专题11 机械波-【鼎力同步】2022-2023年高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）

高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练 专题11 机械波 特训专题 特训内容 专题1 机械波的传播和波的图像（1T—4T） 专题2 波的图像与振动图像（5T—8T） 专题3 波的多解问题（9T—12T） 专题4 波的干涉（13T—16T） 专题5 波的衍射和多普勒效应（17T—20T） 【典例专练】 1、 机械波的传播和波的图像 1．“战绳”训练是近年健身的一种流行的项目，如甲图，健身者双手握住双绳一端，上下抖动使绳子振动起来形成绳波，使健身者获得很好的健身效果。健身者抖动其中一根绳子形成的绳波，可看作简谐波，以手的平衡位置为坐标原点，建立xOy坐标系，如乙图是t=0时刻绳子的波形，若抖动的频率是0.5Hz，不考虑绳波传播过程中的能量损失，则（　　）    A．传播速度为8m/s B．该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向 C．该时刻P点坐标为（0，16） D．从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为 2．由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为7.8 m、6.6 m。P、Q开始振动后，下列判断正确的是（　　） A．P、Q两质点运动的方向始终相反 B．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰 C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置 D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波谷 3．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝1.0s时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x＝5m处的M点，t＝1.5s时刻x＝10m处的质点Q刚好开始振动。下列说法正确的是（　　） A．该简谐横波的波速为10m/s B．该简谐横波的周期为0.5s C．当质点Q第3次出现在波谷时，x＝19m处的质点刚好开始振动 D．当质点Q第3次出现在波谷时，x＝6m处的质点通过的路程为13m 4．如图，一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图像，a、b间距离为1.5m（波长大于1.5m），下列说法正确的是（　　）    A．这列波的速度可能是1m/s B．这列波的速度可能是0.6m/s C．从时刻起，质点a在2秒内的位移大小是 D．从时刻起，质点a在2秒内的位移大小是 【模型方法总结】 1.机械波的传播特点 (1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。 (2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。 (3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质不同，波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变。 (4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。 2．波速公式v＝＝λf的理解 (1)波速v：机械波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定，与波源的周期T无关。 (2)频率f：由波源决定，等于波源的振动频率。各个质点振动的频率等于波源的振动频率。 3．波的图像的特点 (1)时间间隔Δt＝nT(波传播nλ，n＝0,1,2,3，…)时，波形不变。 (2)在波的传播方向上：①当两质点平衡位置间的距离Δx＝nλ (n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同，在波形图上的对应位移一定相同；②当两质点平衡位置间的距离Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反，在波形图上的对应位移一定等值反向。 (3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。 4．根据波的图像、波的传播方向判定质点的振动方向的方法 内容 图像 “上下坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 “同侧”法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 “微平移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向 注意：波的图像、波的传播方向与质点振动方向三者之间可以互相判定。 2、 波的图像与振动图像 5．图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是（    ）    A．从t=0到t=0.1s，该波沿x轴正方向传播了2cm B．在t=0.2s时，质点A的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向 C．从t=0.2s到t=0.3s，质点B通过的路程等于5cm D．在t=0.1s时，质点C和质点D的速度相同 6．如图所示，图甲为一列简谐横波在时刻的波形，其中质点P坐标为（，），质点Q坐标为（，），图乙为质点Q的振动图像，图中M点坐标为（，），则关于波的传播和质点的振动，下列判断不正确的是（