知識(shí)點(diǎn)01機(jī)械波
1.波的形成:當(dāng)手握繩端上下振動(dòng)時(shí),繩端帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn),使它也上下振動(dòng),相鄰質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái),后面的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),只是后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)晚一些開(kāi)始振動(dòng).
2.波的傳播:繩端這種上下振動(dòng)的狀態(tài)沿繩傳播出去,稱為波的傳播.
3.機(jī)械波的形成:
(1)機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波.
(2)介質(zhì)是指波借以傳播的物質(zhì).
4.機(jī)械波的產(chǎn)生條件
(1)要有波源,(2)要有傳播振動(dòng)的介質(zhì).
5.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)
(1)傳遞運(yùn)動(dòng)形式:介質(zhì)本身并不隨波遷移,傳播的只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式.
(2)傳遞能量:使本來(lái)靜止的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng),說(shuō)明波是傳遞能量的一種方式.
(3)傳遞信息:如:用語(yǔ)言進(jìn)行交流,說(shuō)明波可以傳播信息.
知識(shí)點(diǎn)02機(jī)械波的分類
機(jī)械波可分為橫波和縱波兩類,對(duì)比如下:
注意:聲波是縱波,它不僅能在空氣中傳播,也能在固體、液體中傳播.
知識(shí)點(diǎn)03振動(dòng)與波動(dòng)的比較
解題大招
大招01波的形成條件:
①必須有持續(xù)振動(dòng)的振源;②必須有傳播的介質(zhì)。
大招02波的產(chǎn)生實(shí)質(zhì):
①動(dòng)力學(xué):介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間有相互作用力,介質(zhì)中前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),將波源的振動(dòng)形式向外傳播。
②能量:介質(zhì)中前后質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力,因而相互做功,從而將波源能量向外傳播。
大招03波的傳播特點(diǎn)
(1)振動(dòng)由振源逐步向遠(yuǎn)處傳播;
(2)后一質(zhì)點(diǎn)被帶動(dòng)將重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),但時(shí)間落后;
(3)各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均相同;
(4)各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng),而不隨波遷移。
大招04橫波和縱波是機(jī)械波的兩種類型,是按波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系來(lái)分類的。
大招05波動(dòng)過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可用三句話來(lái)描述
(1)先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。
(2)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。
(3)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)落后于先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。
概括起來(lái)就是“帶動(dòng)、重復(fù)、落后”。
題型分類
題型01波的形成與傳播
【例1】關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.物體做機(jī)械振動(dòng),一定產(chǎn)生機(jī)械波
B.參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率各不相同
C.機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)隨波遷移,也是振動(dòng)能量的傳遞
D.后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng),只是時(shí)間落后而已
【答案】D
【解析】A.只有振動(dòng)形式在介質(zhì)中傳播,才形成機(jī)械波,故A錯(cuò)誤;
B.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都等于波的頻率,都相同,故B錯(cuò)誤;
C.波傳播過(guò)程中,傳播的是形式和能量,波在傳播的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,故C錯(cuò)誤;
D.后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng),只是時(shí)間落后而已,故D正確。
故選D。
【變式1-1】“蜻蜓點(diǎn)水”是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,某同學(xué)在研究蜻蜓運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中獲得了一張蜻蜓點(diǎn)水的俯視照片,照片反映了蜻蜓連續(xù)三次點(diǎn)水后某瞬間的水面波紋每次點(diǎn)水的時(shí)間忽略不計(jì)。則關(guān)于蜻蜓的飛行方向及飛行速度與水波傳播速度的大小關(guān)系正確的是( )
A.向左,B.向左,
C.向右,D.向右,
【變式1-2】(多選)如圖所示,手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波,該波沿水平方向傳播。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P(圖中未畫(huà)出),時(shí),O點(diǎn)位于最高點(diǎn),P點(diǎn)位于最低點(diǎn),則( )
A.時(shí),P點(diǎn)位于平衡位置
B.時(shí),P點(diǎn)的速度方向水平向右
C.P點(diǎn)的起振方向與O點(diǎn)的起振方向相反
D.P點(diǎn)的起振方向與O點(diǎn)的起振方向相同
題型02對(duì)橫波和縱波的理解
【例2】有關(guān)縱波與橫波的說(shuō)法正確的是( )
A.對(duì)于縱波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一定相同
B.對(duì)于橫波,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直
C.縱波的質(zhì)點(diǎn)可以隨波遷移,而橫波的質(zhì)點(diǎn)不能
D.縱波只能在液體、氣體中傳播
【答案】B
【解析】A.縱波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上,但不一定相同,故A錯(cuò)誤;
B.橫波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直,故B正確;
C.機(jī)械波傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)只是在其平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),并不隨波遷移,故C錯(cuò)誤;
D.縱波可在固體、液體和氣體中傳播,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【變式2-1】如圖所示是電視中正在播放的體育頻道插播的成都地震前從61秒到45秒倒計(jì)時(shí)時(shí)刻的畫(huà)面。已知地震發(fā)生時(shí)主要發(fā)出縱波和橫波,縱波振動(dòng)方向與波傳播方向一致,而橫波振動(dòng)方向與波傳播方向垂直,縱波傳播速度約為8km/s,橫波傳播速度約為4km/s,一般來(lái)說(shuō)縱波的振幅比橫波小。根據(jù)以上信息,下列說(shuō)法正確的是( )
A.一般來(lái)說(shuō),縱波造成的危害比橫波大
B.在震源中心地區(qū)的人們先感受到上下震動(dòng),過(guò)一小會(huì)兒再感受到水平晃動(dòng)
C.根據(jù)以上信息可以推斷長(zhǎng)寧縣距離成都市不足200km
D.該新聞?wù)f明人類已經(jīng)掌握了在地震發(fā)生前提前“預(yù)測(cè)地震”技術(shù)了
【變式2-2】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的地震測(cè)量裝置,水平方向X和豎直方向Y的構(gòu)造相同.地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4 km/s和9 km/s.地震中,假定震源在地震儀下方,觀察到兩振子相差5 s開(kāi)始振動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩重球處于平衡位置時(shí)彈簧彈力均為0B.X方向傳感器接收到的是縱波振動(dòng)
C.該地震波的振動(dòng)周期是0.1sD.該次地震中心與測(cè)試點(diǎn)距離10km
題型03機(jī)械波及其特點(diǎn)
【例3】關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法不正確的是( )
A.相鄰的質(zhì)點(diǎn)要相互做功
B.機(jī)械波在真空中也能傳播
C.波源開(kāi)始時(shí)怎樣振動(dòng),其他質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)就怎樣振動(dòng)
D.除波源外,波中各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)
【答案】B
【解析】A.機(jī)械波是由于介質(zhì)中前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),使波源的振動(dòng)形式與波源的能量向遠(yuǎn)處傳播而形成的,前、后相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力,因而相互做功,故A正確;
B.機(jī)械波的傳播必須有介質(zhì),例如聲波,在真空中不能傳播,故B錯(cuò)誤;
CD.波源依次帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn),每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都與波源的振動(dòng)頻率相同,并且都“仿照”波源振動(dòng),故CD正確。
題中要求選不正確的,故選B。
【變式3-1】下列關(guān)于機(jī)械波與機(jī)械振動(dòng)的說(shuō)法正確的是( )
A.小明課間用球拍向地面拍打乒乓球,乒乓球的運(yùn)動(dòng)屬于機(jī)械振動(dòng)
B.機(jī)械振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng),但機(jī)械波的傳播離不開(kāi)介質(zhì),機(jī)械波的波速由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定
C.任何機(jī)械振動(dòng)都會(huì)形成機(jī)械波
D.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí),合力一定為零,速度最大
【變式3-2】如題圖所示小鴨A(視為質(zhì)點(diǎn))在平靜的河道內(nèi)靠近岸邊戲水,在水面上引起一列穩(wěn)定的簡(jiǎn)諧水波,B為岸邊的一點(diǎn),已知P點(diǎn)為小鴨A和B點(diǎn)連線的中點(diǎn),忽略傳播時(shí)能量的衰減,下列說(shuō)法正確的是( )
A.P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同B.P點(diǎn)將隨水波運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)
C.P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動(dòng)方向一定D.P點(diǎn)的振幅一定大于B點(diǎn)的振幅
題型04波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷
【例4】用手上下抖動(dòng)繩的一端,產(chǎn)生一列向右傳播的橫波。某時(shí)刻波形如圖,其中a、b、c是繩上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn),則( )
A.a(chǎn)向上振動(dòng)B.c向下振動(dòng)C.a(chǎn) 速率最大D.b速率最大
【答案】C
【解析】由于波向右傳播,根據(jù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)后面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),可知質(zhì)點(diǎn)a、b向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)c向上振動(dòng),并且質(zhì)點(diǎn)a恰好通過(guò)平衡位置,速率最大。
故選C。
【變式4-1】如圖所示為一橫波在某一時(shí)刻的波形圖,已知質(zhì)點(diǎn)F此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向豎直向下,則( )
A.波向右傳播B.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)H和F的運(yùn)動(dòng)方向相同
C.質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置D.此時(shí)速度最大的質(zhì)點(diǎn)是A、E、I
【變式4-2】如圖所示為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖,該波的波速為,圖中A是傳播方向上的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),用T表示該波的周期,則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn) 處于波峰處;在時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A的加速度 變大。(均選填“一定”或“不一定”)
分層訓(xùn)練
【基礎(chǔ)過(guò)關(guān)】
1.關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.波的傳播速度即為波源的振動(dòng)速度
B.物體做機(jī)械振動(dòng),一定會(huì)產(chǎn)生機(jī)械波
C.介質(zhì)中振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)會(huì)隨波的傳播發(fā)生遷移
D.波的頻率與介質(zhì)種類和性質(zhì)無(wú)關(guān)
2.機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播,形成了機(jī)械波。下列說(shuō)法正確的是( )
A.在縱波中,質(zhì)點(diǎn)的分布是均勻的
B.機(jī)械波在真空中可以傳播
C.發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波
D.介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)與波一起傳播
3.如圖1所示為“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)的情景蜻蜓在平靜水面勻速飛行過(guò)程中兩次點(diǎn)水后在水面上激起的波紋A、B(俯視圖、剛好相切)如圖2所示,由圖可知( )
圖1 圖2
A.A、B兩波紋左端的間距會(huì)越來(lái)越大
B.A、B兩波紋右端此后不再相切,且間距先變大后變小
C.蜻蜓的飛行速度與水波的傳播速度相等
D.蜻蜓的飛行速度比水波的傳播速度大
4.王老師在課堂上演示繩波的傳播過(guò)程,他握住繩上的A點(diǎn)上下振動(dòng),某時(shí)刻繩上波形如圖則繩上A點(diǎn)的振動(dòng)圖像正確的是( )
A.B.
C.D.
5.如圖所示為沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點(diǎn),每相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離相等,其中O為波源。設(shè)波源的振動(dòng)周期為T(mén),自波源通過(guò)平衡位置豎直向下振動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò),質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始振動(dòng),則下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和介質(zhì)中的波的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是豎直向下的,且圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚
B.圖中質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng),只是質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)時(shí),通過(guò)平衡位置或最大位移的時(shí)間總比質(zhì)點(diǎn)7通過(guò)相同位置時(shí)落后
C.只要圖中所有質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了,質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一致
D.只要圖中所有質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了,如果質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是第100次振動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的就是第99次振動(dòng)
6.t=0時(shí),坐標(biāo)原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)由平衡位置沿y軸正方向開(kāi)始做周期為0.4s的振動(dòng),在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=0.6s時(shí)的波形圖是( )
A.B.
C.D.
7.如題圖所示小鴨A(視為質(zhì)點(diǎn))在平靜的河道內(nèi)靠近岸邊戲水,在水面上引起一列穩(wěn)定的簡(jiǎn)諧水波,B為岸邊的一點(diǎn),已知P點(diǎn)為小鴨A和B點(diǎn)連線的中點(diǎn),忽略傳播時(shí)能量的衰減,下列說(shuō)法正確的是( )
A.P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同B.P點(diǎn)將隨水波運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)
C.P點(diǎn)與B點(diǎn)的振動(dòng)方向一定D.P點(diǎn)的振幅一定大于B點(diǎn)的振幅
8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的地震測(cè)量裝置,水平方向X和豎直方向Y的構(gòu)造相同.地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4 km/s和9 km/s.地震中,假定震源在地震儀下方,觀察到兩振子相差5 s開(kāi)始振動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩重球處于平衡位置時(shí)彈簧彈力均為0B.X方向傳感器接收到的是縱波振動(dòng)
C.該地震波的振動(dòng)周期是0.1sD.該次地震中心與測(cè)試點(diǎn)距離10km
9.某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4 km/s和9 km/s。一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成,如圖所示。在一次地震中,震源在地震儀正下方,觀察到兩振子相差10 s開(kāi)始振動(dòng),則( )
A.P先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約72 km
B.P先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約50 km
C.H先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約72 km
D.H先開(kāi)始振動(dòng),震源距地震儀約50 km
10.如圖所示是一條軟繩,繩上選有18個(gè)質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下首先向上振動(dòng),其余質(zhì)點(diǎn)在相互作用力的帶動(dòng)下依次振動(dòng),從而形成簡(jiǎn)諧波,由波的形成及圖示可知,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)1帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2是利用繩上質(zhì)點(diǎn)間的彈力實(shí)現(xiàn)的,因此每個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng)
B.每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
C.繩子上的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí),方向都向上,振動(dòng)周期都相同
D.繩子上波的傳播過(guò)程,也是能量的傳播過(guò)程,雖然每個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做等幅振動(dòng),但每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能并不守恒
11.(多選)如圖所示,是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖,以下判斷正確的是( )

A.A、C兩點(diǎn)的位移相同
B.B、C兩點(diǎn)振幅相同
C.C、E兩點(diǎn)間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)
D.波在A、B兩點(diǎn)間傳播的時(shí)間為個(gè)周期
12.(多選)健身市場(chǎng)上有一種時(shí)尚的運(yùn)動(dòng)器材“戰(zhàn)繩”,健身者把兩根繩子一端固定在P點(diǎn),用雙手各自將繩子的另一端分別握住,然后根據(jù)鍛煉的需要以不同的頻率、不同的幅度豎直上下抖動(dòng)繩子,使繩子振動(dòng)起來(lái),從而達(dá)到健身的目的。某時(shí)刻,繩子形成的波形如圖所示(還未傳到P點(diǎn)),其中a、b是繩子上的兩個(gè)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
A.健身者左手剛抖動(dòng)時(shí)的方向是豎直向下
B.以不同的頻率抖動(dòng)繩子,a、b兩點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)可能相反
C.繩上b點(diǎn)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),由波谷向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其加速度逐漸增大
D.繩上b點(diǎn)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),由波谷向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其動(dòng)能逐漸增大
13.(多選)如圖,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離d=6m,A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)方程分別為,。t=0時(shí)刻,A、B兩質(zhì)點(diǎn)間只有一個(gè)波峰,下列說(shuō)法正確的是( )
A.波的周期為0.25s
B.波的周期為4s
C.波長(zhǎng)為10m
D.波傳播速度為2m/s
E.質(zhì)點(diǎn)A比質(zhì)點(diǎn)B振動(dòng)超前3s
14.一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成,如圖所示。在一次地震中,地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為3.5km/s和7km/s,震源在地震儀下方,觀察到兩振子開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間相差5s。
(1)哪個(gè)振子先開(kāi)始振動(dòng)?
(2)震源距地震儀距離為多少?
15.如圖所示是某繩波形成過(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)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,已知t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),t=時(shí),1到達(dá)最上方,5開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),問(wèn):
(1)t=時(shí),質(zhì)點(diǎn)6、10、14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向)如何?
(2)畫(huà)出t=時(shí)的波形圖,并說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)6、10、14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【能力提升】
1.關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.物體做機(jī)械振動(dòng),一定產(chǎn)生機(jī)械波
B.參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率各不相同
C.機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)隨波遷移,也是振動(dòng)能量的傳遞
D.后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng),只是時(shí)間落后而已
2.如圖所示,某個(gè)手機(jī)充電時(shí)打入電話,手機(jī)開(kāi)始振動(dòng),頻率f1,發(fā)現(xiàn)在插座附近的充電線A位置也在振動(dòng),頻率f2。則f1和f2的大小關(guān)系以及你判斷的依據(jù)最合理的是( )
A. f1>f2,機(jī)械波的傳播規(guī)律B. f1= f2,機(jī)械波的傳播規(guī)律
C. f1>f2,簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律D. f1= f2,簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律
3.“蜻蜓點(diǎn)水”是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,某同學(xué)在研究蜻蜓運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中獲得了一張蜻蜓點(diǎn)水的俯視照片,照片反映了蜻蜓連續(xù)三次點(diǎn)水后某瞬間的水面波紋每次點(diǎn)水的時(shí)間忽略不計(jì)。則關(guān)于蜻蜓的飛行方向及飛行速度與水波傳播速度的大小關(guān)系正確的是( )
A.向左,B.向左,
C.向右,D.向右,
4.有一種簡(jiǎn)單測(cè)量聲速的辦法:如圖所示,電子石英鐘放在擴(kuò)音機(jī)前,擴(kuò)音機(jī)喇叭正對(duì)墻壁放出電子石英鐘秒針走動(dòng)時(shí)有節(jié)奏的“咔、咔”聲(每相鄰兩個(gè)“咔”聲相隔時(shí)間為T(mén)),讓某同學(xué)站在墻壁和擴(kuò)音機(jī)中間某位置,這位同學(xué)既能直接聽(tīng)到喇叭發(fā)出的聲音,也能聽(tīng)到墻壁反射來(lái)的聲音,只不過(guò)反射來(lái)的聲音的音量更小一些,聽(tīng)到的聲音節(jié)奏為“咔(強(qiáng))——咔(弱)——咔(強(qiáng))——咔(弱)……”當(dāng)這位同學(xué)與墻的距離為L(zhǎng)時(shí)(該同學(xué)與擴(kuò)音機(jī)喇叭的距離大于2L),聽(tīng)到“咔(弱)”的時(shí)刻正好是兩個(gè)“咔(強(qiáng))”的中間時(shí)刻,則聲速v的測(cè)量值為( )
A.B.C.D.
5.下端附著重物的粗細(xì)均勻木棒,豎直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿豎直方向做頻率為的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖a所示。以木棒所受浮力F為縱軸,木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標(biāo)系,浮力F隨水平位移x的變化如圖b所示。已知河水密度為,木棒橫截面積為S,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是( )

A.木棒的運(yùn)動(dòng)為向x軸正方向傳播的機(jī)械橫波,波速為0.4m/s
B.木棒在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為
C.x從到的過(guò)程中,木棒加速度方向豎直向下,大小逐漸變小
D.和時(shí),木棒的速度大小相等,方向相反
6.手持軟長(zhǎng)繩的一端O點(diǎn),在豎直平面內(nèi)連續(xù)向上、向下抖動(dòng)軟繩(可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成沿繩水平傳播的簡(jiǎn)諧波,P、Q為繩上的兩點(diǎn)。時(shí)O點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始振動(dòng),至?xí)r刻恰好完成次全振動(dòng),繩上間形成如圖所示的波形(Q點(diǎn)之后未畫(huà)出),則( )
A.時(shí)刻之前Q點(diǎn)始終靜止
B.時(shí)刻P點(diǎn)剛好完成一次全振動(dòng)
C.時(shí)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上
D.若手上下振動(dòng)加快,該波的波長(zhǎng)將變大
7.如圖所示,S、a、b、c、d、e是間距為1m的6個(gè)質(zhì)點(diǎn),它們均靜止于平衡位置.波源S在t=0時(shí)刻從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),形成向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波,當(dāng)t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)S第一次到達(dá)最高點(diǎn),當(dāng)t=4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)d開(kāi)始起振,則( )
A.這列波的頻率是4Hz
B.這列波的波速是4m/s
C.t=4.9s時(shí),質(zhì)點(diǎn)a的速度方向向上
D.t=4.9s時(shí),質(zhì)點(diǎn)c的加速度方向向上
8.如圖所示為沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點(diǎn),每相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離相等,其中O為波源.設(shè)波源的振動(dòng)周期為T(mén),t=0時(shí)刻波源通過(guò)平衡位置開(kāi)始豎直向下振動(dòng),經(jīng)過(guò)質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始振動(dòng),則下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和介質(zhì)中的波的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是豎直向下的,且圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚
B.圖中所畫(huà)出的質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)間都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的
C.圖中質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng),只是質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)時(shí),通過(guò)平衡位置或最大位移的時(shí)間總比質(zhì)點(diǎn)7通過(guò)相同位置時(shí)落后
D.只要圖中所有質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了,質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一致,但如果質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是第100次振動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的就是第98次振動(dòng)
9.如圖甲所示,沿波的傳播方向上有間距均為0.1m的六個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f,均靜止在各自的平衡位置。t=0時(shí)刻振源a從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示,形成的簡(jiǎn)諧橫波以0.1m/s的速度水平向右傳播,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.0~4s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)路程為6cm
B.4~5s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c的加速度在減小
C.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)e的振動(dòng)方向沿y軸正方向
D.質(zhì)點(diǎn)d起振后的運(yùn)動(dòng)方向始終與質(zhì)點(diǎn)b的運(yùn)動(dòng)方向相同
10.如圖所示,A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是彈性介質(zhì)中一些質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離都是0.1m。質(zhì)點(diǎn)A從時(shí)刻開(kāi)始沿y軸正方向(豎直向上)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為5cm,經(jīng)過(guò)0.1s,質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)最大位移處,此時(shí)波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)C,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.時(shí)刻的波形如圖所示
B.時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)E已運(yùn)動(dòng)的路程為20cm
C.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)E正好處在其平衡位置的正下方且向平衡位置運(yùn)動(dòng)
D.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K第一次出現(xiàn)波谷
11.(多選)小朋友在平靜的池塘水面玩“打水漂”游戲,有一次,小石片在水面漂了兩次然后沉入水中,某時(shí)刻水面上最外層的水紋如圖所示,由圖分析可知( )
A.小石片的飛行方向?yàn)锳到B
B.小石片的飛行方向?yàn)锽到A
C.小石片的飛行速度大于水波傳播的速度
D.小石片的飛行速度小于水波傳播的速度
12.(多選)如圖為某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像,下列說(shuō)法正確的是__________
A.該振動(dòng)形成的波一定為橫波
B.若該圖像表示一單擺的振動(dòng),則擺長(zhǎng)約為1m
C.質(zhì)點(diǎn)在t=0.25s時(shí)加速度的大小與t=1s時(shí)加速度的大小之比為1∶
D.若圖像表示一彈簧振子的受迫振動(dòng),則其固有周期一定為2s
E.若該振動(dòng)形成波速為v=2m/s的橫波,則平衡位置相距10m的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)相反
13.(多選)如圖所示為一列橫波在不同時(shí)刻的波形,1~19為介質(zhì)中間隔相等的質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
A.機(jī)械波在均勻介質(zhì)中沿傳播方向一定勻速傳播,其傳播速度即波速是定值
B.質(zhì)點(diǎn)3與質(zhì)點(diǎn)15的振動(dòng)情況有時(shí)一致,有時(shí)不一致
C.周期和波長(zhǎng)分別描述了機(jī)械波在時(shí)間和空間上的周期性
D.在一列波中,如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的,則這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍
E.在一列波中,如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的,則這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍
14.如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波由M向P方向傳播,M、P、Q為波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn),若質(zhì)點(diǎn)M是振源,當(dāng)它由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)時(shí),經(jīng)后第一次到達(dá)波峰。當(dāng)波傳到P時(shí),質(zhì)點(diǎn)M在波谷,再經(jīng)過(guò),質(zhì)點(diǎn)Q第一次達(dá)到波谷。已知質(zhì)點(diǎn)M與P之間的距離為,且,從質(zhì)點(diǎn)M開(kāi)始振動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)Q第一次在波谷的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程是。求:
①質(zhì)點(diǎn)P與Q平衡位置間的距離;
②這列簡(jiǎn)諧橫波的振幅。
15.平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正方),P與O的距離為35cm,此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間。已知波源自t=0時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),周期T=1s,振幅A=4cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí),波源恰好處于波峰位置;此后再經(jīng)過(guò)5s,平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置。求:
(1)P、Q間的距離;
(2)從t=0開(kāi)始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程。
名稱項(xiàng)目
橫波
縱波
概念
在波動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向相互垂直
在波動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在一條直線上
介質(zhì)
只能在固體介質(zhì)中傳播
在固體、液體和氣體介質(zhì)中均能傳播
特征
在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷
在波動(dòng)中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部
波形特點(diǎn)
波峰:凸起的最高處
波谷:凹下的最低處
密部:質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置
疏部:質(zhì)點(diǎn)分布最疏的位置
實(shí)物波形
名稱
項(xiàng)目
振動(dòng)
波動(dòng)
運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
振動(dòng)是單個(gè)物體所表現(xiàn)出的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
波動(dòng)是大量質(zhì)點(diǎn)受到擾動(dòng)時(shí),從擾動(dòng)中心傳播開(kāi)來(lái)的周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
運(yùn)動(dòng)成因
物體由于某種原因離開(kāi)平衡位置,同時(shí)受到指向平衡位置的力——回復(fù)力作用
介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)受到相鄰質(zhì)點(diǎn)的擾動(dòng)而隨著運(yùn)動(dòng),并由近及遠(yuǎn)的傳播開(kāi)去,且各部分都受到指向原平衡位置的力的作用
運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
變加速運(yùn)動(dòng)
在均勻介質(zhì)中勻速向前傳播
能量變化
動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,如果是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),機(jī)械能保持不變
波的傳播過(guò)程是能量傳遞過(guò)程,當(dāng)波源停止振動(dòng)不再向外傳遞能量時(shí),各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)也會(huì)相繼停下來(lái)

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)電子課本

1 波的形成

版本: 人教版 (2019)

年級(jí): 選擇性必修 第一冊(cè)

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