2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類訓(xùn)練專題19機(jī)械波(原卷版+解析)_第1頁
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專題19機(jī)械波目錄TOC\o"1-3"\h\u題型一機(jī)械波與波的圖像 1類型1波的形成及傳播 1類型2波的圖像 5題型二波的圖像和振動(dòng)圖像的理解和應(yīng)用 9題型三波傳播的周期性和多解性問題 13類型1時(shí)間多解性 14類型2空間多解性 17題型四波的疊加與干涉 22題型五波特有的現(xiàn)象 28題型一機(jī)械波與波的圖像1.傳播特點(diǎn)(1)波傳到任意一點(diǎn),該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),因此,任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同。(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),由于介質(zhì)的情況不同,它的波長和波速可能改變,但頻率和周期都不會(huì)改變。(4)波源經(jīng)過一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng),波恰好向前傳播一個(gè)波長的距離,所以v=eq\f(λ,T)=λf。2.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法內(nèi)容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向,“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移,再由對(duì)應(yīng)同一橫坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷振動(dòng)方向類型1波的形成及傳播【例1】(2023·浙江金華·模擬預(yù)測(cè))杜甫曾在《曲江》中提到:穿花蛺蝶深深見,點(diǎn)水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處,“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成一列水波向四周傳播(可視為簡(jiǎn)譜波),A、B兩點(diǎn)與S在同一條直線上,C、S在另外一條直線上。圖示時(shí)刻,A在波谷,B、C在不同的波峰上。已知波速為v,A、B連線在水平方向的距離為a,則不正確的是()A.水波的波長為aB.A點(diǎn)振動(dòng)頻率為C.到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻,C比A滯后D.從圖示時(shí)刻起,經(jīng)過的時(shí)間,B、C之間的距離增大了【例2】(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考三模)如圖,靜止水面同一直線上的A、S、B為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,它們的間距為。一滴水落在S處,形成一列向四周傳播的水波(可視為簡(jiǎn)諧波),當(dāng)水波的同一波峰經(jīng)過A、B處時(shí),S處的質(zhì)點(diǎn)剛好經(jīng)過平衡位置,且S、A(或B)之間只有一個(gè)波谷。已知波的周期為T,則()

A.A、B兩處質(zhì)點(diǎn)的起振方向相反B.此時(shí)S處質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)C.水波的波長為6aD.水波的速度為【例3】.(2023春·浙江湖州·高三統(tǒng)考階段練習(xí))如圖所示,波源O從t=0時(shí)刻開始垂直紙面做振幅為10cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。t=4s時(shí)第一次出現(xiàn)如圖所示的波形,實(shí)線為波峰,虛線為波谷,兩個(gè)實(shí)線圓的半徑分別為6.5m和0.5m,下列說法正確的是()

A.該波波長為3mB.該波周期為3.7sC.波源O的起振方向向上D.此時(shí)波源O的位移為5cm【例4】.(2023春·黑龍江哈爾濱·高三哈爾濱三中??计谥校┲嗅t(yī)是我國傳統(tǒng)文化的瑰寶,“懸絲診脈”更是一門絕技。懸絲診脈,懸的是“絲”,“診”的是脈搏通過懸絲傳過來的振動(dòng),即通過機(jī)械波判斷出病灶的位置與輕重緩急。如圖,假設(shè)“絲”上有間距相等的點(diǎn)1、2、3、4、5、6…,且相鄰兩點(diǎn)間距離為l。待診病人在搭上絲線后,圖中質(zhì)點(diǎn)1在t=0時(shí)開始向上振動(dòng),產(chǎn)生的機(jī)械波沿絲線向醫(yī)生傳播,t=1.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)1第二次到達(dá)最高點(diǎn),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)6剛好開始振動(dòng),則下列說法正確的是()

A.該波的波長為2l B.t=1.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)6振動(dòng)的方向向下C.t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)3恰好位于波谷位置 D.t=0.75s時(shí)質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)3的加速度相反類型2波的圖像【例1】(廣東省清中、河中、北中、惠中2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期5月聯(lián)合考試物理試題)“戰(zhàn)繩”訓(xùn)練是近年健身的一種流行的項(xiàng)目,如甲圖,健身者雙手握住雙繩一端,上下抖動(dòng)使繩子振動(dòng)起來形成繩波,使健身者獲得很好的健身效果。健身者抖動(dòng)其中一根繩子形成的繩波,可看作簡(jiǎn)諧波,以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),建立xOy坐標(biāo)系,如乙圖是t=0時(shí)刻繩子的波形,若抖動(dòng)的頻率是0.5Hz,不考慮繩波傳播過程中的能量損失,則()

A.傳播速度為8m/sB.該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向C.該時(shí)刻P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,16)D.從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為【例2】.(2023·云南曲靖·統(tǒng)考二模)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形,從此時(shí)刻開始,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P、Q(P、Q連線平行x軸)回到平衡位置的最短時(shí)間分別為0.1s、0.4s,下列說法正確的是()

A.該波的周期為 B.0~0.75s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為30cmC.0~0.75s內(nèi)波傳播的距離為9cm D.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q加速度最大【例3】(2023春·河南·高三校聯(lián)考期中)一列簡(jiǎn)諧橫波正沿x軸正方向傳播,時(shí)刻的波形圖如圖所示,P、Q位于平衡位置處,在時(shí),質(zhì)點(diǎn)P第3次到達(dá)波峰,則下面說法正確的是()

A.這列波的周期為0.4s B.這列波的波速為5m/sC.時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q位于波峰 D.時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向下回到平衡位置【例4】(2023春·天津南開·高三天津市第二南開中學(xué)校考開學(xué)考試)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,該波的周期,在時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A、B、C、D、E在x軸上的位置坐標(biāo)分別為、、、,。下列說法正確的是()A.經(jīng)過0.1s,D點(diǎn)向右移動(dòng)B.時(shí),質(zhì)點(diǎn)E第一次到達(dá)波峰C.該波剛傳到E點(diǎn)時(shí),E點(diǎn)將向下振動(dòng)D.從時(shí)刻開始,在0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)E通過的路程為12cm題型二波的圖像和振動(dòng)圖像的理解和應(yīng)用1.振動(dòng)圖像和波的圖像的比較比較項(xiàng)目振動(dòng)圖像波的圖像研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)波傳播方向上的所有質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容某質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)在空間分布的規(guī)律圖像橫坐標(biāo)表示時(shí)間表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置物理意義某質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移振動(dòng)方向的判斷(看下一時(shí)刻的位移)(同側(cè)法)Δt后的圖形隨時(shí)間推移,圖像延伸,但已有形狀不變隨時(shí)間推移,圖像沿波的傳播方向平移,原有波形做周期性變化聯(lián)系(1)縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)的位移(2)縱坐標(biāo)的最大值均表示振幅(3)波在傳播過程中,各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)2.巧解波的圖象與振動(dòng)圖象綜合問題的基本方法【例1】(2023屆山東省濰坊市高三下學(xué)期三模物理試題)一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形如圖甲所示,圖乙是坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。已知質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)為,則()

A.波向左傳播 B.波的傳播速度大小為C.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為 D.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為【例2】.(2023·山東·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向振動(dòng)B.這列波的波速為0.8m/sC.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為D.從到,質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為70cm【例3】(2023春·江西贛州·高三校聯(lián)考階段練習(xí))某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn),在水面上放有穩(wěn)定波源,產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡(jiǎn)諧波),如圖甲所示,由該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),在波源的右側(cè)某位置放有浮標(biāo),內(nèi)有速度傳感器,圖像如圖乙所示,向上為正方向,則()

A.水波的波長為16cmB.水波的傳播速度大小為1m/sC.x=8cm處的質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻向x軸正方向運(yùn)動(dòng)D.浮標(biāo)放置的位置可能為x=12cm【例4】(2023春·天津南開·高三天津市第二南開中學(xué)??奸_學(xué)考試)如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()A.這列波的傳播方向是沿x軸負(fù)方向 B.經(jīng)過0.15s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸正方向傳播了3mC.這列波的傳播速度是20m/s D.經(jīng)過0.1s,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向題型三波傳播的周期性和多解性問題1.造成波傳播多解的主要因素(1)周期性①時(shí)間周期性:時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。②空間周期性:波傳播的距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確。(2)雙向性①傳播方向雙向性:波的傳播方向不確定。②振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。2.解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法,即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件關(guān)系的Δt或Δx,若此關(guān)系為時(shí)間,則t=nT+Δt(n=0,1,2,…);若此關(guān)系為距離,則x=nλ+Δx(n=0,1,2,…)。類型1時(shí)間多解性【例1】(2023春·廣東廣州·高三廣州市第十六中學(xué)校考期中)如圖所示,實(shí)線為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波時(shí)刻的波形圖,虛線(非方格)為時(shí)刻的波形圖。介質(zhì)中有P、Q、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn),時(shí)刻,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為、、。下列說法正確的是()A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的速度總是大小相等、方向相反B.P、M兩質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移總是大小相等、方向相反C.此列波的周期可能為0.8sD.此列波的波速可能為6m/s【例2】(2023·重慶·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))某均勻介質(zhì)中,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在時(shí)刻和時(shí)刻的部分波形圖分別如圖中實(shí)線和虛線所示。下列說法正確的是()

A.這列波的波長為6mB.振源的頻率可能為1HzC.這列波的波速大小可能為4m/sD.質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)情況完全相同【例3】(2023春·黑龍江哈爾濱·高三哈九中??计谥校┳罱鼉赡暌詠恚卣鹪谑澜绺鞯仡l頻出現(xiàn),讓人感覺地球正處于很“活躍”的時(shí)期。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振幅為A,在t(圖中實(shí)線)與(圖中虛線)兩個(gè)時(shí)刻x軸上區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示,求:(1)該地震波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T;(2)該地震波最小波速為多少;(3)處的質(zhì)點(diǎn)在0.2s內(nèi)通過的最小路程?!纠?】.(2023春·黑龍江雙鴨山·高三雙鴨山一中??计谥校┮涣泻?jiǎn)諧橫波圖像如圖所示,t1時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t2時(shí)刻的波形如圖中虛線所示,已知Δt=t2-t1=0.5s。(1)若波向右傳播,則這列波的可能波速的表達(dá)式;(2)若波向左傳播,且3T<Δt<4T,則波速多大?(3)若波速v=68m/s,則波向哪個(gè)方向傳播?類型2空間多解性【例1】(2023·全國·模擬預(yù)測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿著x軸正方向傳播,其傳播速度v=6m/s,x軸上有平衡位置距離為3m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、Q,P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖甲、乙所示,則下列說法正確的是()A.若P在Q左側(cè),則最大波長為4mB.若P在Q右側(cè),則最大波長為6mC.若P在Q左側(cè),則周期可能為D.周期可能為【例2】.(2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考三模)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,圖甲和圖乙分別是平衡位置位于x1=1m及x2=4m處兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()A.波長可能為3m B.波長可能為C.波速可能為 D.波速可能為【例3】(2023春·天津南開·高三天津市第二南開中學(xué)??奸_學(xué)考試)一列橫波沿著x軸正方向傳播,處在和的兩質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖像如圖所示,則以下說法錯(cuò)誤的是()A.2.5s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同B.2s末A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度C.該波的波長可能為D.該波的波速可能為【例4】(2023春·寧夏銀川·高三銀川唐徠回民中學(xué)??计谥校┰谝涣醒厮街本€傳播的簡(jiǎn)諧橫波上有相距4m的A、B兩點(diǎn),如圖甲、乙分別是A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,已知該波波長大于3m,求這列波可能的波速。題型四波的疊加與干涉1.波的疊加在波的疊加中,質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和.2.波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的判斷方法(1)公式法:某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr.①當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí).若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.②當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí).若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.(2)圖像法:在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上,波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn),一定是加強(qiáng)點(diǎn),而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn),各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接形成以兩波源為中心向外輻射的連線,形成加強(qiáng)線和減弱線,兩種線互相間隔,加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間.【例1】(2023春·江蘇·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,一運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的內(nèi)道由兩個(gè)半徑R為30m的半圓和兩個(gè)長為L為40m的直道組成,在兩個(gè)圓心、分別裝有兩只揚(yáng)聲器。在調(diào)試過程中,兩只揚(yáng)聲器同時(shí)播放頻率f為34Hz的低頻聲音。已知聲音在空氣中傳播的速度v為340m/s,忽略聲音在傳播過程中的衰減。求:(1)此聲音的波長;(2)通過計(jì)算判斷在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的一條直道上有幾處聲音最強(qiáng)?【例2】.(2023·陜西咸陽·統(tǒng)考三模)如圖所示,、是同一種介質(zhì)中相距10m的兩個(gè)振動(dòng)情況完全一致的相干波源,它們的振動(dòng)方向垂直于所在的平面,它們振動(dòng)的周期為,在介質(zhì)中形成的機(jī)械波的波速為。已知,在連線上有好幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)(不含、),其中距最近的點(diǎn)為(圖中未畫出),距最近的點(diǎn)為(圖中未畫出),取,。(1)判斷是否為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);(2)求、兩點(diǎn)間的距離。【例3】(2023·廣東·模擬預(yù)測(cè))如圖甲所示,兩個(gè)波源分別位于O點(diǎn)和A點(diǎn),O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),A點(diǎn)坐標(biāo)為(8m,10m),波源的振動(dòng)方向沿著z軸(垂直紙面向外為z軸正方向),兩個(gè)波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿著xOy平面以1m/s的速率傳播(波一直充滿空間)。O處波源的振動(dòng)圖像如圖乙所示,A處波源的振動(dòng)圖像如圖丙所示。已知B點(diǎn)坐標(biāo)為(0m,10m)、C點(diǎn)坐標(biāo)為(8m,0m)、D點(diǎn)坐標(biāo)為(12m,16m)。已知兩列波在傳播過程中振幅均不變,下列說法正確的是()

A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為4s,簡(jiǎn)諧橫波的波長為4cmB.時(shí),B處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cmC.0~6.5s時(shí)間內(nèi),C處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為12.5cmD.時(shí),D處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向沿著z軸負(fù)方向【例4】(2023春·湖南衡陽·高三校考階段練習(xí))兩列簡(jiǎn)諧橫波P、Q在同種介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,P波的波源平衡位置位于x=-6m處,振幅A1=3cm,Q波的波源平衡位置位于x=7m處,振幅A2=2cm,P波的振動(dòng)周期為T3s,圖示為t=0時(shí)刻兩列波的波形圖,下列說法正確的是(

A.P波波長小,先到達(dá)x=0處B.x=0處為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C.Q波的振動(dòng)頻率為D.t=6s時(shí),x=3m處質(zhì)點(diǎn)位移為0【例5】.(2023春·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖甲所示,水面上有兩個(gè)波源、同時(shí)產(chǎn)生兩列水波,若兩列水波近似為簡(jiǎn)諧橫波,以兩波源的連線為x軸建立坐標(biāo)軸,某時(shí)刻的波形圖如圖乙所示,P、Q為介質(zhì)中的兩點(diǎn),下列說法正確的是()A.發(fā)出的水波波長大于發(fā)出的水波波長B.兩列水波在水中的傳播速度大小相等C.圖示時(shí)刻,P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)方向相反D.兩列水波相遇時(shí),兩波源連線中點(diǎn)處的振動(dòng)將加強(qiáng)【例6】.(2023春·云南玉溪·高三云南省玉溪第一中學(xué)??计谥校┤鐖D所示,兩位同學(xué)分別拉一根長為1.2m的繩兩端A、B,t=0時(shí)刻,兩同學(xué)同時(shí)抖動(dòng)繩子兩端,使A、B開始在豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng),產(chǎn)生沿繩傳播的兩列波、振源為A的波波速為v1,振源為B的波波速為v2。t=0.4s時(shí),兩列波恰好傳播到P,Q兩點(diǎn),波形如圖所示,則()A.兩列波起振方向相反B.v1=v2C.到兩列波相遇時(shí),質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過的路程為25cmD.t=1.4s時(shí),x=0.55m處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為題型五波特有的現(xiàn)象波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須相同,相位差保持不變產(chǎn)生明顯衍射的條件:障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣波能夠繞過障礙物或孔繼續(xù)向前傳播2.多普勒效應(yīng)(1)條件:聲源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(距離發(fā)生變化)。(2)現(xiàn)象:觀察者感到頻率發(fā)生變化。(3)實(shí)質(zhì):聲源頻率不變,觀察者接收到的頻率變化?!纠?】(2023春·天津南開·高三南開中學(xué)??计谥校┮涣泻?jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播,時(shí)刻波形如圖所示,此時(shí)波剛好傳到點(diǎn),時(shí)質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)負(fù)方向最大位移處,則()

A.此波波源的起振方向沿軸負(fù)方向B.該簡(jiǎn)諧橫波的波速為C.該簡(jiǎn)諧橫波的頻率為D.該波在傳播過程中遇到尺寸為的障礙物會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【例2】.(2023春·湖北襄陽·高三襄陽四中??茧A段練習(xí))花樣游泳被譽(yù)為水中芭蕾,某運(yùn)動(dòng)員在花樣游泳比賽中,有一場(chǎng)景:用手拍皮球,水波向四周散開,這個(gè)場(chǎng)景可以簡(jiǎn)化為如圖,波源O起振方向向下,垂直于水平介質(zhì)平面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。t=0時(shí),離O點(diǎn)10m的質(zhì)點(diǎn)A開始振動(dòng);t=2s時(shí),離O點(diǎn)20m的質(zhì)點(diǎn)B開始振動(dòng),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A第3次回到平衡位置。下列說法正確的是()A.t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)方向向下B.t=1s時(shí),AB連線中點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)C.該波遇到1m的障礙物,會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.該波與周期為2s的波相遇,會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象【例3】(2023春·遼寧鞍山·高三統(tǒng)考期中)下列關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說法,正確的是()A.聲源靠近觀察者,觀察者接收到的聲波頻率大于聲源的頻率B.衍射是橫波特有的現(xiàn)象,縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象C.固有頻率為2Hz的振子在6Hz的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)的振動(dòng)頻率為8HzD.兩列相同頻率的波的疊加區(qū)域內(nèi)到兩波源距離之差為波長整數(shù)倍的點(diǎn)一定是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)【例4】.(2023春·海南省直轄縣級(jí)單位·高三校考期中)關(guān)于機(jī)械波,下列說法正確的是()A.機(jī)械波從一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí),波的頻率、波長均不變B.障礙物的尺寸比波的波長越小衍射現(xiàn)象越明顯C.兩列波在同一介質(zhì)中相遇一定發(fā)生干涉D.波源和觀察者相互接近,波源的頻率會(huì)變大【例5】.(2023春·福建福州·高三??茧A段練習(xí))下列說法正確的是()A.“余音繞梁,三日不絕”,是聲音的衍射現(xiàn)象B.兩列波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)始終位于波峰或波谷C.聲源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者所接收的聲波波速大于聲源發(fā)出的聲波波速D.兩列波相遇時(shí),在相遇區(qū)域任一點(diǎn)的總位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和【例6】.(2023·天津南開·統(tǒng)考二模)波源在坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸上下振動(dòng),形成的簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播,波速為2m/s。已知t=0時(shí)刻波恰好傳到x=20cm的質(zhì)點(diǎn)處,波形如圖所示。則()A.波源的振動(dòng)周期為0.2sB.波源的起振方向一定沿y軸負(fù)方向C.再經(jīng)過0.4s波恰好傳到x=60cm的P點(diǎn)D.當(dāng)波源沿x軸正向運(yùn)動(dòng)并靠近站在x軸正向相對(duì)于地面靜止的觀察者時(shí),觀察者接收到的波的頻率為10Hz【例7】.(2023春·廣東佛山·高三統(tǒng)考期中)科學(xué)上利用多普勒效應(yīng)測(cè)量太空中星球相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度.某恒星與地球正相互遠(yuǎn)離,則()A.恒星發(fā)出光的頻率增大B.恒星發(fā)出光的波長增大C.地球接收光的光速減小D.地球接收光的頻率減少【例8】(2022春·山西大同·高三山西省渾源中學(xué)校考期中)平靜的湖面有相距為1m的兩個(gè)小木塊A、B,距小木塊A左側(cè)3m處有一波源在時(shí)刻開始向上振動(dòng),經(jīng)4s小木塊A第一次達(dá)到波峰,再經(jīng)3s小木塊B第一次達(dá)到波谷,波源和小木塊A、B在一條直線上。(1)求這列橫波的周期和波速;(2)求這列橫波的波長;(3)若此波在傳播過程中遇到一根豎立的蘆葦桿,是否會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。專題19機(jī)械波目錄TOC\o"1-3"\h\u題型一機(jī)械波與波的圖像 1類型1波的形成及傳播 1類型2波的圖像 5題型二波的圖像和振動(dòng)圖像的理解和應(yīng)用 9題型三波傳播的周期性和多解性問題 13類型1時(shí)間多解性 14類型2空間多解性 17題型四波的疊加與干涉 22題型五波特有的現(xiàn)象 28題型一機(jī)械波與波的圖像1.傳播特點(diǎn)(1)波傳到任意一點(diǎn),該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),因此,任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同。(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),由于介質(zhì)的情況不同,它的波長和波速可能改變,但頻率和周期都不會(huì)改變。(4)波源經(jīng)過一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng),波恰好向前傳播一個(gè)波長的距離,所以v=eq\f(λ,T)=λf。2.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法內(nèi)容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向,“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移,再由對(duì)應(yīng)同一橫坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷振動(dòng)方向類型1波的形成及傳播【例1】(2023·浙江金華·模擬預(yù)測(cè))杜甫曾在《曲江》中提到:穿花蛺蝶深深見,點(diǎn)水蜻蜓款款飛。平靜水面上的S處,“蜻蜓點(diǎn)水”時(shí)形成一列水波向四周傳播(可視為簡(jiǎn)譜波),A、B兩點(diǎn)與S在同一條直線上,C、S在另外一條直線上。圖示時(shí)刻,A在波谷,B、C在不同的波峰上。已知波速為v,A、B連線在水平方向的距離為a,則不正確的是()A.水波的波長為aB.A點(diǎn)振動(dòng)頻率為C.到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻,C比A滯后D.從圖示時(shí)刻起,經(jīng)過的時(shí)間,B、C之間的距離增大了【答案】ABD【詳解】AB.圖示時(shí)刻,A在波谷,B在波峰上,A、B連線在水平方向的距離為,可知水波的波長為A點(diǎn)振動(dòng)頻率為故AB錯(cuò)誤;C.由圖可知到達(dá)第一個(gè)波峰的時(shí)刻,C比A滯后故C正確;D.由于質(zhì)點(diǎn)只是上下振動(dòng),不隨波傳播方向遷移,則B、C之間的距離保持不變,故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的,故選ABD?!纠?】(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考三模)如圖,靜止水面同一直線上的A、S、B為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,它們的間距為。一滴水落在S處,形成一列向四周傳播的水波(可視為簡(jiǎn)諧波),當(dāng)水波的同一波峰經(jīng)過A、B處時(shí),S處的質(zhì)點(diǎn)剛好經(jīng)過平衡位置,且S、A(或B)之間只有一個(gè)波谷。已知波的周期為T,則()

A.A、B兩處質(zhì)點(diǎn)的起振方向相反B.此時(shí)S處質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)C.水波的波長為6aD.水波的速度為【答案】D【詳解】A.A、B兩處質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同,均與S點(diǎn)起振方向相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由題意可知,此時(shí)S處質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置向上振動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.由題意可知可得水波的波長為選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.水波的速度為選項(xiàng)D正確。故選D?!纠?】.(2023春·浙江湖州·高三統(tǒng)考階段練習(xí))如圖所示,波源O從t=0時(shí)刻開始垂直紙面做振幅為10cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。t=4s時(shí)第一次出現(xiàn)如圖所示的波形,實(shí)線為波峰,虛線為波谷,兩個(gè)實(shí)線圓的半徑分別為6.5m和0.5m,下列說法正確的是()

A.該波波長為3mB.該波周期為3.7sC.波源O的起振方向向上D.此時(shí)波源O的位移為5cm【答案】C【詳解】A.由圖可知相鄰波峰間的距離即為波長,有故A錯(cuò)誤;BC.依題意,t=4s時(shí)第一次出現(xiàn)如圖所示的波形,說明波前與相鄰的波峰相距四分之一波長,波前從平衡位置開始向上振動(dòng),易知波源的起振方向向上。t=4s時(shí)該波已經(jīng)傳播的距離為則波速為根據(jù)解得故B錯(cuò)誤;C正確;D.波源的振動(dòng)方程為代入t=4s,可得故D錯(cuò)誤。故選C?!纠?】.(2023春·黑龍江哈爾濱·高三哈爾濱三中校考期中)中醫(yī)是我國傳統(tǒng)文化的瑰寶,“懸絲診脈”更是一門絕技。懸絲診脈,懸的是“絲”,“診”的是脈搏通過懸絲傳過來的振動(dòng),即通過機(jī)械波判斷出病灶的位置與輕重緩急。如圖,假設(shè)“絲”上有間距相等的點(diǎn)1、2、3、4、5、6…,且相鄰兩點(diǎn)間距離為l。待診病人在搭上絲線后,圖中質(zhì)點(diǎn)1在t=0時(shí)開始向上振動(dòng),產(chǎn)生的機(jī)械波沿絲線向醫(yī)生傳播,t=1.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)1第二次到達(dá)最高點(diǎn),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)6剛好開始振動(dòng),則下列說法正確的是()

A.該波的波長為2l B.t=1.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)6振動(dòng)的方向向下C.t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)3恰好位于波谷位置 D.t=0.75s時(shí)質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)3的加速度相反【答案】D【詳解】A.根據(jù)題意有所以故A錯(cuò)誤;B.介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同,所以t=1.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)6振動(dòng)的方向向上,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)題意有解得波從質(zhì)點(diǎn)1傳播到質(zhì)點(diǎn)3需要半個(gè)周期,即0.5s,所以在2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)3實(shí)際振動(dòng)的時(shí)間為1.5s,所以在t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)3恰好位于平衡位置且向下振動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)3間的距離等于半個(gè)波長,所以兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)相反,所以t=0.75s時(shí)質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)3的加速度相反,故D正確。故選D。類型2波的圖像【例1】(廣東省清中、河中、北中、惠中2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期5月聯(lián)合考試物理試題)“戰(zhàn)繩”訓(xùn)練是近年健身的一種流行的項(xiàng)目,如甲圖,健身者雙手握住雙繩一端,上下抖動(dòng)使繩子振動(dòng)起來形成繩波,使健身者獲得很好的健身效果。健身者抖動(dòng)其中一根繩子形成的繩波,可看作簡(jiǎn)諧波,以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),建立xOy坐標(biāo)系,如乙圖是t=0時(shí)刻繩子的波形,若抖動(dòng)的頻率是0.5Hz,不考慮繩波傳播過程中的能量損失,則()

A.傳播速度為8m/sB.該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向C.該時(shí)刻P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,16)D.從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為【答案】BD【詳解】A.由圖乙可知,則繩波的波長為,頻率,則有周期波速為A錯(cuò)誤;B.由題意可知,繩波沿x軸正方向傳播,由上下坡法可知,該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向,B正確;C.由題圖乙可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的角速度為對(duì)P點(diǎn),初相位為從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為在t=0時(shí)可知該時(shí)刻P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,),C錯(cuò)誤;D.由題圖乙可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的角速度為從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為D正確。故選BD。【例2】.(2023·云南曲靖·統(tǒng)考二模)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形,從此時(shí)刻開始,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P、Q(P、Q連線平行x軸)回到平衡位置的最短時(shí)間分別為0.1s、0.4s,下列說法正確的是()

A.該波的周期為 B.0~0.75s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為30cmC.0~0.75s內(nèi)波傳播的距離為9cm D.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q加速度最大【答案】AC【詳解】A.該波沿x軸正方向傳播,根據(jù)波的平移可知,質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)Q向上振動(dòng),且回到平衡位置的最短時(shí)間分別為0.1s、0.4s,故解得故A正確;B.由于在時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q不是在平衡位置,因此在0~0.75s內(nèi),即從時(shí)刻開始內(nèi),其路程不等于3A,即30cm,故B錯(cuò)誤;C.由圖可知波速為0~0.75s內(nèi)波傳播的距離為故C正確;’D.由于在時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q不是在位移最大處,因此,即時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q依然不是在位移最大處,其加速度不是最大,故D錯(cuò)誤。故選AC?!纠?】(2023春·河南·高三校聯(lián)考期中)一列簡(jiǎn)諧橫波正沿x軸正方向傳播,時(shí)刻的波形圖如圖所示,P、Q位于平衡位置處,在時(shí),質(zhì)點(diǎn)P第3次到達(dá)波峰,則下面說法正確的是()

A.這列波的周期為0.4s B.這列波的波速為5m/sC.時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q位于波峰 D.時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向下回到平衡位置【答案】AB【詳解】A.由于波沿x軸正方向傳播,可知時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P從平衡位置向上振動(dòng),在時(shí),質(zhì)點(diǎn)P第3次到達(dá)波峰,可知可得周期為故A正確B.由圖像可知波長為,則波速為故B正確;C.由于波沿x軸正方向傳播,可知時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q從平衡位置向下振動(dòng),由于可知時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q位于波谷,故C錯(cuò)誤;D.由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向上回到平衡位置,故D錯(cuò)誤。故選AB?!纠?】(2023春·天津南開·高三天津市第二南開中學(xué)校考開學(xué)考試)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,該波的周期,在時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A、B、C、D、E在x軸上的位置坐標(biāo)分別為、、、,。下列說法正確的是()A.經(jīng)過0.1s,D點(diǎn)向右移動(dòng)B.時(shí),質(zhì)點(diǎn)E第一次到達(dá)波峰C.該波剛傳到E點(diǎn)時(shí),E點(diǎn)將向下振動(dòng)D.從時(shí)刻開始,在0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)E通過的路程為12cm【答案】BD【詳解】A.質(zhì)點(diǎn)只上下振動(dòng)并不隨波遷移,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知波長為,則波速為

時(shí),波傳播的距離為則時(shí),初始時(shí)刻C點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)剛好第一次傳播到E點(diǎn),即質(zhì)點(diǎn)E第一次到達(dá)波峰,故B正確;C.簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,則該波剛傳到E點(diǎn)時(shí),E點(diǎn)將向上振動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.波傳播到E需用時(shí)從時(shí)刻開始,在0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)E恰好振動(dòng)一個(gè)周期,則運(yùn)動(dòng)路程為4倍的振幅,即為12cm,故D正確。故選BD。題型二波的圖像和振動(dòng)圖像的理解和應(yīng)用1.振動(dòng)圖像和波的圖像的比較比較項(xiàng)目振動(dòng)圖像波的圖像研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)波傳播方向上的所有質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容某質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)在空間分布的規(guī)律圖像橫坐標(biāo)表示時(shí)間表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置物理意義某質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移振動(dòng)方向的判斷(看下一時(shí)刻的位移)(同側(cè)法)Δt后的圖形隨時(shí)間推移,圖像延伸,但已有形狀不變隨時(shí)間推移,圖像沿波的傳播方向平移,原有波形做周期性變化聯(lián)系(1)縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)的位移(2)縱坐標(biāo)的最大值均表示振幅(3)波在傳播過程中,各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)2.巧解波的圖象與振動(dòng)圖象綜合問題的基本方法【例1】(2023屆山東省濰坊市高三下學(xué)期三模物理試題)一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形如圖甲所示,圖乙是坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。已知質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)為,則()

A.波向左傳播 B.波的傳播速度大小為C.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為 D.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為【答案】ABC【詳解】A.由題圖乙知,當(dāng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向上運(yùn)動(dòng),結(jié)合題圖甲可得該波向左傳播,故A正確;B.由題圖可知,波長為周期該波的波速故B正確;CD.經(jīng)質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)到最大位移處,由則則質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為故C正確,D錯(cuò)誤。故選ABC。【例2】.(2023·山東·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向振動(dòng)B.這列波的波速為0.8m/sC.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為D.從到,質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為70cm【答案】AD【詳解】A.根據(jù)振動(dòng)圖像,質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)刻后的下一時(shí)刻的振動(dòng)方向向上,結(jié)合波的圖像,可知這列簡(jiǎn)諧橫波向左傳播,質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向振動(dòng)。故A正確;B.由圖甲可得λ=8m,由圖乙知可得T=12s所以橫波的波速為故B錯(cuò)誤;C.設(shè)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為綜合以上信息可得質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為故C錯(cuò)誤;D.從t=0s到t=11s,經(jīng)歷了質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為故D正確。故選AD?!纠?】(2023春·江西贛州·高三校聯(lián)考階段練習(xí))某同學(xué)為了研究水波的傳播特點(diǎn),在水面上放有穩(wěn)定波源,產(chǎn)生的水波沿水平方向傳播(視為簡(jiǎn)諧波),如圖甲所示,由該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),在波源的右側(cè)某位置放有浮標(biāo),內(nèi)有速度傳感器,圖像如圖乙所示,向上為正方向,則()

A.水波的波長為16cmB.水波的傳播速度大小為1m/sC.x=8cm處的質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻向x軸正方向運(yùn)動(dòng)D.浮標(biāo)放置的位置可能為x=12cm【答案】AD【詳解】A.由圖甲得水波的波長,故A正確;B.水波的傳播速度大小故B錯(cuò)誤;C.質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近y軸方向上下振動(dòng),波傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)不會(huì)沿x軸正方向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的速度為0,下一刻方向?yàn)檎矢?biāo)處在波谷,可能為x=12cm,故D正確。故選AD。【例4】(2023春·天津南開·高三天津市第二南開中學(xué)??奸_學(xué)考試)如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()A.這列波的傳播方向是沿x軸負(fù)方向 B.經(jīng)過0.15s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸正方向傳播了3mC.這列波的傳播速度是20m/s D.經(jīng)過0.1s,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向【答案】CD【詳解】A.根據(jù)圖乙可知,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)方向振動(dòng),根據(jù)波形平移法可知,這列波的傳播方向是沿x軸正方向,故A錯(cuò)誤;B.質(zhì)點(diǎn)P只是在平衡位置上下振動(dòng),并不會(huì)隨波的傳播方向遷移,故B錯(cuò)誤;C.由圖甲可知,波長為,由圖乙可知,周期為,則波速為故C正確;D.由于波沿x軸正方向傳播,可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)可知經(jīng)過0.1s,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,故D正確。故選CD。題型三波傳播的周期性和多解性問題1.造成波傳播多解的主要因素(1)周期性①時(shí)間周期性:時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。②空間周期性:波傳播的距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確。(2)雙向性①傳播方向雙向性:波的傳播方向不確定。②振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。2.解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法,即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件關(guān)系的Δt或Δx,若此關(guān)系為時(shí)間,則t=nT+Δt(n=0,1,2,…);若此關(guān)系為距離,則x=nλ+Δx(n=0,1,2,…)。類型1時(shí)間多解性【例1】(2023春·廣東廣州·高三廣州市第十六中學(xué)校考期中)如圖所示,實(shí)線為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波時(shí)刻的波形圖,虛線(非方格)為時(shí)刻的波形圖。介質(zhì)中有P、Q、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn),時(shí)刻,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為、、。下列說法正確的是()A.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的速度總是大小相等、方向相反B.P、M兩質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移總是大小相等、方向相反C.此列波的周期可能為0.8sD.此列波的波速可能為6m/s【答案】BC【詳解】AB.由題圖可知此列波的波長為6m,而P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離小于半個(gè)波長,所以P、Q的振動(dòng)情況不是總相反;根據(jù)三角函數(shù)知識(shí)可知,P、M兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離等于半個(gè)波長,所以P、M的振動(dòng)情況總是相反,A錯(cuò)誤,B正確;CD.在1s內(nèi)x=3m處質(zhì)點(diǎn)位移為4cm,即,故波的周期為、、、……,由于波長為6m,周期不可能為1s,故波速不可能為6m/s,C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。【例2】(2023·重慶·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))某均勻介質(zhì)中,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在時(shí)刻和時(shí)刻的部分波形圖分別如圖中實(shí)線和虛線所示。下列說法正確的是()

A.這列波的波長為6mB.振源的頻率可能為1HzC.這列波的波速大小可能為4m/sD.質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)情況完全相同【答案】C【詳解】A.由題圖可知,這列波的波長為8m,故A錯(cuò)誤;BC.波沿x軸正方向傳播,在內(nèi)波傳播的距離為則波速為當(dāng)n=1時(shí),可得若振源的頻率為1Hz,則波速為把帶入,可得由于,所以振源的頻率不可能為1Hz,故B錯(cuò)誤,C正確;D.質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置相距,所以質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)情況不同,故D錯(cuò)誤。故選C?!纠?】(2023春·黑龍江哈爾濱·高三哈九中??计谥校┳罱鼉赡暌詠?,地震在世界各地頻頻出現(xiàn),讓人感覺地球正處于很“活躍”的時(shí)期。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振幅為A,在t(圖中實(shí)線)與(圖中虛線)兩個(gè)時(shí)刻x軸上區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示,求:(1)該地震波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T;(2)該地震波最小波速為多少;(3)處的質(zhì)點(diǎn)在0.2s內(nèi)通過的最小路程。【答案】(1),(,1,2,3…);(2);(3)【詳解】(1)根據(jù)題意有,(,1,2,3…)所以,(,1,2,3…)(2)由題圖知,該地震波的波長為,最大周期為0.8s,根據(jù)波速與波長的關(guān)系可得,最小波速為(3)地震橫波沿軸正方向傳播,t時(shí)刻處的質(zhì)點(diǎn)在,若路程最小,則其振動(dòng)周期為0.8s,0.2s剛好為周期,故最小路程為【例4】.(2023春·黑龍江雙鴨山·高三雙鴨山一中??计谥校┮涣泻?jiǎn)諧橫波圖像如圖所示,t1時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t2時(shí)刻的波形如圖中虛線所示,已知Δt=t2-t1=0.5s。(1)若波向右傳播,則這列波的可能波速的表達(dá)式;(2)若波向左傳播,且3T<Δt<4T,則波速多大?(3)若波速v=68m/s,則波向哪個(gè)方向傳播?【答案】(1)(n=0,1,2,3…);(2)60m/s;(3)向右傳播【詳解】(1)若波向右傳播,根據(jù)波形的周期性可得(n=0,1,2,3…)(2)同理可得,若波向左傳播,可得(n=0,1,2,3…)由于3T<Δt<4T,則n=3,代入上式可得v=(16×3+12)m/s=60m/s(3)假設(shè)波向右傳播,將v=68m/s代入v=16n+4m/s解得n=4假設(shè)成立,故波向右傳播。類型2空間多解性【例1】(2023·全國·模擬預(yù)測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿著x軸正方向傳播,其傳播速度v=6m/s,x軸上有平衡位置距離為3m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P、Q,P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖甲、乙所示,則下列說法正確的是()A.若P在Q左側(cè),則最大波長為4mB.若P在Q右側(cè),則最大波長為6mC.若P在Q左側(cè),則周期可能為D.周期可能為【答案】AD【詳解】AC.設(shè)波長為,周期為T,P、Q相距最近時(shí)的位置關(guān)系如圖所示,當(dāng)P在Q左側(cè)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)之間的平衡位置相距則最大波長為4m解得周期故A正確,C錯(cuò)誤;B.當(dāng)P在Q(的位置)右側(cè)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)之間的平衡位置相距最大波長為12m,故B錯(cuò)誤;D.當(dāng)P在Q右側(cè)時(shí)解得周期合并兩種情況,周期故D正確。故選AD?!纠?】.(2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考三模)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,圖甲和圖乙分別是平衡位置位于x1=1m及x2=4m處兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()A.波長可能為3m B.波長可能為C.波速可能為 D.波速可能為【答案】BC【詳解】AB.若波沿x軸負(fù)方向傳播,則x1=1m及x2=4m的振動(dòng)相差時(shí)間為則可得由題意可知故對(duì)應(yīng)的波速為同理,若波沿x軸正方向傳播,則x1=1m及x2=4m的振動(dòng)相差時(shí)間為則可得故對(duì)應(yīng)的波速為故A錯(cuò)誤,B正確;CD.結(jié)合AB分析可知,當(dāng)波沿x軸正方向傳播,且時(shí)且波速不可能為,故C正確,D錯(cuò)誤。故選BC?!纠?】(2023春·天津南開·高三天津市第二南開中學(xué)??奸_學(xué)考試)一列橫波沿著x軸正方向傳播,處在和的兩質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖像如圖所示,則以下說法錯(cuò)誤的是()A.2.5s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同B.2s末A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度C.該波的波長可能為D.該波的波速可能為【答案】C【詳解】A.由圖可得,周期為4s,A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程分別為當(dāng)時(shí)則A正確,不符合題意;B.由振動(dòng)圖像讀出,2s末A質(zhì)點(diǎn)的位移,處于平衡位置,速度最大;B質(zhì)點(diǎn)的位移,處于波谷,速度是零,所以2s末A質(zhì)點(diǎn)的速度大于B質(zhì)點(diǎn)的速度,則B正確,不符合題意;C.時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B在波峰,波從A向B傳播,則AB間的距離則因而該波的波長不可能為,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.根據(jù)當(dāng)時(shí),波速為則D正確,不符合題意。故選C?!纠?】(2023春·寧夏銀川·高三銀川唐徠回民中學(xué)??计谥校┰谝涣醒厮街本€傳播的簡(jiǎn)諧橫波上有相距4m的A、B兩點(diǎn),如圖甲、乙分別是A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,已知該波波長大于3m,求這列波可能的波速。【答案】若波由A向B傳播,v1=m/s;若波由B向A傳播,v1=40m/s,v2=8m/s?!驹斀狻坑烧駝?dòng)圖像得質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T=0.4s若波由A向B傳播,B點(diǎn)比A點(diǎn)晚振動(dòng)的時(shí)間Δt=nT+T(n=0,1,2,3,…)所以A、B間的距離為Δs=nλ+λ(n=0,1,2,3,…)則波長為λ==m因?yàn)棣?gt;3m,所以n=0當(dāng)n=0時(shí)λ1=m,v1==m/s若波由B向A傳播,A點(diǎn)比B點(diǎn)晚振動(dòng)的時(shí)間Δt=nT+T(n=0,1,2,3,…)所以A、B間的距離為Δs=nλ+λ(n=0,1,2,3,…)則波長為λ==mλ>3m,所以n=0,1當(dāng)n=0時(shí)λ1=16m,v1=40m/s當(dāng)n=1時(shí)λ2=m,v2=8m/s題型四波的疊加與干涉1.波的疊加在波的疊加中,質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和.2.波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的判斷方法(1)公式法:某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr.①當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí).若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.②當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí).若Δr=(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.(2)圖像法:在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上,波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn),一定是加強(qiáng)點(diǎn),而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn),各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接形成以兩波源為中心向外輻射的連線,形成加強(qiáng)線和減弱線,兩種線互相間隔,加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間.【例1】(2023春·江蘇·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,一運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的內(nèi)道由兩個(gè)半徑R為30m的半圓和兩個(gè)長為L為40m的直道組成,在兩個(gè)圓心、分別裝有兩只揚(yáng)聲器。在調(diào)試過程中,兩只揚(yáng)聲器同時(shí)播放頻率f為34Hz的低頻聲音。已知聲音在空氣中傳播的速度v為340m/s,忽略聲音在傳播過程中的衰減。求:(1)此聲音的波長;(2)通過計(jì)算判斷在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的一條直道上有幾處聲音最強(qiáng)?【答案】(1);(2)5處,見解析【詳解】(1)由可得聲音的波長為(2)直道上到兩波源的路程差最大為路程差最小為當(dāng),,時(shí),振動(dòng)最強(qiáng),一條直道上有5處聲音最強(qiáng)。【例2】.(2023·陜西咸陽·統(tǒng)考三模)如圖所示,、是同一種介質(zhì)中相距10m的兩個(gè)振動(dòng)情況完全一致的相干波源,它們的振動(dòng)方向垂直于所在的平面,它們振動(dòng)的周期為,在介質(zhì)中形成的機(jī)械波的波速為。已知,在連線上有好幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)(不含、),其中距最近的點(diǎn)為(圖中未畫出),距最近的點(diǎn)為(圖中未畫出),取,。(1)判斷是否為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);(2)求、兩點(diǎn)間的距離。【答案】(1)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);(2)【詳解】(1)根據(jù)幾何關(guān)系可知?jiǎng)t有可知點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。(2)機(jī)械波的波長為根據(jù)題意可知根據(jù)幾何關(guān)系可知聯(lián)立解得【例3】(2023·廣東·模擬預(yù)測(cè))如圖甲所示,兩個(gè)波源分別位于O點(diǎn)和A點(diǎn),O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),A點(diǎn)坐標(biāo)為(8m,10m),波源的振動(dòng)方向沿著z軸(垂直紙面向外為z軸正方向),兩個(gè)波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿著xOy平面以1m/s的速率傳播(波一直充滿空間)。O處波源的振動(dòng)圖像如圖乙所示,A處波源的振動(dòng)圖像如圖丙所示。已知B點(diǎn)坐標(biāo)為(0m,10m)、C點(diǎn)坐標(biāo)為(8m,0m)、D點(diǎn)坐標(biāo)為(12m,16m)。已知兩列波在傳播過程中振幅均不變,下列說法正確的是()

A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為4s,簡(jiǎn)諧橫波的波長為4cmB.時(shí),B處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cmC.0~6.5s時(shí)間內(nèi),C處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為12.5cmD.時(shí),D處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向沿著z軸負(fù)方向【答案】B【詳解】A.由題圖乙、丙可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為4s,由公式可知,簡(jiǎn)諧橫波的波長為4m,故A錯(cuò)誤;B.時(shí),O點(diǎn)波源處于波谷位置,因?yàn)?,所以在O點(diǎn)波源產(chǎn)生的波的作用下B處質(zhì)點(diǎn)處于波峰,A點(diǎn)波源此時(shí)處于波峰位置,,所以在A點(diǎn)波源產(chǎn)生的波的作用下B處質(zhì)點(diǎn)處于波峰,所以B點(diǎn)屬于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),B處質(zhì)點(diǎn)振幅為2cm,故B正確;C.分析可知C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為2cm,0~6s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),通過的路程為12cm,且質(zhì)點(diǎn)6.0s時(shí)剛好位于平衡位置,6~6.5s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程根據(jù)正弦函數(shù)規(guī)律可知為,所以質(zhì)點(diǎn)在0~6.5s內(nèi)通過的路程為,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)D點(diǎn)坐標(biāo)和勾股定理可知即時(shí)在O點(diǎn)波源產(chǎn)生的波的作用下D處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,而AD約為,所以時(shí)在A點(diǎn)波源產(chǎn)生的波的作用下D處質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)值,所以D處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向沿著z軸正方向,故D錯(cuò)誤。故選B?!纠?】(2023春·湖南衡陽·高三??茧A段練習(xí))兩列簡(jiǎn)諧橫波P、Q在同種介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,P波的波源平衡位置位于x=-6m處,振幅A1=3cm,Q波的波源平衡位置位于x=7m處,振幅A2=2cm,P波的振動(dòng)周期為T3s,圖示為t=0時(shí)刻兩列波的波形圖,下列說法正確的是(

A.P波波長小,先到達(dá)x=0處B.x=0處為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C.Q波的振動(dòng)頻率為D.t=6s時(shí),x=3m處質(zhì)點(diǎn)位移為0【答案】CD【詳解】A.由題圖可知λP=3m,λQ=4m,結(jié)合可知v=1m/s故兩波同時(shí)傳到處,A錯(cuò)誤;BC.由可得,,則兩列波頻率不同,無法產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉,B錯(cuò)誤、C正確;D.P波傳到處用時(shí)6s,恰好兩個(gè)周期,,故時(shí)處質(zhì)點(diǎn)位移為0,D正確。故選CD?!纠?】.(2023春·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖甲所示,水面上有兩個(gè)波源、同時(shí)產(chǎn)生兩列水波,若兩列水波近似為簡(jiǎn)諧橫波,以兩波源的連線為x軸建立坐標(biāo)軸,某時(shí)刻的波形圖如圖乙所示,P、Q為介質(zhì)中的兩點(diǎn),下列說法正確的是()A.發(fā)出的水波波長大于發(fā)出的水波波長B.兩列水波在水中的傳播速度大小相等C.圖示時(shí)刻,P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)方向相反D.兩列水波相遇時(shí),兩波源連線中點(diǎn)處的振動(dòng)將加強(qiáng)【答案】BD【詳解】A.由圖乙可知,兩列水波的波長故A錯(cuò)誤;B.機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定,兩列水波在水中的傳播速度大小相等,故B正確;C.圖示時(shí)刻,P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)方向均沿y軸負(fù)方向,振動(dòng)方向相同,故C錯(cuò)誤;D.兩波源連線中點(diǎn)到兩波源的波程差為零,振動(dòng)始終加強(qiáng),故D正確。故選BD。【例6】.(2023春·云南玉溪·高三云南省玉溪第一中學(xué)??计谥校┤鐖D所示,兩位同學(xué)分別拉一根長為1.2m的繩兩端A、B,t=0時(shí)刻,兩同學(xué)同時(shí)抖動(dòng)繩子兩端,使A、B開始在豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng),產(chǎn)生沿繩傳播的兩列波、振源為A的波波速為v1,振源為B的波波速為v2。t=0.4s時(shí),兩列波恰好傳播到P,Q兩點(diǎn),波形如圖所示,則()A.兩列波起振方向相反B.v1=v2C.到兩列波相遇時(shí),質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過的路程為25cmD.t=1.4s時(shí),x=0.55m處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為【答案】BD【詳解】A.兩列波恰好傳播到P,Q兩點(diǎn),結(jié)合同側(cè)法可知振源A的起振方向?yàn)樨Q直向上,振源B的起振方向也是豎直向上,A錯(cuò)誤;B.由圖可知,B正確;C.質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)周期為兩列波波速相等,故在處相遇,需要的時(shí)間為所以質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過的路程為C錯(cuò)誤;D.左側(cè)波源振動(dòng)傳到處需要的時(shí)間為故t=1.4s時(shí),該處質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了,左側(cè)波源的振動(dòng)方程為代入t=1.4s可得此時(shí)左側(cè)波源引起質(zhì)點(diǎn)處的振動(dòng)位移為右側(cè)波源振動(dòng)傳到處需要的時(shí)間為可知t=1.4s時(shí),該處質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了,右側(cè)波源振動(dòng)周期為,故右側(cè)波源引起質(zhì)點(diǎn)處的振動(dòng)位移為,根據(jù)波的疊加原理可得總的位移為,D正確。故選BD。題型五波特有的現(xiàn)象波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須相同,相位差保持不變產(chǎn)生明顯衍射的條件:障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣波能夠繞過障礙物或孔繼續(xù)向前傳播2.多普勒效應(yīng)(1)條件:聲源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(距離發(fā)生變化)。(2)現(xiàn)象:觀察者感到頻率發(fā)生變化。(3)實(shí)質(zhì):聲源頻率不變,觀察者接收到的頻率變化?!纠?】(2023春·天津南開·高三南開中學(xué)校考期中)一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播,時(shí)刻波形如圖所示,此時(shí)波剛好傳到點(diǎn),時(shí)質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)負(fù)方向最大位移處,則()

A.此波波源的起振方向沿軸負(fù)方向B.該簡(jiǎn)諧橫波的波速為C.該簡(jiǎn)諧橫波的頻率為D.該波在傳播過程中遇到尺寸為的障礙物會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】BCD【詳解】A.簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播,由“上下坡”法可知,質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向,所以此波波源的起振方向沿y軸正方向,故A錯(cuò)誤;B.t=0.3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)負(fù)方向最大位移處,由可得由圖知,波長該簡(jiǎn)諧橫波的波速為B正確;C.該簡(jiǎn)諧橫波的頻率為C正確;D.障礙物尺寸和波長相近或波長大于障礙物尺寸時(shí),會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以該波在傳播過程中遇到尺寸為的障礙物會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故D正確。故選BCD?!纠?】.(2023春·湖北襄陽·高三襄陽四中校考階段練習(xí))花樣游泳被譽(yù)為水中芭蕾,某運(yùn)動(dòng)員在花樣游泳比賽中,有一場(chǎng)景:用手拍皮球,水波向四周散開,這個(gè)場(chǎng)景可以簡(jiǎn)化為如圖,波源O起振方向向下,垂直于水平介質(zhì)平面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。t=0時(shí),離O點(diǎn)10m的質(zhì)點(diǎn)A開始振動(dòng);t=2s時(shí),離O點(diǎn)20m的質(zhì)點(diǎn)B開始振動(dòng),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A第3次回到平衡位置。下列說法正確的是()A.t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)方向向下B.t=1s時(shí),AB連線中點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)C.該波遇到1m的障礙物,會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.該波與周期為2s的波相遇,會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象【答案】ACD【詳解】A.由題意可知,質(zhì)點(diǎn)A第3次回到平衡位置,周期為波源O起振方向向下,則t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A回到平衡位置向下振動(dòng),A正確;B.由題意可知,波長為10m。如圖,AB連線中點(diǎn)到

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