2019-2020年高三物理第一轮复习选修3-3第十四章机械振动机械波

2019-2020年高三物理第一轮复习选修3-3第十四章机械振动机械波课时安排2课时教学目标1．知道简谐运动的概念，掌握简谐运动的公式和图象2．知道机械波的产生与分类，理解横波的图象的物理意义3．能够横波的图象、波速、波长、频率（周期）的关系解决有关问题本讲重点简谐运动的公式和图象、横波的图象本讲难点1．简谐运动的公式和图象2．横波的图象考点点拨1．简谐运动的公式和图象2．受迫振动共振3．波的图象及应用4．波的干涉、衍射、多普勒效应第一课时

一、考点扫描

（一）知识整合1．简谐运动

（1）物体在跟偏离平衡位置的并且的回复力作用下的振动，叫做简谐运动

（2）简谐运动的三个特征受力特征，运动特征，能量特征

（3）简述弹簧振子在一次全振动中位移、速度、加速度、回复力、动能、势能的变化规律

（4）简谐运动的频率（或周期）由决定，与振幅，因此又称为振动系统的固有频率（或固有周期）

（5）简谐运动的图象

①振动图象表示的是，是一条正弦（或余弦）曲线，如图所示

②由振动图象可以确定，质点的振动、某时刻质点的位移、振动方向和加速度的方向，如t1时刻质点P的运动方向沿2．单摆

（1）单摆的振动是简谐运动的条件

（2）单摆做简谐运动的周期公式单摆做简谐运动的周期（或频率）跟、无关，摆长L指_______________的距离，g为单摆所在处的重力加速度

（3）秒摆的周期为s，根据单摆周期公式，可算得秒摆的摆长约为m3．机械波

（1）机械波的产生条件

①_________

②____________

（2）机械波的分类机械波可分为_________和_________两种前者质点振动方向和波的传播方向_______，后者质点振动方向和波的传播方向___________

（3）机械波的传播

①在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的波速、波长和频率之间满足公式_________

②介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的__________，是变加速运动，介质质点并不随波__________

③机械波转播的是___________、________和________

④机械波的频率由_______决定，而传播速度由________决定

（4）机械波的反射、折射、衍射、干涉

①一切波都能发生反射、折射、衍射、干涉特别是衍射、干涉，是波特有的性质衍射______________________叫做波的衍射能够发生明显的衍射现象的条件是_____________________________________

②干涉产生干涉的必要条件是__________________________在稳定的干涉区域内，振动加强点始终___________；振动减弱点始终___________“波峰和波峰叠加得到振动_______点”，“波谷和波谷叠加也得到振动_______点”，“波峰和波谷叠加得到振动__________点”

（5）多普勒效应__________________________________________________，这种现象叫多普勒效应学习“多普勒效应”必须弄清的几个问题

①当波源以速率v匀速靠近静止的观察者A时，观察者“感觉”到的频率_________

②当波源静止，观察者以速率v匀速靠近波源时，观察者“感觉”到的频率________

③当波源与观察者相向运动时，观察者“感觉”到的频率_______

④当波源与观察者背向运动时，观察者“感觉”到的频率________4．振动图象和波的图象（完成下表）简谐振动简谐横波图象坐标横坐标纵坐标研究对象物理意义随时间的变化反映的物理信息

（二）重难点阐释1．理解简谐运动的对称性物体做简谐运动时，在同一位置P点，振子的位移相同，回复力、加速度、动能和势能也相同，速度大小相等，但方向可相同也可相反在关于平衡位置对称的两个位置，动能、势能也对应相等，回复力、加速度大小相等，方向相反；速度的大小相等，方向也可相同，也可相反，运动时间也对应相等一个做简谐运动的质点，经t=nT（n为正整数），则质点必回到出发点，而经过t=（2n+1）（n为正整数），则质点所处位置与原来位置关于平衡位置对称2．平衡位置平衡位置应指物体所受回复力为零的位置，并不一定处于平衡状态如单摆摆球（摆角小于10°）运动到最低点的位置受绳子拉力和重力的合力提供向心力，不会为零，小球不是处于平衡状态3．单摆的摆球所受重力的切向分力充当回复力，绳子拉力与重力的径向分力的合力充当向心力4．关于单摆周期公式的理解

（1）从单摆周期公式T=2可看出，单摆周期与振幅和摆球质量无关

（2）等效摆长摆长L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离，如图双线摆等

（3）等效重力加速度g＇公式中的g由单摆所在空间位置决定，由g=GM/R2知，g随地球表面不同位置，不同高度而变化，在不同星球上也不相同，因此应求出单摆所在处的等效值g＇代入公式

二、高考要点精析

（一）简谐运动的公式和图象☆考点点拨描述简谐运动的物理量有振幅、周期、频率、相位等简谐运动的振动方程为x=Asin（ωt+）如图所示是A、B两个弹簧振子的振动图象，则它们的相位差是Δ=【例1】如图所示，表示某弹簧振子的振动图象由图象所给出的信息回答下列问题

（1）计时开始时振子处在什么位置？

（2）从t=2×10-2s时刻到t=4×10-2s时刻的时间内振子通过的路程是多少？

（3）振子经过多长时间经过平衡位置一次？

（4）振子振动固有频率是多少？答案

（1）正向最大位移处

（2）2cm

（3）2×10-2s

（4）25Hz解析

（1）由于0时刻振子的位移为正的最大值，故可知振子在最大位移处，而且由平衡位置指向该点的方向被取作正方向

（2）这段时间内，振子从负最大位移处运动到正最大位移处，通过的路程是2cm

（3）图象与t轴的交点时刻表示振子通过平衡位置，所以振子每隔2×10-2s通过平衡位置一次

（4）由图可知，T=4×10-2s，故f=1/T=25Hz点评理解简谐运动图象的意义，能从图象知道简谐运动的周期、振幅、位移，并能推断振子的速度、加速度、回复力的情况是本节学习的重点【例2】如图所示，A、B叠放在光滑水平地面上，B与自由长度为Lo的轻弹簧相连，当系统振动时，A、B始终无相对滑动已知mA=3m，mB=m，当振子距平衡位置的位移x=L0/2时，系统的加速度为a，求A、B间摩擦力F与位移x的函数关系答案Ff=6max/L0解析设弹簧的劲度系数为k，以A、B整体为研究对象，系统在水平方向上做简谐运动，其中弹簧的弹力作为系统的回复力，所以对系统运动到距平衡位置L0/2时，有kL0/2=（mA+mB）a，由此得k=8ma/L0当系统的位移为x时，A、B间的静摩擦力为Ff，此时A、B具有共同加速度a＇，对系统有kx=（mA+mB）·a＇

①k=8ma/L0

②对A有Ff=mA·a＇

③①②③结合有Ff=6ma/L0x点评此题综合考查了受力分析、胡克定律、牛顿定律和回复力等概念，其解题关键是合理选取研究对象，在不同的研究对象中回复力不同此题最后要求把摩擦力Ff与位移X的关系用函数来表示，要将物理规律与数学有机结合【例3】如图所示，光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长，今有两个小球（可视为质点），同时由静止释放，其中甲球离圆槽最低点O远些，它们第一次相遇地点在（）A．O点B．O点偏左C．O点偏右D．无法确定分析甲、乙两球做类似单摆的简谐运动，其周期与振幅无关甲、乙到达O点的时间均为四分之一周期，选A点评本题着重考察单摆的周期与振幅无关☆考点精炼1．劲度系数为20N／cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻A．振子所受的弹力大小为

0.5N，方向指向x轴的负方向B．振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0～4s内振子作了

1.75次全振动D．在0～4s内振子通过的路程为

0.35cm，位移为02．摆长为L的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，（取作t=0），当振动至时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的（  ） 3．已知单摆摆长为L，悬点正下方3L/4处有一个钉子让摆球做小角度摆动，其周期将是多大？

（二）受迫振动共振☆考点点拨物体在驱动力（即周期性外力）作用下的振动叫受迫振动物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定两者越接近，受迫振动的振幅越大，两者相差越大受迫振动的振幅越小当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振【例4】把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期为使共振筛的振幅增大，以下做法正确的是（）A．降低输入电压B．提高输入电压C．增加筛子质量D．减小筛子质量解析筛子的固有频率为f固=4/3Hz，而当时的驱动力频率为f驱=88/60Hz，即f固f驱为了达到振幅增大，应该减小这两个频率差，所以应该增大固有频率或减小驱动力频率本题应选AD☆考点精炼4．如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动下列说法中正确的有（）A．各摆的振动周期与a摆相同B．各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大C．各摆的振动周期不同，c摆的周期最长D．各摆均做自由振动第二课时

（三）波的图象及应用☆考点点拨

（1）波速v运动状态或波形在介质中传播的速率；同一种波的波速由介质决定注在横波中，某一波峰（波谷）在单位时间内传播的距离等于波速

（2）周期T即质点的振动周期；由波源决定

（3）波长λ在波动中，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离注在横波中，两个相邻波峰（波谷）之间的距离为一个波长结论

（1）波在一个周期内传播的距离恰好为波长由此

①v=λ/T=λf；λ=vT.

②波长由波源和介质决定

（2）质点振动nT（波传播nλ）时，波形不变

（3）相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同；相隔半波长奇数倍的两质点，振动状态总相反

（4）波的图象中，波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中已知任意两者，可以判定另一个（口诀为“上坡下，下坡上”；或者“右上右、左上左）【例5】在均匀介质中有一个振源S，它以50HZ的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=

0.03s时刻的波形解析从开始计时到t=

0.03s经历了

1.5个周期，波分别向左、右传播

1.5个波长，该时刻波源S的速度方向向上，所以波形如图所示【例6】如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20m/sP是离原点为2m的一个介质质点，则在t=

0.17s时刻，质点P的

①速度和加速度都沿-y方向；

②速度沿+y方向，加速度沿-y方向；

③速度和加速度都正在增大；

④速度正在增大，加速度正在减小以上四种判断中正确的是A．只有

①B．只有

④C．只有

①④D．只有

②③解析由已知，该波的波长λ=4m，波速v=20m/s，因此周期为T=λ/v=

0.2s；因为波向右传播，所以t=0时刻P质点振动方向向下；

0.75T

0.17sT，所以P质点在其平衡位置上方，正在向平衡位置运动，位移为正，正在减小；速度为负，正在增大；加速度为负，正在减小

①④正确，选C【例7】如图是一列波在t1=0时刻的波形，波的传播速度为2m/s，若传播方向沿x轴负向，则从t1=0到t2=

2.5s的时间内，质点M通过的路程为______，位移为_____解析由图波长λ=

0.4m，又波速v=2m/s，可得周期T=

0.2s，所以质点M振动了

12.5T对于简谐振动，质点振动1T，通过的路程总是4A；振动

0.5T，通过的路程总是2A所以，质点M通过的路程12×4A+2A=250cm=

2.5m质点M振动

12.5T时仍在平衡位置所以位移为0☆考点精炼5．在波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是（）6．一列波在介质中向某一方向传播，如图是此波在某一时刻的波形图，且此时振动还只发生在M、N之间，并知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形中是向下的则波源是_____；P质点的起振方向为_________；从波源起振开始计时时，P点已经振动的时间为______7．如图是一列向右传播的简谐横波在t=0时刻（开始计时）的波形图，已知在t=1s时，B点第三次达到波峰（在1s内B点有三次达到波峰）则

①周期为________

②波速为______；

③D点起振的方向为_________；

④在t=____s时刻，此波传到D点；在t=____s和t=___s时D点分别首次达到波峰和波谷；在t=____s和t=___s时D点分别第二次达到波峰和波谷

（四）波的干涉、衍射、多普勒效应☆考点点拨

（1）波的干涉条件两列机械波的频率必须相同、相差恒定干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件

①最强该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ

②最弱该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即现象在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱

（2）波的衍射

①波绕过障碍物的现象叫做波的衍射

②能够发生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多

（3）多普勒效应当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应学习“多普勒效应”必须弄清的几个问题

①当波源以速率v匀速靠近静止的观察者A时，观察者“感觉”到的频率变大了但不是“越来越大”

②当波源静止，观察者以速率v匀速靠近波源时，观察者“感觉”到的频率也变大了

③当波源与观察者相向运动时，观察者“感觉”到的频率变大

④当波源与观察者背向运动时，观察者“感觉”到的频率变小【例8】如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和

0.5mC点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（）A．C、E两点都保持静止不动B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经

0.25s，B点通过的路程为20cm解析由波的干涉知识可知图中的质点A、B、E的连线处波峰和波峰或波谷和波谷叠加是加强区，过D、F的连线处和过P、Q的连线处波峰和波谷叠加是减弱区C、E两点是振动的加强点，不可能静止不动所以选项A是错误的在图示时刻，A在波峰，B在波谷，它们振动是加强的，振幅均为两列波的振幅之和，均为10cm，此时的高度差为20cm，所以B选项正确A、B、C、E均在振动加强区，且在同一条直线上，由题图可知波是由E处向A处传播，在图示时刻的波形图线如右图所示，由图可知C点向水面运动，所以C选项正确波的周期T=/v=

0.5s，经过

0.25s，即经过半个周期在半个周期内，质点的路程为振幅的2倍，所以振动加强点B的路程为20cm，所以D选项正确点评关于波的干涉，要正确理解稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定，但加强区和减弱区还是在做振动，加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的，减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的，发生变化的是振幅增大和减少的区别，而且波形图沿着波的传播方向在前进【例9】a为声源，发出声波；b为接收者，接收a发出的声波a、b若运动，只限于在沿两者连线方向上，下列说法正确的是A．a静止，b向a运动，则b收到的声频比a发出的高B．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的高C．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的低D．a、b都向相互背离的方向运动，则b收到的声频比a发出的高解析本题考查多普勒效应只要声源与接收者之间存在相对运动，接收到的频率就会发生变化相对靠近时，接收到的频率变大，相对远离时，接收到的频率变小答案A☆考点精炼8．如图所示，S

1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B．该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强C．a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D．再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱9．图中是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O为波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象考点精炼参考答案 1．解析由图可知A在t轴上方，位移x＝0．25cm，所以弹力F＝－kx＝－5N，即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向，选项A不正确；由图可知过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x轴的正方向，选项B正确．由图可看出，t＝

0、t＝4s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4s内完成两次全振动，选项C错误．由于t＝0时刻和t＝4s时刻振子都在最大位移处，所以在0～4s内振子的位移为零，又由于振幅为0．5cm，在0～4s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为2×4×0．50cm＝4cm，故选项D错误．综上所述，该题的正确选项为B．2．解析从t=0时经过时间，这段时间为，经过摆球具有负向最大速度，说明摆球在平衡位置，在给出的四个图象中，经过具有最大速度的有C、D两图，而具有负向最大速度的只有D所以选项D正确3．解析该摆在通过悬点的竖直线两边的运动都可以看作简谐运动，周期分别为和，因此该摆的周期为4．解析a摆做的是自由振动，周期就等于a摆的固有周期，其余各摆均做受迫振动，所以振动周期均与a摆相同c摆与a摆的摆长相同，所以c摆所受驱动力的频率与其固有频率相等，这样c摆产生共振，故c摆的振幅最大此题正确答案为A、B5．解析四列波在同一种介质中传播，则波速v应相同由T=λ/v得TDTA=TBTC；再结合波动方向和振动方向的关系得C图中的P点首先达到波谷6．解析由Q点的振动方向可知波向左传播，N是波源由M点的起振方向（向上）得P质点的起振方向向上振动从N点传播到M点需要1T，传播到P点需要3T/4，所以质点P已经振动的时间为T/

4.7．解析

①B点从t=0时刻开始在经过t=

2.5T=1s第三次达到波峰，故周期T=

0.4s.

②由v=λ/T=10m/s.

③D点的起振方向与介质中各质点的起振方向相同在图示时刻，C点恰好开始起振，由波动方向可知C点起振方向向下所以，D点起振方向也是向下

④从图示状态开始计时此波传到D点需要的时间等于波从C点传播到D需要的时间，即t=（45－4）/10=

4.1s；D点首次达到波峰的时间等于A质点的振动状态传到D点需要的时间，即t=（45－1）/10=

4.4s；D点首次达到波谷的时间等于B质点的振动状态传到D点需要的时间，即t=（45－3）/10=

4.2s；D点第二次达到波峰的时间等于D点首次达到波峰的时间再加上一个周期，即t=

4.4s+

0.4s=

4.8s.D点第二次达到波谷的时间等于D点首次达到波峰的时间再加上一个周期，即t=

4.2s+

0.4s=

4.6s.8．解析该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，这不难理解但是d既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？这就要用到充要条件“到两波源的路程之差是波长的整数倍”时振动最强，从图中可以看出，d是S

1、S2连线的中垂线上的一点，到S

1、S2的距离相等，所以必然为振动最强点本题答案应选B、C点评描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的9．ABC

三、考点落实训练A组1．做简谐运动的质点在通过平衡位置时，为零值的物理量有（）

①加速度

②速度

③位移

④动能A．只有

①B．只有

③C．

①③D．

①③④2．关于简谐运动，以下说法中正确的是（）A．回复力总指向平衡位置B．加速度、速度方向永远一致C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零3．一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由图可知，在t=4s时，质点的（）A．速度为正的最大值，加速度为零B．速度为负的最大值，加速度为零C．速度为零，加速度为负的最大值D．速度为零，加速度为正的最大值4．物体在周期性外力—驱动力作用下做受迫振动，固有频率为f1，驱动力的频率为f2，则物体做受迫振动的频率f（）A．f=f1B．f=f2C．ff1D．ff25．甲、乙两个单摆摆长相同，摆球质量之比为4∶1，两个单摆在同一地点做简谐运动，摆球经过平衡位置时的速率之比为1∶2，则两摆（）A.振幅相同，频率相同B.振幅不同，频率相同C.振幅相同，频率不同D.振幅不同，频率不同6．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下述正确的是A．质点振动频率为4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．在5s末，速度为零，加速度最大D．t=

1.5s和t=

4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是cm7．弹簧振子的振动图象如图所示.从图中可知，振动的振幅是cm，完成1次全振动，振子通过的路程是______cm.8．一质点做简谐运动，先后以相同的动量依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后再经过1s又第二次通过B点，在这两秒钟内质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期为________s，振幅为_______cm.9．如图所示为甲、乙两单摆做简谐运动的图线，若g=

9.8m/s2，甲的摆长L1为_______；甲、乙两摆摆长之比为L1∶L2为_______；甲、乙两摆_______摆角较大10．一水平弹簧振子的小球的质量m=

0.05kg，弹簧的劲度系数50N/m，振子的振动图线如图所示在t=

1.25s时小球的加速度的大小为，方向；在t=

2.75s时小球的加速度大小为，速度的方向为11．甲乙两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动情况，

（1）甲开始观察时，振子正好在平衡位置并向下运动试画出甲观察到的弹簧振子的振动图象已知经过1s后振子第一次回到平衡位置.振子振幅为5cm（设平衡位置向上方为正方向，时间轴上每格代表

0.5s）

（2）乙在甲观察

3.5s后，开始观察并记录时间，试画出乙观察到的弹簧振子的振动图象，画在图上B组1．关于机械波的概念，下列说法中正确的是（）A．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C．相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同D．任一质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长2．沿波的传播方向上有A、B两质点，它们的振动方向始终相同，C是A、B的中点，则C的振动（）A．一定跟A、B两质点的振动方向相同B．一定跟A、B两质点的振动方向相反C．跟A振动方向相同，跟B点的振动方向相反D．可能跟A、B两点振动方向相同，也可能跟A、B两点振动方向相反3．如图，一列沿x轴方向传播的横波，其振幅为A，波长为，此时刻某一质点的坐标为（、0），经过四分之一周期后，该质点的坐标为A．（、0）B．（、—A）C．（、A）D．（、A）4．如图为一沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻t的波形图，对于a、b、c、d、e各质点的运动，以下叙述正确的是（）A．此时刻a质点运动方向向上，c质点运动方向向下，e质点最先回到平衡位置B．此时刻a质点运动方向向下，c质点运动方向向上，a质点最先回到平衡位置C．从现在开始计时，经T/2时间，b质点将随波向右移到现在d点位置D．此时刻e质点受到周围质点给它的作用力的合力必将沿y轴正方向，所以此时刻e质点做减速运动5．下列关于多普勒效应的说法正确的是（）A．若声源向观察者靠近，则声源发出声波的频率变小B．若声源向观察者靠近，则声察者接收到声波的频率变大C．观察者远离波源，则波源发出声波的频率变小D．若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到声波的频率变小6．如图所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振（起振方向相同）、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点，已知S1a=ab=bc=cS2=λ/2（λ为波长），则下列说法中正确的是（）A．b点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱B．b点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强C．a、b、c三点的振动都总是最强D．a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱7．如图所示，实线为一列横波某时刻的图象，这列波的传播速度为

0.25m/s，经过时间1s后的波形为虚线所示那么这列波的传播方向与在这段时间内质点P（x=

0.1m处）所通过的路程是（）A．向左，10cmB．向右，30cmC．向左，50cmD．向右，70cm8．如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图．已知这列波沿x轴正方向传播，波速为20m/s，则在t=

0.17s时该质点P（）A．速度和加速度都沿-y方向B．速度沿+y方向，加速度沿-y方向C．速度和加速度均正在增大D．速度正在增大，加速度正在减少9．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图

（1）是t=1s时的波形图，图

（2）是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图

（2）可能是图

（1）中哪个质元的振动图线？（）A．x=1m处的质元B．x=2m处的质元C．x=3m处的质元D．x=4m处的质元10．如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动为使A处水也能发生振动，可采用的方法是（）A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的距离减小D．移动N使狭缝的距离增大11．如图所示，a、b是一列横波的两个质点，它们在x轴上的距离S为30m，波沿x轴正方向传播，当质点a达到最高点时，质点b恰好经过平衡位置且向下运动，经过3s，波向前传播30m，并且a经过平衡位置时b恰好达到最高点，下列说法中正确的是（）A．这列波的周期可能是4sB．这列波的波长可能是24mC．这列波的周期可能是3sD．这列波的速度可能是2m/s12．如图，质点S是x轴上的波源，垂直于x轴上下振动，频率为5Hz，激起的简谐横波沿x轴左右传播，波速为10m/s，质点M、N分别至S的距离SM=

14.8m，SN=

5.2m，已知M、N已经振动，某时刻质点S正通过平衡位置向下振动，那么在该时刻，下列判断正确的是（）A．质点M位于x轴上方，运动方向向上B．质点M位于x轴下方，运动方向向下C．质点N位于x轴上方，运动方向向下D．质点N位于x轴下方，运动方向向上13．如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D……为绳上等间隔的点，点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经

0.1秒第一次达到最大位移，C点恰好开始振动，则

（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大？

（2）从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？

（3）画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象14．如图所示，一根紧张的水平弹性绳上的a、b两点，相距14m，b点在a的右方，当一列简谐横波沿此绳向右传播时，若a点的位移位于正向最大时，b点的位移恰好为零，且向下运动，经过1s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰好达到负向最大位移，则这列简谐波的波速可能为多少？15．如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且到t2=

0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处试求

（1）此波向什么方向传播？

（2）波速是多大？

（3）从t1=0至t3=

1.2s，波中质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？16．已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示t2-t1=

0.02s求

（1）该波可能的传播速度

（2）若已知Tt2-t12T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速

（3）若

0.01sT

0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速考点落实训练参考答案A组1．C2．AD3．C4．B5．B6．BCD7．2cm8cm8．4；69．1m；16∶9；甲10．50m/s2向上；50m/s2；向下11．

（1）画出的甲观察到的振子振动图象如图下面左图所示.

（2）画出的乙观察到的振子的振动图象如下面右图所示.B组1．BC2．D3．B4．BD5．B（本题考查对多普勒效应的理解）6．C（a、b、c三点到S

1、S2的距离差均等于波长的整数倍，故三点都是振动最强的点）7．C（波的传播距离x=vt=

0.25m=，故波向左传播，P所通过的路程等于5倍振幅，即50cm故选项C正确）8．AD（λ=4m，T=λ/v=

0.2s，3T/4t=

0.17sT，t时刻质点P正沿-y方向运动，且位移沿+y方向，故A正确；向平衡位置运动，速度正在增大，加速度正在减少，故D正确故选项AD正确）9．D（由图

（2）知周期为

0.4s，t=1s时，振动质元经平衡位置向y轴负方向运动，对应波形图上，波向左传播，经平衡位置向y轴负方向运动的质元为x=0和x=4m处的质元故正确选项为D）10．BD（本题考察能发生明显衍射现象的条件减小波源的频率，波长增大；移动N使狭缝的距离减小都可以使衍射现象更加明显故BD正确）11．A（波速m/s；由m，得可能的波长为m，其中n=0，1，2……由s，得可能的周期为s，其中m=0，1，2……）12．AD13．解析

（1）v==10m／s

（2）波由波源传到J需时间t1由t1=s=

0.45s波刚传到J时，J也向上起振到负最大位移需t2时间则t2=T=

0.3s所以对应总时间t=t1+t2=

0.75s

（3）如图所示14．解设简谐横波的波长、周期分别为和由已知条件有

①②简谐波的波速

③将m和s代入

①②③解得m/s（其中n=

0、

1、

2、3………，m=

0、

1、

2、3………）15．解

（1）此波向x轴负向传播

（2）在t1=0到t2=

0.55s这段时间里，质点M恰好第3次到达y正方向最大位移处，则有（2+）T=

0.55s得T=

0.2s由图象得简谐波的波长为=

0.4m则波速=2m/s

（3）在t1=0至t3=

1.2s这段时间，波中质点N经过了6个周期，即质点N回到始点，所以走过的路程为L=6×5×4=120cm相对于平衡位置的位移为

2.5cm16．解析

（1）如果这列简谐横波是向右传播的，在t2-t1内波形向右匀速传播了，所以波速=100（3n+1）m/s（n=0，1，2，…）；同理可得若该波是向左传播的，可能的波速v=100（3n+2）m/s（n=0，1，2，…）

（2）P质点速度向上，说明波向左传播，Tt2-t12T，说明这段时间内波只可能是向左传播了5/3个波长，所以速度是唯一的v=500m/s

（3）“Q比R先回到平衡位置”，说明波只能是向右传播的，而

0.01sT

0.02s，也就是T

0.02s2T，所以这段时间内波只可能向右传播了4/3个波长，解也是唯一的v=400m/st/sx/cmOA

0.

20.

40.5Svv

1.

20.

80.

400.

40.

81.250-5y/m24x/mP

50.

20.40x/my/cmMOCABDt/sx/cm021347题图9题图10题图甲乙图

（1）x/mOy/m123456图

（2）Ot/sy/m123456。