人教版高中物理选择性必修一 同步精讲精练专题3.1 机械波的形成与传播（学生版）.docxVIP

专题3.1机械波的形成与传播

【人教版】

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【题型1机械波的传播规律】

【题型2波的图像的应用】

【题型3波的图像与振动图像的综合应用】

【题型4时间周期性导致的多解问题】

【题型5空间周期性导致的多解问题】

【题型6波传播的双向性导致的多解问题】

【题型1机械波的传播规律】

【例1】一频率为5Hz的振源O做简谐运动时形成的水波如图所示。已知该波的波速为1m/s，到振源O的距离为0.75m和1.2m处分别有一片可看成质点的小树叶P和Q，则下列说法正确的是()

A．两片树叶的起振方向相反

B．水波的波长为0.2m

C．Q的起振时刻比P的晚半个周期

D．当Q在波谷时，P恰好到波峰

【变式1-1】均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB＝16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝20cm/s，波长大于20cm，振幅为y＝1cm，且传播时无衰减。t＝0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔Δt＝0.6s，两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻(t10)，质点A位于波峰。求：

(1)从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；

(2)t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。

【变式1-2】如图所示为海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等参数。一列水波(视为横波)沿海面传播，在波的传播方向上相距4.5m的两处分别有甲、乙两浮标，两浮标随波上下运动。当甲运动到波峰时，乙恰好运动到波谷，此时甲、乙之间只有一个波峰。观察到甲从第1次到达波峰与第11次到达波峰的时间间隔为20s，则该水波()

A．振幅为4.5m B．波长为3m

C．频率为2Hz D．波速为2.25m/s

【变式1-3】(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s.下列说法正确的是()

A.该水面波的频率为6Hz

B.该水面波的波长为3m

C.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去

D.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移

【题型2波的图像的应用】

【例2】(多选)一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0时刻和t＝1s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x＝0处的质点在0～1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是()

A．波沿x轴正方向传播

B．波源振动周期为1.1s

C．波的传播速度大小为13m/s

D．t＝1s时，x＝6m处的质点沿y轴负方向运动

【变式2-1】一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t＝0时的波形如图所示。t＝eq\f(T,4)时()

A．质点a速度方向沿y轴负方向

B．质点b沿x轴正方向迁移了1m

C．质点c的加速度为零

D．质点d的位移为－5cm

【变式2-2】一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是()

A．该简谐横波沿x轴负方向传播

B．此时K质点沿y轴正方向运动

C．此时K质点的速度比L质点的小

D．此时K质点的加速度比L质点的小

【变式2-3】B型超声检查，其原理是运用高频率声波(超声波)对人体内部组织、器官反射成像，可以观察被检组织的形态。如图为仪器检测到的发送和接收的短暂超声波脉冲图像，其中实线为沿x轴正方向发送的超声波脉冲，虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波脉冲。已知超声波在人体内的传播速度约为1500m/s，下列说法正确的是()

A．此超声波的频率约为125Hz

B．质点B此时刻沿y轴正方向运动

C．此时刻质点A、B两点加速度大小相等方向相反

D．质点B在此时刻后的四分之一周期内运动的路程等于4mm

【题型3波的图像与振动图像的综合应用】

【例3】一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0～4s内的振动图像如图(a)所示，已知波的传播速度为0.5m/s。

(1)求这列横波的波长；

(2)求波源在4s内通过的路程；

(3)在图(b)中画出t＝4s时刻的波形图。

【变式3-1】(2022·北京西城区模拟)如图甲所示，用手握住长绳的一端，t＝0时刻在手的带动下绳上A点开始上下振动，其振动图像如图乙所示，则能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是()

【变式3-2】(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图(a)是t＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像。由此可