2023届高考物理一轮复习学案 42 机械波的综合问题

高三 物理 学案 班级 姓名 42机械波的综合问题 【自主学习】 一、振动图象（方程）与波形图综合 图象类型 振动图象 波的图象 图象 物理意义 研究 质点在 时刻的位移 研究 质点在 时刻的位移 一个完整曲线 所占横坐标距离表示一个 所占横坐标距离表示一个 图象变化 随时间推移，图象 ，但已有形状保持 随时间推移，波形沿传播方向 质点速度方向 的判断方法 二、波的多解问题产生原因 1、双向性：题目中没有明确波的传播方向，造成双向多解。 2、空间的周期性：相距nλ的两个质点振动情况总相同，造成距离Δx与波长λ的关系不确定。 3、时间的周期性：经过nT波形不变，造成经过的时间Δt与周期T的关系不确定。 【针对训练】 1、图甲为一系列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为=2m和=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是（ ） A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s B．质点a经4秒振动的路程为4m C．此时刻质点a的速度沿+y方向 D．质点a在t=2s时速度为零 2、在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y=5sin（t），它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传播到x=12m处，波形如图所示，则（ 　） A．此后再经6s，x=12m处的质点将传播到x=24m处 B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D．此后M点第一次到达y=﹣3m处所需时间是2s 3、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是（ ） A．波速为0.40 m/s B．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷 C．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷 D．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s， 则它在该介质中的波长为0.32 m 4、一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=xb（xb＞0）。a点的振动规律如图所示，已知波速为v=10m/s，在t=0.1s时，b点的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是（ ） A．波沿x轴正向传播，xb=0.5m B．波沿x轴正向传播，xb=1.5m C．波沿x轴负向传播，xb=2.5m D．波沿x轴负向传播，xb=3.5m 5、一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图1中实线所示，t=0.3s时刻的波形为图中虚线所示，则（ ） A．波的传播方向一定向右 B．波的周期可能为0.5s C．波的频率可能为5.0Hz D．波的传播速度可能为9.0m／s 6、一列简谐横波沿x轴传播，图甲是波传播到x=5 m的质点M时的波形图，图乙是质点N（x=3 m）从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x=10 m处的质点，则下列说法正确的是（ ） A．这列波的波长是4 m B．这列波的传播速度是1.25 m／s C．M点以后的各质点开始振动时的方向都沿一y方向 D．从此时刻开始经过8s，质点Q第一次到达波峰 7、图（a）为一列简谐横波在t=2 s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2 m的质点。下列说法错误的是（ ） A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．当t=7 s时，P恰好回到平衡位置 D．0~2 s时间内，P向y轴负方向运动 8、手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是（ ） A．该简谐波是纵波 B．该简谐波的最大波长为2L C．时，P在平衡位置上方 D．时，P的速度方向竖直向上 9、一列简谐横波沿轴传播，已知轴上和处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（ ） A. B. C. D. 10．如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，、是传播路线上相距的两个质点，图乙是处质点的振动图像，则（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．时，质点沿轴负方向运动 C．从到时间内质点沿轴移动 D．从开始再经