新步步高高考物理（江苏专用）大一轮复习文档（讲义+题库）：第12章第2讲机械波2Word版含答案.docVIP

考点一　机械波的传播与图象 1.机械波的形成和传播 (1)产生条件 ①有波源. ②有介质，如空气、水、绳子等. (2)传播特点 ①传播振动形式、能量和信息. ②质点不随波迁移. ③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同. 2.机械波的分类：横波和纵波. 3.描述机械波的物理量 (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.用“λ”表示. (2)频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率. (3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系 公式：v＝＝λf. 机械波的速度大小由介质决定，与机械波的频率无关. 4.波的图象 波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的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，如图1所示. 图1 图象的应用： (1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移. (2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小. (3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向. [易错辨析] 请判断下列说法是否正确 (1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移.(　×　) (2)机械波在传播过程中，各个质点振动的周期、振幅都相同.(　√　) (3)机械波在一个周期内传播的距离等于一个波长.(　√　) 1.[机械波的产生与传播](多选)如图2所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源.设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是(　　) 图2 A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚 B.图中所有质点的起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的 C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后 D.只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动 答案　ACD 解析　据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后的时间，所以选项A、C正确，B错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D正确. 2.[机械波的图象](2015·福建理综·16)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v.若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是(　　) 答案　D 解析　由题图知：A图对应波长λ1＝2s，周期T1＝，质点a第一次到达波谷的时间t1＝T1＝；B图对应波长λ2＝s，周期T2＝，质点a第一次到达波谷的时间t2＝T2＝；C图对应波长λ3＝s，周期T3＝，质点a第一次到达波谷的时间t3＝T3＝；D图对应波长λ4＝s，周期T4＝，质点a第一次到达波谷的时间t4＝T4＝，故t1＞t3＞t2＞t4，选项D正确. 3.[波速公式的应用](2015·四川理综·2)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰.这列水面波(　　) A.频率是30 Hz B.波长是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s 答案　C 解析　由题意知T＝ s＝2 s，f＝＝0.5 Hz，A、D错误；λ＝3 m，则λ＝2 m，B错误；由v＝＝ m/s＝1 m/s，所以C正确. 4.[波的传播、波速公式](2015·全国Ⅱ·34(2))平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置.求： (ⅰ)P、Q间的距离； (ⅱ)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程. 答案　(ⅰ)133 cm　(ⅱ)125 cm 解析　(ⅰ)由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足OP＝λ＝35 cm 解得λ＝28 cm 波速为v＝＝28 cm/s 在t＝5 s的时间间隔内，波传播的路程为s＝vt＝140 cm 由题意有s＝PQ＋ 解得P