì)公式廠/的理解，以下說法正確的是（）

A.由v=必可知，波速與頻率成正比

B.波速v由介質(zhì)決定，頻率/由波源決定

C.當(dāng)波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變,波速、波長改變

D.v=〃適用于橫波,不適用于縱波

廨機(jī)波速只與介質(zhì)有關(guān),頻率由波源決定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;不同頻率的波在同一種介質(zhì)中

傳播時(shí)，波長與頻率成反比，同一列波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),頻率不變，選項(xiàng)C正確;丫=必

適用于一切波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案BC

3.（多選）如圖甲、乙所示，有關(guān)兩個(gè)圖像的說法正確的是（）

A.甲為振動(dòng)圖像B.乙為振動(dòng)圖像

C.甲為波的圖像D.乙為波的圖像

客剽BC

4.（多選）

如圖所示,畫出了一列沿x軸正方向傳播的橫波在某個(gè)時(shí)刻的波形，由圖像可知（）

A.質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)的位移是零

B.質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向-y方向運(yùn)動(dòng)

C.質(zhì)點(diǎn)C、”的振幅相等

D.質(zhì)點(diǎn)c此時(shí)的加速度方向?yàn)檎?/p>

解析|質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)的位移是最大值,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因波向右傳播力質(zhì)點(diǎn)處在“下坡路”上,應(yīng)向上

運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;同一列簡諧波中的質(zhì)點(diǎn)的振幅都是一樣的，故選項(xiàng)C正確;質(zhì)點(diǎn)c此時(shí)位

移為負(fù)，加速度為正，選項(xiàng)D正確。

答案|CD

T

5.（2020天津,4）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為7>=0時(shí)的波形如圖所示。/=4時(shí)（）

A.質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向

B.質(zhì)點(diǎn)6沿龍軸正方向遷移了1m

C.質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零

D.質(zhì)點(diǎn)d的位移為-5cm

|解析|經(jīng)過“，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到平衡位置速度方向沿y軸正方向,A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)6沿y軸方向做簡諧

TT

運(yùn)動(dòng),并不沿x軸方向遷移,B錯(cuò)誤;經(jīng)過”,質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)到平衡位置,加速度為零,C正確;經(jīng)過t

質(zhì)點(diǎn)d運(yùn)動(dòng)到正向最大位移處,位移為5cm,D錯(cuò)誤。

答案C

6.一列沿x軸正方向傳播的橫波在某時(shí)刻的波形如圖甲所示,a、b、c、d為介質(zhì)中沿波的傳

播方向上4個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位置，若從該時(shí)刻開始經(jīng)過3個(gè)周期開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖乙所示的

質(zhì)點(diǎn)是（)

A.a處質(zhì)點(diǎn)B.b處質(zhì)點(diǎn)

C.c處質(zhì)點(diǎn)D.4處質(zhì)點(diǎn)

隧相從振動(dòng)圖像乙可知,開始計(jì)時(shí)時(shí)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合甲給出的四個(gè)

質(zhì)點(diǎn)和波形及傳播方向可知，乙所描述的是c質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),C正確。

H]c

7.一列簡諧橫波沿直線傳播，某時(shí)刻該列波上正好經(jīng)過平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6m,且這兩質(zhì)

點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè)，則該簡諧波可能的波長為（）

A.4m、6m和8mB.6m>8m和12m

C.4m>6m和12mD.4m、8m和12m

阿麗由于該波上兩質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且相距6m,且兩質(zhì)點(diǎn)間波峰只有一個(gè)，故6nl與波長力的

A3

關(guān)系有三種可能：丸=6m,2=6m,%=6m,故波長的可能值為6m,12m,4m，選項(xiàng)C正確。

答案C

8.下圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4so

則該波的波速為m/s,P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向?yàn)?/p>

|解析|由題圖可知波長力=1.0m,則波速v='=2.5in/s。將波形沿正x軸方向平移少許，比較P點(diǎn)

的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知,P點(diǎn)沿y軸正向運(yùn)動(dòng)。

答案|2.5m/s沿y軸正向

9.一列簡諧波沿x軸正方向傳播J=0時(shí)波形如圖甲所示,已知在0.6s末八點(diǎn)恰第四次(圖中為

第一次)出現(xiàn)波峰，請(qǐng)完成以下問題：

y/cm

A

2

0

2345x/m

-2

(1)該簡諧波的波長、波速分別為多少？

⑵經(jīng)過多長時(shí)間x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰？

(3)如果以該機(jī)械波傳到質(zhì)點(diǎn)P開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出P點(diǎn)的振動(dòng)圖像，并標(biāo)明必要的橫、

縱坐標(biāo)值,至少畫出一個(gè)周期的圖像。

0.6

|解析|(1)由題圖可知2=2m,T=3s=0.2s,

A

=10m/so

(2)波峰傳到P點(diǎn)、,t=11°s=0.45so

⑶由題圖甲可知，質(zhì)點(diǎn)起振的方向?yàn)榻?jīng)平衡位置向下振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖所示。

2

0

答案(1)2m10m/s(2)0.45s(3)見解析

B級(jí)關(guān)鍵能力提升練

10.

圖示是一列簡諧波沿x軸正方向傳播的某時(shí)刻的波形。。是正向最大位移處,6恰好處于平衡

位置，經(jīng)過加=8時(shí)間，下列關(guān)于a、。兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過的路程的關(guān)系的說法中正確的是（）

A.Sa=Sb

B.Sa<Sb

C.”>Sb

D.不能判斷兩者大小關(guān)系

解麗因各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng)，重復(fù)波源的振動(dòng),故振動(dòng)頻率、周期、振幅相同，而a正處于正

向最大位移處，速度為零,在時(shí)間加內(nèi)，向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度由零逐漸增大，但達(dá)不到最大速度

（到平衡位置時(shí)的速度）;。正在從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，具有最大速度,在時(shí)間A/內(nèi)，它向正方向最

大位移處運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，但在時(shí)間內(nèi)的平均速度比〃質(zhì)點(diǎn)大。

霹B

11.質(zhì)點(diǎn)A做簡諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像和Q1.6s時(shí)刻的波的圖像如圖甲、乙所示，則下列說法正

確的是（）

A.U1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng)，波沿x軸負(fù)方向傳播

B1=1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng)，波沿x軸正方向傳播

C.U1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)，波沿x軸負(fù)方向傳播

D./=1.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng),波沿入軸正方向傳播

解相由振動(dòng)圖像可得質(zhì)點(diǎn)A在U1.6s時(shí)正向上運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合波的圖像可以看出，波沿x軸正方

向傳播，故B正確。

ggB

12.一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為v=4m/so已知坐標(biāo)原點(diǎn)（x=0）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像

如圖所示，在下列四個(gè)選項(xiàng)中能夠正確表示￡=0.15s時(shí)的波形的是（）

y/m.

0.1x

0G，息?

0.10.入0.3/14667S

y/m>y/mi

解析

Z=0時(shí)刻波的圖像如圖所示,0.15s內(nèi)波形平移距離x=i?=0.60m,將t=0時(shí)刻的波形向左平移

0.6m即得到r=0.15s時(shí)的波形，選項(xiàng)A正確。

H]A

13.圖甲表示一列簡諧波在介質(zhì)中傳播時(shí),某一質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像,請(qǐng)你在圖乙中畫出這列簡諧

波在t=Q時(shí)刻的波形（質(zhì)點(diǎn)a畫在坐標(biāo)原點(diǎn)上，波沿x軸正方向傳播）。

解析卜=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正處于平衡位置且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)4達(dá)正向最大位移處,由于沿x

軸正方向?yàn)椴▊鞑シ较?由波動(dòng)與振動(dòng)方向關(guān)系的判斷方法，得出t=0時(shí)刻的波形如圖所示。

答案I見解析圖

14.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是Uis時(shí)的波形，圖乙是該波中某振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間

變化的圖像（兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)）。

⑴若該波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙可能是圖甲中的振動(dòng)圖像;若該波沿x軸正方向傳

播，則圖乙可能是圖甲中的振動(dòng)圖像。

A.x=0處的質(zhì)點(diǎn)

B.x=lm處的質(zhì)點(diǎn)

C.x=2m處的質(zhì)點(diǎn)

D.x=3m處的質(zhì)點(diǎn)

⑵設(shè)該波沿X軸負(fù)方向傳播，畫出x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。

畫⑴當(dāng)f=ls時(shí)，由圖乙可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,正要沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。由于該波沿x

軸負(fù)方向傳播，由圖甲知此時(shí)0點(diǎn)在平衡位置，且正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故選Ao若該波沿x軸

正方向傳播，由圖甲可知J=ls時(shí)A=2m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，且正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故選Co

（2）在Z=ls時(shí),x=3m處的質(zhì)點(diǎn)正在正向最大位移處，可得振動(dòng)圖像如圖所示。

答案|（1）AC（2）見解析圖

第3章機(jī)械波

第2節(jié)波的反射和折射

課后篇鞏固提升

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

L已知空氣中的聲速為340m/so現(xiàn)有幾種聲波:①周期為0.05s,②頃率為104Hz，③波長為10

mo它們傳播時(shí)若遇到寬約為13m的障礙物，能產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是（）

A.四口②B.②^③C.窗口③D.都可以

|解析|①②g種聲波的波長分別為九=340x0.05m=17m，2=0.034nU3=10m,根據(jù)發(fā)生明顯衍

射現(xiàn)象的條件可知，①領(lǐng)聲波的波長與障礙物的尺寸差不多，能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，故選

項(xiàng)C正確。

答案C

2.（多選）下列現(xiàn)象屬于聲波反射現(xiàn)象的是（）

A.隔著墻能聽到房間外面有人講話

B.音響設(shè)備制作時(shí)要考慮混合效應(yīng)

C.夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕

D.在水里的人能聽到岸上的聲音

^1]BC

3.（多選）下列說法正確的是（）

A.波發(fā)生反射時(shí)，波的頻率不變，波速變小，波長變短

B.波發(fā)生反射時(shí)，頻率、波長、波速均不變

C.波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化

D.波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率、波長、波速均發(fā)生變化

國胡波發(fā)生反射時(shí),在同一種介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，因此波長、波速和頻率不變;波發(fā)生折射時(shí)，頻率不

變,波速變，波長變。

答案|BC

4.

介質(zhì)]

~~介質(zhì)n

I

右圖是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象。已知波在介質(zhì)/、〃的波長之

At_sin60°

比為入2.45。，波在介質(zhì)/中的波速為W,波在介質(zhì)〃中的波速為也,則也；也為（）

A.l/V2B.^2/1

C.V3:V2D.我:V3

V1_Ai_sin600_V3

維畫由v=/得’2入2Sin45。V2o

H]c

5.甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距2a,距離墻均為0。,當(dāng)甲開了一槍后，乙在時(shí)間t

后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響的時(shí)間為（）

A.聽不到B.甲開槍次后

西+夕

C.甲開槍2/后D.甲開槍31后

解析乙

乙B

T卜、、卡

I：、、、「

7-一；；*

“5

甲佟TTI

2a

聽到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，故r=\甲、乙二人及墻的位置如

圖所示，乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中AC和CB所示,

4a

由幾何關(guān)系可得AC=CB=2a,故第二聲槍響傳到乙的耳中的時(shí)間t'=v=2/o

答案C

B級(jí)關(guān)鍵能力提升練

6.某人想聽到自己發(fā)出的聲音的回聲，若已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s,那么他至

少要離障礙物多遠(yuǎn)?（能夠區(qū)分原聲與回聲的最短時(shí)間為0.1s）

隆機(jī)在波的反射現(xiàn)象中，反射波的波長、頻率和波速都跟入射波的相同。只有聲波從人所站

立的地方到障礙物再返回來全部經(jīng)歷的時(shí)間在0.1s以上才能辨別出回聲。設(shè)障礙物至少和

vt340x0.1

、T=----7--

人相距為s,則應(yīng)有2s=M,可得:s=?~m=17mo

答案|17m

7.一木匠在房頂上用鐵錘釘釘子,有一位過路者在觀察，他看到錘子舉到最高點(diǎn)時(shí)，也恰好聽到

敲打聲，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用時(shí)4s,他便很快估計(jì)出他到木匠的最小距離不小

于85m,設(shè)聲速為340m/s,木匠上舉和向下放錘的時(shí)間相等,說說旁觀者用的方法，寫出他到木

匠距離的表達(dá)式。

4

|解析|由題意知木匠舉錘的時(shí)間f=16s=0.25s,最短距離x=v/=340x0.25m=85m。而由于敲打的

周期性，聽到敲擊聲的時(shí)間跟錘子舉到最高點(diǎn)之間的時(shí)間關(guān)系為F=(2〃+1)s,因而可能的距離

x'=vf'=85(2〃+1)m(〃=0,1,2,…)。

|答案k=85(2〃+l)m(〃=0,l,2,…)

第3章機(jī)械波

第3節(jié)波的干涉和衍射

課后篇鞏固提升

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

A}B

?-------1--------.

?

如圖所示，水面上有A、B兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的振源，在AB連線的中垂線上有a、b、c三

個(gè)質(zhì)點(diǎn)。已知某時(shí)刻,。質(zhì)點(diǎn)處是兩列波的波峰的相遇點(diǎn),c質(zhì)點(diǎn)處是與a質(zhì)點(diǎn)處波峰相鄰的兩

列波的波谷的相遇點(diǎn)力質(zhì)點(diǎn)處為a、c兩質(zhì)點(diǎn)所在處的中點(diǎn)，則以下說法正確的是()

A.a質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),c質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)

B.a質(zhì)點(diǎn)與c質(zhì)點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)力質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)

C.a質(zhì)點(diǎn)與c質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過一段時(shí)間后變成振動(dòng)減弱點(diǎn)，而b質(zhì)點(diǎn)可能變成

振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

D.a、b、c質(zhì)點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

解析在AB的垂直平分線上的所有的點(diǎn)到A、B的路程差都等于0,因此都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故選

項(xiàng)D正確。

ggD

2.一個(gè)波源在繩的左端發(fā)出半個(gè)波。頻率為力,振幅為4;同時(shí)另一個(gè)波源在繩的右端發(fā)出半

個(gè)波②頻率為力,振幅為上,尸為兩波源的中點(diǎn)，由圖可知，下列說法錯(cuò)誤的是()

p

A.兩列波同時(shí)到達(dá)兩波源的中點(diǎn)P

B.兩列波相遇后,P點(diǎn)波峰值可達(dá)41+4

C.兩列波相遇時(shí)，各自仍保持原來的波形獨(dú)立傳播

D.兩列波相遇時(shí)，繩上波峰可達(dá)4+4的點(diǎn)只有一個(gè)，此點(diǎn)在P點(diǎn)的左側(cè)

隧相因兩列波在同一介質(zhì)（繩）中傳播，所以波速相同，由圖可知九＞石,說明它們的波峰離尸點(diǎn)

距離不等，波同時(shí)傳至P點(diǎn)，但波峰不會(huì)同時(shí)到尸點(diǎn)，所以P點(diǎn)波峰值小于A1+A2,兩列波波峰

能同時(shí)傳到的點(diǎn)應(yīng)在P點(diǎn)左側(cè)，故選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;又由于波具有獨(dú)立性，互不干

擾,故選項(xiàng)C正確。

H]B

3.兩波源SI、出在水槽中形成的波形如圖所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則（）

A.在兩波相遇的區(qū)域中會(huì)產(chǎn)生干涉

B.在兩波相遇的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生干涉

C.a點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)

D.a點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱

畫由圖知,兩列波的波長不相等，由c=/知，兩列波的頻率不同，不滿足波的干涉條件。

H]B

4.由兩個(gè)完全相同的波源&與S2發(fā)出的兩列波在某時(shí)刻的情況如圖所示,其中實(shí)線表示波峰,

虛線表示波谷，下列說法正確的是（）

A.處于波谷與波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一定最弱

B.處于波峰與波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一定最強(qiáng)

C.振動(dòng)最強(qiáng)質(zhì)點(diǎn)的位移始終最大，大小為每一列波振幅的2倍

D.振動(dòng)最弱的質(zhì)點(diǎn)除了該時(shí)刻處于波峰與波谷的交點(diǎn)外,沒有其他質(zhì)點(diǎn)

斯折|波谷與波谷相遇的質(zhì)點(diǎn)和波峰與波峰相遇的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一定最強(qiáng)，振動(dòng)最強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)仍然在

振動(dòng)位移也會(huì)為零，振動(dòng)減弱的點(diǎn)可能處于它振動(dòng)的波峰,也可能處于它振動(dòng)的波谷。

H]B

5.（多選）兩個(gè)不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均以LOm/s的速率沿同一直線相向傳播,f=0時(shí)刻

的波形如圖所示，小方格的邊長為0.1m,則以下不同時(shí)刻，波形正確的是（）

?=0

cD

|解析|脈沖波在介質(zhì)中傳播,x=vf,當(dāng)Z=0.3s時(shí)，兩脈沖波各沿波的傳播方向傳播0.3m,恰好相遇,

故選項(xiàng)A正確;當(dāng)t=0.4s、0.5s、0.6s時(shí)，兩脈沖波各沿波的傳播方向傳播0.4m、0.5m、0.6m,

由波的疊加原理知選項(xiàng)B、D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

答案|ABD

6.在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲

器。兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波。一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢

行進(jìn)10mo在此過程中，他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為..次。

函根據(jù)波的干涉的加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的條件，可知當(dāng)某點(diǎn)與兩個(gè)波源距離差為波長的整數(shù)倍

時(shí)，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，即聲音加強(qiáng)點(diǎn)。設(shè)距中點(diǎn)x處為加強(qiáng)點(diǎn)，則Ax=(25+x)-(25-x)=2x=5n,

即x=2.5〃(〃=0,l,2,…)，所以這位同學(xué)每向前運(yùn)動(dòng)2.5m,就為一個(gè)聲音加強(qiáng)點(diǎn),10m內(nèi)聲音由強(qiáng)

變?nèi)醯拇螖?shù)為4次。

gg4

B級(jí)一關(guān)鍵能力提升練

7.如圖所示，兩列簡諧波均沿x軸傳播，傳播速度大小相等，其中一列沿x軸正方向傳播(如圖中

實(shí)線所示),一列沿x軸負(fù)方向傳播(如圖中虛線表示)，這兩列波的頻率相同，振動(dòng)方向沿y軸，

則圖中x=l、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x=的點(diǎn)，振幅最小的是苫=

的點(diǎn)。

解桐在圖示時(shí)刻，兩列波引起各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移之和都為零，但其中一些點(diǎn)是振動(dòng)過程中恰

好經(jīng)過平衡位置，而另外一些點(diǎn)是振動(dòng)減弱且振幅為零。對(duì)x=4處的質(zhì)點(diǎn)，兩列波均使該質(zhì)點(diǎn)

從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，是同向疊加的，即振幅可以達(dá)到兩列波分別引起的振幅之和，同理,x=8

處的質(zhì)點(diǎn)也是同向疊加，是加強(qiáng)點(diǎn);而x=2和x=6處質(zhì)點(diǎn)則為反向疊加，即為振幅最小點(diǎn)。

|答案|4、82、6

8.如圖所示,S是水面波的波源,x、y是擋板5、S2是兩個(gè)狹縫(SN=SS2,狹縫的尺寸比波長小

得多)，試回答以下問題：

⑴若閉上S1,只打開S2會(huì)看到什么現(xiàn)象？

(2)若N、S2都打開，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

(3)若實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷，那么在A、B、C、。各點(diǎn)中，哪些點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，哪些點(diǎn)振

動(dòng)減弱？

I解析|(1)只打開$2時(shí)，波源S產(chǎn)生的波傳播到狹縫S2時(shí)，由于狹縫的尺寸比波長小，于是水面波

在狹縫S2處發(fā)生衍射現(xiàn)象，水面波以狹縫S2所在處為波源向擋板另一側(cè)傳播開來。

(2)由于SN=SS2,所以從波源發(fā)出的水波傳播到Si、S2處時(shí)它們的振動(dòng)情況完全相同。

當(dāng)S1、&都打開時(shí)產(chǎn)生相干波，它們?cè)诳臻g相遇時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，一些地方振動(dòng)加強(qiáng)，一些地方

振動(dòng)減弱，加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互隔開，發(fā)生干涉現(xiàn)象。

(3)質(zhì)點(diǎn)D是波峰與波峰相遇處，是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);質(zhì)點(diǎn)B是波谷與波谷相遇處，也是振動(dòng)加

強(qiáng)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A、C是波峰與波谷相遇的地方，這兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)。

■⑴水面波以狹縫S2所在處為波源向擋板另一側(cè)傳播開來(2)發(fā)生干涉現(xiàn)象(3)3、D

振動(dòng)加強(qiáng)A、。振動(dòng)減弱

9.如圖所示，在x軸上A.B為振動(dòng)情況相同的波源，同時(shí)向同一方向振動(dòng)，相距3m,振幅為0.05

m,兩列波波長都為2m,問：

4CDEEB_

OL0*2*0*3X)x/m

(l)x軸上坐標(biāo)為1.0m、1.5m、2.0m、2.5m處質(zhì)點(diǎn)的振幅各是多少？

(2)若波速為5m/sj!!2.5m處的質(zhì)點(diǎn)尸在0.8s內(nèi)通過的路程為多少？

隧相兩個(gè)波源頻率相同,振動(dòng)情況也完全相同(指振動(dòng)步調(diào)相同)，在傳播過程中,出現(xiàn)穩(wěn)定的干

涉圖樣，某些區(qū)域內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)總是加強(qiáng)或總是減弱，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱取決于該

點(diǎn)到兩波源的路程差A(yù)xo如果路程差為波長九的整數(shù)倍，該點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)的;如果路程差是

半波長的奇數(shù)倍，該點(diǎn)的振動(dòng)是減弱的,若兩波源的振幅相等，則這些質(zhì)點(diǎn)的振幅為零。

(1)C點(diǎn)和E點(diǎn)到A、B的路程差

11

55

Axc=(2.0-1.0)m=1.0m=2,AxE=(2.0-1.0)m=1.0m=九即C、￡1兩點(diǎn)的振動(dòng)是減弱的，

兩列波在這兩點(diǎn)引起的振動(dòng)方向總是相反，所以C、E兩質(zhì)點(diǎn)的振幅為零。

D點(diǎn)和F點(diǎn)到A、B的路程差分別為AxD=(1.5-1.5)m=0,Ax產(chǎn)(2.5-0.5)m=2m,即D、F兩

點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)的，兩列波在這兩處所引起的振動(dòng)方向總是相同，所以0、F兩質(zhì)點(diǎn)的振幅為

A=2x0.05m=0.lmo

(2)周期T=0.4s,經(jīng)A/=0.8s=2T,由于尸點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)的，振幅A=0.1m,因此在0.8s內(nèi)

質(zhì)點(diǎn)F通過的路程為s=8A=0.8m。

客朝⑴00.1m00.1m(2)0.8m

第3章機(jī)械波

第4節(jié)多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用

課后篇鞏固提升

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.(多選)下面說法正確的是()

A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率變化了

B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，觀察者觀察到的頻率發(fā)生了變化

C.多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的

D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的

解析當(dāng)聲源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（接近或遠(yuǎn)離）時(shí)，會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，故選項(xiàng)C正確;但聲

源的頻率并沒有發(fā)生變化,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì)是觀察者觀察到的頻率不等

于波源頻率，它首先由奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn),故選項(xiàng)B、D正確。

答案|BCD

2.下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是（）

A.只要波源在運(yùn)動(dòng),就一定能觀察到多普勒效應(yīng)

B.如果聲源靜止，就觀察不到多普勒效應(yīng)

C.當(dāng)聲源朝著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源的頻率變高

D.當(dāng)聲源相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者聽到的聲音的頻率可能變高，也可能變低

解耐波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源與觀察者距離不一定變化，不一定發(fā)生多普勒效應(yīng),故選項(xiàng)A錯(cuò);聲源靜

止時(shí)，若觀察者相對(duì)聲源運(yùn)動(dòng)，可能發(fā)生多普勒效應(yīng),故選項(xiàng)B錯(cuò);聲源朝著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源

頻率不變，觀察者接收到的頻率變高，故選項(xiàng)C錯(cuò);聲源相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),二者距離可能增大,

絲出減小，故觀察者接收到的頻率可能變低，也可能變高，故選項(xiàng)D對(duì)。

H]D

3.（多選）當(dāng)人聽到聲音的頻率越來越低時(shí)，可能的原因是（）

A.聲源和人都是靜止的，聲源振動(dòng)的頻率越來越低

B.人靜止，聲源遠(yuǎn)離人做勻速直線運(yùn)動(dòng),聲源振動(dòng)的頻率不變

C.人靜止，聲源遠(yuǎn)離人做勻加速直線運(yùn)動(dòng),聲源振動(dòng)的頻率不變

D.人靜止，聲源遠(yuǎn)離人做勻減速直線運(yùn)動(dòng),聲源振動(dòng)的頻率不變

隧相人聽到的聲音的頻率越來越低，聲源遠(yuǎn)離觀察者，且遠(yuǎn)離的速度越來越大,也就是加速遠(yuǎn)

離。

答案|AC

4.路巡警車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎

車發(fā)出一個(gè)頻率已知的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時(shí)，巡警車接收到的電磁波

頻率比發(fā)出時(shí)低，說明那輛轎車的車速（）

A.高于100km/h

B.低于100km/h

C.等于100km/h

D.無法確定

■由多普勒效應(yīng)知,巡警車接收到的頻率變低了，即觀察者接收到的頻率變低了，說明轎車

和巡警車在相互遠(yuǎn)離，而巡警車速度恒定，因此可以判定轎車的速度比巡警車速度大，故A選

項(xiàng)正確。

H]A

5.下圖為產(chǎn)生機(jī)械波的波源O做勻速運(yùn)動(dòng)的情況,圖中的圓表示波峰。

（1）該圖表示的是

A.干涉現(xiàn)象

B彳打射現(xiàn)象

C.反射現(xiàn)象

D.多普勒效應(yīng)

⑵波源正在移向=

A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)

C.C點(diǎn)D.￡)點(diǎn)

(3)觀察到波的頻率最低的點(diǎn)是.

A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)

C.C點(diǎn)D.O點(diǎn)

朝(1)該圖表示的是多普勒效應(yīng)。

(2)從波長變化情況來看，波源正在移向A點(diǎn)。

(3)由于波源遠(yuǎn)離B點(diǎn)，所以，觀察到波的頻率最低的點(diǎn)是8點(diǎn)。

霹⑴D(2)A(3)B

B級(jí)一關(guān)鍵能力提升練

6.下圖是由波源S發(fā)出的波某一時(shí)刻在介質(zhì)平面中的情形，實(shí)線為波峰，虛線為波谷。設(shè)波源

頻率為20Hz,且不運(yùn)動(dòng)，而觀察者在1s內(nèi)從A運(yùn)動(dòng)到B,觀察者接收到多少個(gè)完全波?設(shè)波速

為340m/s,而要讓觀察者完全接收不到波，他每秒要運(yùn)動(dòng)多少米？

解析|ls內(nèi)，觀察者從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，所能接收到的完全波的個(gè)數(shù)正好比不運(yùn)動(dòng)時(shí)少1

個(gè)，即他只接收到19個(gè)完全波，要想讓觀察者完全接收不到波，他必須隨同所在的波峰一起運(yùn)

動(dòng)并遠(yuǎn)離波源。由s=W'得s=340xlm=340m,即觀察者每秒要遠(yuǎn)離波源340m?

答案|19個(gè)340m

7.隨著科技的發(fā)展和作戰(zhàn)的需要,現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機(jī)飛得越來越快，甚至有些戰(zhàn)斗機(jī)的速度超過了

聲音在空氣中的傳播速度。假設(shè)某爆炸聲在空氣中的傳播速度為340m/s,一架戰(zhàn)斗機(jī)正在爆

炸點(diǎn)附近遠(yuǎn)離它飛行，要使飛行員聽不到爆炸聲，戰(zhàn)斗機(jī)飛行的速度至少多大？

解畫要使飛行員恰好聽不到爆炸聲,即飛行員正好一個(gè)聲波也接收不到，則他隨戰(zhàn)斗機(jī)運(yùn)動(dòng)

的速度應(yīng)與波峰前進(jìn)的速度一樣,即戰(zhàn)斗機(jī)應(yīng)以340m/s的速度飛行遠(yuǎn)離爆炸點(diǎn)。

答案340m/s

第3章測評(píng)

(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)

一、單項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)

中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)

1.火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率一定的樂音。當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時(shí)，觀察者聽到并記住

了這個(gè)樂音的音調(diào)。以下情況中，觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來降低的是()

A.觀察者靜止,火車向他駛來

B.觀察者靜止,火車離他駛?cè)?/p>

C.火車靜止，觀察者乘汽車向著火車勻速運(yùn)動(dòng)

D.火車靜止，觀察者乘汽車向著火車減速運(yùn)動(dòng)

答案|B

2.同一音叉發(fā)出的聲波同時(shí)在水中和空氣中傳播，某時(shí)刻的波形曲線如圖所示。以下說法正確

的是（）

A.聲波在水中波長較大力是水中聲波的波形曲線

B.聲波在空氣中波長較大力是空氣中聲波的波形曲線

C.水中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高,a是水中聲波的波形曲線

D.空氣中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高,a是空氣中聲波的波形曲線

H麗波的頻率取決于波源的振動(dòng)頻率，與介質(zhì)無關(guān)，故同一音叉發(fā)出的聲波在水中與在空氣

中傳播時(shí)頻率相同。但機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只取決于介質(zhì)性質(zhì)，與波的頻率無關(guān)，聲波

在水中傳播的速度大于在空氣中傳播的速度。由v=〃知，聲波在水中的波長較大，對(duì)應(yīng)于題圖

中波形曲線仇故只有選項(xiàng)A正確。

H]A

3.一簡諧橫波在U0時(shí)的波形如圖所示，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)尸做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin（5M

cm,下列說法正確的是（）

,Ij/cm

A.該波的振幅為8cm

B.該波沿x軸負(fù)方向傳播

C.該波的波速為lOnVs

D.質(zhì)點(diǎn)P在一個(gè)周期內(nèi)沿x軸正方向遷移了4m

解析由質(zhì)點(diǎn)尸做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin（5Mcm可得,該波的振幅為4cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根

據(jù)質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，其振動(dòng)圖像為正弦曲線，質(zhì)點(diǎn)在Z=0時(shí)刻正在向上振動(dòng)，

2n

根據(jù)前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)的原理可知,該波沿x軸正方向傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由co==5兀可

知，簡諧波的周期為0.4s,由圖像可以看出，該簡諧波的波長A=4m,所以該波的波速為

A

v=7=10m/s,選項(xiàng)C正確;簡諧波在傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

H]c

4.一列橫波沿x軸正方向傳播，在某時(shí)刻的波形為一正弦曲線，如圖所示，若波速為2m/s,下列

說法正確的是（）

A.從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)1s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為0.2m

B.從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置

C.若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條紋，則另一列波的頻率為0.5Hz

D.若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

AA

解析由圖可知波長2=4m,由v=T得T="=2s,經(jīng)過Is,a質(zhì)點(diǎn)通過的路程為2A=40cm,故選項(xiàng)A

錯(cuò)誤;因2=4m,若波傳播中遇到寬約3m的障礙，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;波沿x軸

正方向傳播,則可知6質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則選項(xiàng)B錯(cuò)誤;T=，戶0.5Hz,故選項(xiàng)C正確。

答案C

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題,每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)

中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0

分。）

5.一列波沿直線傳播，在某一時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)相距0.5m,此時(shí)

質(zhì)點(diǎn)A沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過0.02s將第一次到達(dá)波峰，由此可見（）

A.這列波波長是2m

B.這列波頻率是50Hz

C.這列波波速是25m/s

D.這列波的傳播方向是沿x軸的負(fù)方向

A

解析質(zhì)點(diǎn)A的位置距原點(diǎn)0.5m,即4=0.5m）=2m;質(zhì)點(diǎn)A向上振動(dòng)經(jīng)0.02s第一次到達(dá)波峰,

T1

即"=0.02s,T=0.08s,波的頻率/'=1=12.5Hz;波速v=M=2xl2.5m/s=25m/s;質(zhì)點(diǎn)A向上振動(dòng)，根據(jù)

上下坡法可以確定該波向x軸負(fù)方向傳播。

答案ACD

6.地震波既有橫波，也有縱波,若我國地震局截獲了一列沿x軸正方向傳播的地震橫波，在《圖

中實(shí)線）與（f+0.4）s（圖中虛線）兩個(gè)時(shí)刻x軸上-3~3km區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示，則下列說法

正確的是（）

4x/km

A.該地震波的波長為3km

B.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為0.8s

C.該地震波最小波速為4km/s

D.從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí),x=2km處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

6

|解析|由題圖可知，在-3?3km范圍內(nèi)有1.5個(gè)波長，所以波長為a」'kmFkm,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由

訃當(dāng)時(shí)的周期最大，此時(shí)如Ai.4s,所

題圖可知,圖中由實(shí)線變成虛線的時(shí)間t=

A

以最大周期為0.8s,故選項(xiàng)B正確;根據(jù)波速尸亍可知，周期最大時(shí)，波速最小，所以最小波速為

A__4_

v='"8km/s=5km/s,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題圖結(jié)合波向右傳播可知，在/=0時(shí)亥山x=2.5km處的

質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向向上，而x=2km處的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)在最大位移處，所以從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí),x=2km

處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置,故選項(xiàng)D正確。

答案|BD

7.某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為U0.25s時(shí)的波形,圖乙為尸點(diǎn)（x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)）的振

動(dòng)圖像，那么下列說法正確的是（）

A.該波向右傳播，速度為2m/s

B.質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反

C.r=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，并正在往正方向運(yùn)動(dòng)

Dl=1.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)K向右運(yùn)動(dòng)了2m

解析波長為4m,周期2s,該波向右傳播，波速為2m/s,故選項(xiàng)A正確;質(zhì)點(diǎn)Z,與質(zhì)點(diǎn)N相距半個(gè)

波長，質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反,故選項(xiàng)B正確;f=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M處于波谷,故選項(xiàng)

C錯(cuò)誤;f=1.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)K位于波谷,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

ggAB

8.如圖所示，一根張緊的水平彈性長繩上的a、b兩點(diǎn)相距4.2m,b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，一列簡諧

波沿水平繩向右傳播，波速為20m/s,波長大于2mo某時(shí)刻b點(diǎn)達(dá)到波峰位置，而a點(diǎn)正處于

平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，則這列波的周期可能是（）

A.0.12sB.0.28s

C.0.168sD.0.84s

n+14乙)，則

解析a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)力點(diǎn)達(dá)到波峰且在a點(diǎn)的右方,滿足這一條件的關(guān)系式為Ax=

168

九="'+3nl（"=0,1,2,3,…）。當(dāng)〃=0時(shí)，1=5.6111,當(dāng)n-1時(shí),22=2.4m,波長只有這兩個(gè)數(shù)值能滿足波

長大于2m的條件。由T="得Ti=0.28s,4=0.12s。

■答案AB

三,非選擇題（本題共7小題，共60分。）

9.（4分）下圖為某一簡諧橫波在t=Q時(shí)刻的波形，由此可知該波沿傳播,該時(shí)刻。、b、

。三點(diǎn)中加速度最大的是點(diǎn);若從這一時(shí)刻開始，第一次最快回到平衡位置的是—

點(diǎn);若Z=0.02s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處，則此波的波速為m/so

|答案卜軸正方向cc100

10.（4分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時(shí)刻的完整波形如圖所示。當(dāng)t=0.1s時(shí)2

點(diǎn)第4次位于波峰位置,8點(diǎn)首次位于波谷位置，則再經(jīng)過s八、B又再次回到平衡位

置，此時(shí)A、B相距mo

T

解明當(dāng)f=0.7s時(shí),A點(diǎn)第4次位于波峰位置，即3個(gè)半周期，由此可知，波的周期T=0.2s,再經(jīng)t

即0.05s,A、B又再次回到平衡位置。由波動(dòng)圖像可知,波長為20m,當(dāng)B點(diǎn)首次到達(dá)波谷時(shí)，

可認(rèn)為A點(diǎn)的振動(dòng)通過3個(gè)半周期恰好傳到B點(diǎn)，故A、B相距的距離為3個(gè)半波長，即70m□

答案|0.0570

11.（5分）一列簡諧橫波沿某一直線傳播,A、B是該直線上相距1.2m的兩點(diǎn)，從波到達(dá)其中一

點(diǎn)開始計(jì)時(shí),4s內(nèi)A完成8次全振動(dòng),3完成10次全振動(dòng),則該波的傳播方向?yàn)?

波速為m/so

|解析|由于4s內(nèi)B完成的全振動(dòng)次數(shù)大于A完成的全振動(dòng)的次數(shù)，所以波由B向A傳播。周

4

期T=l°s=0.4sAB在4s內(nèi)完成的全振動(dòng)相差2次，即A,8間相距兩個(gè)波長，則

A

2A=1.2m,A=0.6m,v==1.5m/so

國嵬由3向A1.5

12.(7分)如圖甲所示,在孫平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧振動(dòng)的點(diǎn)波源Si(0,4)和S,(0,-2)o兩

波源的振動(dòng)圖線分別如圖乙和圖丙所示。兩列波的波速均為1.0。m/s。兩列波從波源傳播到

點(diǎn)A(8,-2)的路程差為m,兩列波引起的點(diǎn)8(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(選

填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)。

y/m

2468：力"1

4

2

'23t/s

解近波長2=vT=2m,兩列波的波長相等。兩波源到A點(diǎn)的路程差為+82m-8m=2m。

兩波源到B點(diǎn)的路程差A(yù)x'=x/32+42m=0,初相相差TI,B點(diǎn)為振動(dòng)

減弱點(diǎn)。

A

5

兩波源到C點(diǎn)的路程差A(yù)x"=3.5m-2.5m=lm=，初相相差兀,。點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。

莪2減弱加強(qiáng)

13.(10分)如圖所示，甲圖為某波源的振動(dòng)圖像，乙圖是該波源產(chǎn)生的橫波在某時(shí)刻的波形，波

的圖像的坐標(biāo)原點(diǎn)表示波源。問：

5

:0

-5

(1)這列波的波速多大？

(2)若波沿x軸正方向傳播，當(dāng)波動(dòng)圖中質(zhì)點(diǎn)。第一次到達(dá)平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，從乙圖圖示

時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)尸已經(jīng)經(jīng)過了多少路程？

|解析|(1)由振動(dòng)圖像可知周期T=0.2s,由波的圖像可知波長40.2m,則由波速公式可得

A_02

f=

m/s=lm/so

絲=絲

1

(2)尸點(diǎn)一共振動(dòng)了t=s=0.4s=2r

可得P點(diǎn)經(jīng)過的路程為2x4A=2x4*0.05m=0.4m。

答案(1)1m/s(2)0.4m

14.(12分)如圖所示，一列向右傳播的簡諧橫波，波速大小為0.6m/s,P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)％=0.96m。

從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，求：

(1)P點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向如何；

(2)經(jīng)過多長時(shí)間,P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷；

⑶經(jīng)過多長時(shí)間/點(diǎn)第二次達(dá)到波峰。

解析［⑴橫波沿x軸正方向傳播，初始時(shí)x坐標(biāo)為0.24m處質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向，故P質(zhì)

點(diǎn)剛開始振動(dòng)的方向也沿y軸負(fù)方向。

(2)P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷的時(shí)間,就是初始時(shí)刻x坐標(biāo)為0.18m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P

A%i0.78

點(diǎn)所需要的時(shí)間，即fi="，其中Axi=(0.96-0.18)m=0.78m,所以-06s=1.3so

(3)P點(diǎn)第二次達(dá)到波峰的時(shí)間等于初始時(shí)x坐標(biāo)為0.06m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P質(zhì)

A%2AX2+A

點(diǎn)所需要的時(shí)間與一個(gè)周期的和，即f2="+T=V，又

0.9+0.24

Ax2=(0.96-0.06)m=0.9m/=0.24m,所以f2=06s=1.9s。

奉⑴沿y軸負(fù)方向(2)1.3s(3)1.9s

15.(18分)一列橫波在x軸上傳播,a、b是x軸上相距sab-6m的兩質(zhì)點(diǎn),f=0時(shí)力點(diǎn)正好到達(dá)

最高點(diǎn)，且b點(diǎn)到x軸的距離為4cm,而此時(shí)a點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)。已知這列波的

頻率為25Hzo

(1)求經(jīng)過時(shí)間1s,。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程；

(2)若如。在x軸上的距離大于一個(gè)波長，求該波的波速。

1

解析⑴質(zhì)點(diǎn)a一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的路程so=4A=O.16m,ls內(nèi)的周期數(shù)是“='=25,Is內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程

s=〃so=4m。

600

（2）波由a傳向仇則Sab=4"3m/s(〃=l,2,3,…);波由b傳向。，則

600

4n+1

Sab~m/s(n=1,2,3,,,,)<>

600600

|答案|(1)4m(2)4n+3m/s(〃=l,2,3,…)或""Im/s(〃=l,2,3,…)

第3章機(jī)械波

習(xí)題課:機(jī)械波的多解問題

課后篇鞏固提升

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.圖甲是一列簡諧橫波在r=2Os時(shí)的波形，圖乙是這列波中尸點(diǎn)的振動(dòng)圖線，那么該波的傳播

速度和傳播方向是（）

A.v=25cm/s,向左傳播B.v=50cm/s,向左傳播

C.v=25cm/s,向右傳播D.v=5Ocm/s,向右傳播

A100

解析由題圖乙知T=2s。由題圖甲知2=100cm。由丫=亍得v=2cln/s=50cm/s,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;

由題圖乙知,2s末,P點(diǎn)向上振動(dòng)。根據(jù)振動(dòng)的周期性，可得20s時(shí)尸點(diǎn)仍向上振動(dòng)。依據(jù)“同

”它，可判斷波向左傳播，選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤。

H]B

2.（多選）圖甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖

像。從該時(shí)刻起（）

A.經(jīng)過0.35s,質(zhì)點(diǎn)。距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離

B.經(jīng)過0.25s,質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度

C.經(jīng)過0.15s,波沿x軸的正方向傳播了3m

D.經(jīng)過0.1s,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向

F尸點(diǎn)到

|解析|由圖乙可知,T=0.2sJ=0時(shí)刻,P質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，則波向右傳播，經(jīng)0.35s,即

達(dá)波峰，。質(zhì)點(diǎn)距平衡位置的距離小于P點(diǎn),故選項(xiàng)A正確;經(jīng)0.25s,即'4T,P到達(dá)波谷，

加速度最大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;經(jīng)0.15s,波傳播的距離Ax=vAf=3m,故選項(xiàng)C正確;。點(diǎn)在t=0時(shí)

向上振動(dòng)，經(jīng)0.1s（即半個(gè)周期）,其運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

客剽AC

一列沿龍軸正方向傳播的簡諧橫波J=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示J=0.2s時(shí)刻的波形如圖

中虛線所示，則（）

A.r=0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向右

B.波的周期可能為0.27s

C.波的頻率可能為1.25Hz

D.波的傳播速度可能為20m/s

解析z=0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向上（y軸正方向）,A錯(cuò);波長

(,1\0.84n+l

InH—I--------------