章末素養(yǎng)培優(yōu)●

知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建●

例1(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t＝0時(shí)刻和t＝1s時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示．已知x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在0～1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為4.5cm.下列說法正確的是(

)A．波沿x軸正方向傳播B．波源振動(dòng)周期為1.1sC．波的傳播速度大小為13m/sD．t＝1s時(shí)，x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)答案：AC

素養(yǎng)培優(yōu)2波的多解問題1．造成波動(dòng)問題多解的主要因素有(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：波傳播距離Δx與波長(zhǎng)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．

例2一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示，實(shí)線為t1＝2s時(shí)的波形圖，虛線為t2＝5s時(shí)的波形圖．下列關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像正確的是(

)答案：A

例3(多選)如圖所示為一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，A為t＝0時(shí)刻的波形圖，B為t＝0.12s時(shí)的波形圖．已知該簡(jiǎn)諧橫波的周期大于0.1s，下列說法正確的是(

)A．該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播B．該簡(jiǎn)諧橫波的周期可能為0.24sC．該簡(jiǎn)諧橫波的傳播速度可能為25m/sD．t＝0.24s時(shí)，在x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)在最大位移處答案：CD

單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)卷(三)1．聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不能繞過該建筑物，這是因?yàn)?

)A．聲波是縱波，光波是橫波B．聲波振幅大，光波振幅小C．聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很短D．聲波波速較小，光波波速很大答案：C解析：波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：孔縫的寬度或障礙物尺寸與波長(zhǎng)相比差不多或比波長(zhǎng)更?。捎诼暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)比較長(zhǎng)(1.7cm～17m)，和樓房的高度相近，故可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而可見光的波長(zhǎng)很短，無法發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確．2．(2025·河北石家莊高二聯(lián)考)一列波向右傳播，經(jīng)過某個(gè)有一串粒子的介質(zhì)．如圖所示為某一時(shí)刻各粒子的位置，虛線為對(duì)應(yīng)各粒子的平衡位置．以下關(guān)于該波在圖示時(shí)刻說法正確的是(

)A．此波為縱波，波長(zhǎng)為8cmB．粒子8和粒子10正朝同一方向運(yùn)動(dòng)C．粒子3此時(shí)速度為零D．粒子7和粒子11的位移大小始終相同答案：D解析：從題圖中看出，有疏部和密部，故此波為縱波，題圖所示時(shí)刻粒子3、7、11在平衡位置處，故波長(zhǎng)為λ＝(11－3)×2cm＝16cm，故A錯(cuò)誤；波向右傳播，題圖所示時(shí)刻，粒子7比粒子8離平衡位置近，粒子9比粒子10離平衡位置遠(yuǎn)，故粒子8在靠近平衡位置，向左運(yùn)動(dòng)，粒子10在遠(yuǎn)離平衡位置，向右運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；粒子3此時(shí)位于平衡位置處，速度最大，故C錯(cuò)誤；粒子7和粒子11的平衡位置相差半個(gè)波長(zhǎng)，其位移大小始終相同，故D正確．3．某同學(xué)研究繩波的形成，取一條較長(zhǎng)的軟繩，用手握住一端水平拉直后，沿豎直方向抖動(dòng)即可觀察到繩波的形成．該同學(xué)先后兩次抖動(dòng)后，觀察到如圖中所示的甲、乙兩個(gè)繩波情形．關(guān)于兩次形成的繩波，下列判斷正確的是(

)A．波形甲的振幅比波形乙大B．波形甲的周期比波形乙大C．波形甲的形成時(shí)間比波形乙早D．波形甲的起振方向與波形乙相同答案：B

4．固定在振動(dòng)片上的金屬絲周期性地敲擊平靜水面，可以形成水波．若將水波視為橫波，以金屬絲在水面上的敲擊點(diǎn)為原點(diǎn)，在水平面建立xOy坐標(biāo)系，俯視圖如圖所示，其中實(shí)線代表波峰，虛線代表波谷，圖示時(shí)刻A、B兩質(zhì)點(diǎn)恰好分別位于波峰和波谷上，且A、B兩質(zhì)點(diǎn)的水平距離為l，

答案：D

5．一簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形如圖所示，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為

y＝4sin(5πt)cm，下列說法正確的是(

)A．該波的振幅為8cmB．該波的波速為10m/sC．該波沿x軸負(fù)方向傳播D．質(zhì)點(diǎn)P在一個(gè)周期內(nèi)沿x軸正方向遷移了4m答案：B

6．如圖表示聲波從介質(zhì)Ⅰ進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ的折射情況．由圖判斷，下面說法正確的是(

)A．入射角大于折射角，聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波速大于它在介質(zhì)Ⅱ中的波速B．入射角大于折射角，聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波速小于它在介質(zhì)Ⅱ中的波速C．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空氣，Ⅱ可能是水D．入射角小于折射角，Ⅰ可能是鋼鐵，Ⅱ可能是空氣答案：A解析：依題意，圖中MN為介質(zhì)界面，虛線為法線，i為入射角，γ為折射角，從圖可直接看出入射角大于折射角(i>γ)，故聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波速大于它在介質(zhì)Ⅱ中的波速，A正確，B、D錯(cuò)誤；聲波在固體和液體中的速度要大于它在空氣中的速度，C錯(cuò)誤．7．如圖所示，將兩根粗細(xì)相同、材料不同的長(zhǎng)軟繩甲、乙的一端連接在一起，1、2、3、4…為繩上的一系列間距均為0.1m的質(zhì)點(diǎn)，其中質(zhì)點(diǎn)10為兩繩的結(jié)點(diǎn)，繩處于水平方向．手持質(zhì)點(diǎn)10在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成向左和向右傳播的兩列簡(jiǎn)諧波Ⅰ、Ⅱ，其中波Ⅰ的波速為0.2m/s.某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)10處在波谷位置，5s后此波谷傳到質(zhì)點(diǎn)15，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)10正好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)10與質(zhì)點(diǎn)15之間還有一個(gè)波谷，

答案：D

8．下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是(

)A．科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離B．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速C．技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D．交警向車輛發(fā)射超聲波并通過測(cè)量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度答案：BD解析：當(dāng)觀察者與測(cè)量對(duì)象無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不發(fā)生多普勒效應(yīng)，A、C錯(cuò)誤；當(dāng)觀察者與測(cè)量對(duì)象相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)生多普勒效應(yīng)，根據(jù)接收頻率的變化可以進(jìn)行測(cè)速，B、D正確．9．如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的圖像，振源周期為1s．以下說法正確的是(

)A．質(zhì)點(diǎn)b的振幅為0B．經(jīng)過0.25s，質(zhì)點(diǎn)b的位移為－4cmC．從t＝0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置D．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a、c所受的回復(fù)力大小之比為1∶2答案：CD

10．如圖甲為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，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．則由圖可知(

)A．從該時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)P先運(yùn)動(dòng)至波谷位置B．從該時(shí)刻起，經(jīng)過0.1s，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為0.4mC．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波谷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置上方并向上振動(dòng)D．從該時(shí)刻起經(jīng)過0.15s，波沿x軸的負(fù)方向傳播了3m答案：BC

11．(8分)兩列簡(jiǎn)諧橫波均沿x軸傳播，傳播速度的大小相等，其中一列沿x軸正方向傳播(如圖中實(shí)線所示)，另一列沿x軸負(fù)方向傳播(如圖中虛線所示)．這兩列波的頻率相等，振動(dòng)方向均沿y軸方向，則圖中x＝1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x＝________處的點(diǎn)，振幅最小的是x＝________處的點(diǎn)．4、82、6解析：在圖示時(shí)刻，兩列波引起各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移和都為零，但其中一些質(zhì)點(diǎn)是在振動(dòng)過程中恰好經(jīng)過平衡位置，而另外一些質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)減弱，振幅為零，對(duì)x＝4處的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)、虛兩列波均使質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，是同向疊加的，即振幅為兩列波分別引起的振幅之和．同理對(duì)x＝8處的質(zhì)點(diǎn)，兩列波都使該質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，也是同向疊加，即是振幅最大的質(zhì)點(diǎn)．而x＝2與x＝6處的質(zhì)點(diǎn)則均為反向疊加，即均為振幅最小的質(zhì)點(diǎn)．12．(6分)一個(gè)觀察者在高處用望遠(yuǎn)鏡注視在地上的木工以每秒2次的頻率擊釘子，他聽到聲音時(shí)恰好看到擊錘動(dòng)作．若觀察者距木工680m，當(dāng)木工停止擊錘后，他還能聽到________次擊釘聲(聲波在空氣中的傳播速度為

340m/s)．4

13．(12分)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波在沿＋x軸方向傳播，圖甲和圖乙分別為軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在x軸上的坐標(biāo)分別為xa＝0.1m，xb＝1.3m，已知波長(zhǎng)大于1.2m，試求這列波的波長(zhǎng)λ和波速v.答案：1.6m

4m/s

14．(14分)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源，在t＝0時(shí)開始振動(dòng)，形成一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，其振動(dòng)圖像如圖所示，t1＝0.5s時(shí)波到達(dá)P點(diǎn)，t2＝0.8s時(shí)波到達(dá)Q點(diǎn)．已知P、Q平衡位置間的距離為3m.(1)求波長(zhǎng)λ、波速v及原點(diǎn)的振動(dòng)方程；答案：λ＝2m，v＝10m/s，y＝10sin(10πt)cm

(2)當(dāng)Q點(diǎn)走過的路程為10cm時(shí)，求P點(diǎn)走過的路程s及此時(shí)離開平