03-第3章 专题专项练-专题强化练7 波的多解问题（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦机械波中的波的多解问题，通过专题专项练衔接振动图像、波形图等基础知识点，以典型例题为支架，引导学生理解因波传播方向、周期性导致的多解成因，构建知识脉络。 其亮点在于融入科学思维中的科学推理与模型建构，通过浙江、福建等地联考真题解析，展示波长、波速多解计算过程，总结从特殊到一般的解题方法。强化运动和相互作用观念，助力学生提升复杂问题解决能力，为教师提供结构化专题教学资源，提高教学效率。

第3章 机械波 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 专题强化练7　波的多解问题 第1讲　描述运动的基本概念 1.[2024浙江衢温“5+1”联盟期中联考]一列简谐波沿直线传播,先后经过a、b两点,a、b两点间距为1 m,图甲为a的振动图像,图乙为b的振动图像。下列说法正确的是 ( )        A.波长可能为4 m B.波的传播速度可能为0.25 m/s C.波源的振动频率是4 Hz D.t=1 s时,a向y轴负方向运动 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据两个振动图像可知,b的振动相比a的来说,至少延后了 个周期,则有(n+ )λ=1 m(n=0,1,2,3, …),可得该波的波长为λ=  m(n=0,1,2,3,…),当n=0时,该波的波长为4 m,A正确;由题图可知,波的周 期为4 s,则波源的振动频率为0.25 Hz,该波的波速为v= =  m/s(n=0,1,2,3,…),可知无论n取何值,波 的速度都不可能为0.25 m/s,故B、C错误;由题图甲可知,t=1 s时,a在负向最大位移处,向y轴正方向运动, 故D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[多选题][2024福建泉州期中]如图甲所示,在均匀介质中P、Q两质点相距d=0.4 m,质点P的振动图像 如图乙所示,已知t=0时刻,P、Q两质点都在平衡位置,且P、Q之间只有一个波峰,则下列判断正确的是  ( )        A.波的传播速度可能为1 m/s B.波的传播速度可能为  m/s C.质点Q出现在波谷的时刻可能为t=0.15 s D.质点Q出现在波谷的时刻可能为t=0.45 s 　CD     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图乙可知,t=0时,P由平衡位置向下振动,若该机械波从P传向Q,且P、Q之间只存在一个波 峰,则波形图如图甲、乙所示,则波长λ甲=d=0.4 m,λ乙=0.8 m,由题图乙可知,该波的周期T=0.2 s,故波速v甲 = =2 m/s,v乙= =4 m/s;        若该机械波从Q传向P,且P、Q之间只存在一个波峰,那么波形图如图丙、丁所示,则波长λ丙= d=  m,λ 丁=d=0.4 m,故波速v丙= =  m/s,v丁= =2 m/s,A、B错误。        第1讲　描述运动的基本概念 t=0时刻P、Q均在平衡位置,根据以上分析可知质点Q可能向上运动,也可能向下运动,当质点Q向上运 动时,出现在波谷的时间是t= T=(0.2n+0.15) s(n=0,1,2,3,…);当质点Q向下运动时,出现在波谷的时 间是t'= T=(0.2n+0.05) s(n=0,1,2,3,…),故C、D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026湖南邵阳开学考试]在艺术体操比赛中,体操运动员伴随着欢快的音乐,完成了各项专业动作。 如图甲为t=0时刻体操运动员抖动彩带形成的一列沿x轴传播的简谐横波的部分波形图,A、B是彩带上 沿x轴方向上相距2 m的两个质点,A质点位于波峰时,B质点恰位于波谷,图丙为彩带上C质点的振动图 像。下列说法正确的是 ( )        A.体操运动员的手每分钟完成100次全振动 B.该简谐波的传播速度可能为12 m/s C.t=4.1 s时刻,x=0处质点的速度最大 　D     D.0~  s时间内,x=0处质点振动的路程为5  cm 第1讲　描述运动的基本概念 解析　由图乙可知该简谐横波的周期T=0.4 s,频率为f= =  Hz=2.5 Hz,体操运动员的手每分钟完成 全振动的次数为N=60 s·f=150(次),A错误;A质点位于波峰时,B质点恰位于波谷,有2 m=nλ+ (n=0,1,2, …),得λ=  m,该简谐横波的传播速度为v= =  m/s,当n=0时,vmax=10 m/s,B错误;t=4.1 s=10T+ ,t =4.1 s时x=0处的质点位于波峰或波谷(由于传播方向不确定,不能得到具体位置),速度为零,C错误;t=  s= T时,x=0处质点的位移大小y=A sin  t=5  cm,所以0~  s时间内,x=0处质点振动的路程为s=5  cm,D正确。故选D。 方法技巧     解决周期性多解问题时,往往采用从特殊到一般的思维方法,即找出一个周期内满足条件的Δt或Δx,若 为时间,则t=nT+Δt(n=0,1,2,…);若为距离,则x=nλ+Δx(n=0,1,2,…)。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2025山东期末]一列简谐横波沿x轴传播,已知t1=0时波形如图中实线所示,t2=0.2 s 时的波形如图中虚 线所示。(横轴上所标数据对应实线与横轴交点) (1)若波向x轴负方向传播,求该波的波速; (2)用T表示该简谐波的周期,若3T<(t2-t1)<4T,且波向x轴正方向传播,求平衡位置在x=6 m处的质点在t1到 t2的时间内通过的路程; (3)若该波的波速为110 m/s,试通过计算判断该波的传播方向。   第1讲　描述运动的基本概念 答案    (1)(40n+10) m/s(n=0,1,2,…)    (2)3 m    (3)见解析 解析    (1)若波向x轴负方向传播,由图像知在Δt=t2-t1内波向左传播的距离为Δx=nλ+ λ=(8n+2) m(n=0,1, 2,…) 则波速为v= =  m/s=(40n+10) m/s(n=0,1,2,…) (2)若3T<(t2-t1)<4T,且波向x轴正方向传播,t1=0时平衡位置在x=6 m处的质点向下振动,在Δt内,该质点振 动了3 T,通过的路程为s= ×4A=15×0.2 m=3 m (3)已知波速v=110 m/s,故在Δt内波传播的距离为Δx=vΔt=22 m=2 λ,所以波沿x轴正方向传播。 第1讲　描述运动的基本概念 $