《2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题49机械波(含详解).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题49机械波(含详解).pdf（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第九章机械振动和机械波专题4 9机械波第一部分知识点精讲一 机 械 波 横 波 和 纵 波1.机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。(2)有传播介质，如空气、水等。2.传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移。(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波遮的振动周期和频率相同。注11(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为辿，位移为零。【特别提醒】(1)在波的传播方向上各质点起振的方向与波源的起振方向相同。(2)已经形成的波跟波源无关，即使波源停止振动，波仍然继续
2、向前传播。(3)1 个周期内，振动质点通过的路程一定为2 A;但是1 个周期内，振动质点通过的路程不一定为A(可能等于A,可能大于4,可能小于A)。3.机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,有密部和疏部。二 横 波 的 图 象 波 速、波长和频率的关系1.横波的图象(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移。(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。(1)波长力在波动中，振动相位总是相回的两个相邻质点间的距离。波速。：波在介质中的传
3、播速度，由介质本身的性质决定。(3)频率力由波源决定，等于波源的振动频率。(4)波长、波速和频率的关系：0=及 0=学.3.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7 完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以。=学二4。(5)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为，=1,2,3,)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2+
4、l)J(=0,1,2,3,)时，它们的振动步调总相反。4.对波的图象的理解(1)波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”。可以将波的图象比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。(2)简谐波的图象是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等,介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动。(3)横波的图象形状与波在传播过程中介质中某质点的振动图象形状相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向的最大值，波谷即为图象中的位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在振动图象中也恰处于平衡位置。5.由波的传播方向判定质点振动方向的方法方法解读图象演示“上下坡”沿波的传播方向，
5、“上坡”时质点向y下坡.上法下振动，“下坡”时质点向上振动O坡下“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y0“微平移”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y法的点来判断振动方向o避A尸第二部分最新高考题精选1.（2022高考辽宁物理）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点尸的说法正确的是（）O-V-7-V-%A.该时刻速度沿y 轴正方IEB.该时刻加速度沿y 轴正方向C.此后L 周期内通过的路程为A4D.此后1 周期内沿x 轴正方向迁移为2 22.（2022山东物理）一列简谐横波沿x 轴传播，平衡位置位于坐标原点。的质点振
6、动图像如右图所示。当r=7 s时，简谐波的波动图像可能正确的是（）Aj/cm y/cmJAy/cm2 卜A-203.（2022高考河北）一列简谐横波沿x 轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、。两质点，坐标分别为xp=lm,x=6m。波传播到尸点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为 m,经过 s,。点第一次到达正向最大位移处。分）一平面简谐横波以速度n=2m/s沿 X轴正方向传播，=0 时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A 在/=0 时刻的位移y=V 2cm。该波的波长为 m,频率为 H z。f=2 s时刻，质 点 A（填“向上运动”“速度为零”或“
7、向下（6 分）如 图 15所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一列简谐波。从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳 上 M 处的质点将运动至_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （选 填“N”“P”或）处。加快抖动，波的频率增大，波速（选 填“增大”“减小”或“不变”）。6.（2021重庆高考）（4 分）简谐横波沿x 轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于x=0处，其位移随时间变化的关C.此波的波速为0.1m/sD 此时波源沿y 轴正方向运动7.（2021新高考辽宁卷）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t=2 s 时的波形如图（a）所示，A=2 m 处质点的振动图像如图（b
8、）所示，则波速可能是8.（2021高考新课程I 卷山东卷）一列简谐横波沿x 轴传播，如图所示，实线为t,=2s时的波形图，虚线为t2=5s时的波形图。以下关于平衡位置在O 处质点的振动图像，可能正确的 是（)9.（2 0 2 1高考新课程湖北卷）一列简谐横波沿x 轴传播，在 t=0 时刻和t=l s 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 1 s内运动的路程为4.5 c m。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1.1 s C.波的传播速度大小为13 m/sD.t=ls 时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动10.（1）（5分）（2 0 2 1新高考湖
9、南卷）均匀介质中，波源位于。点的简谐横波在x O y 水平面内传播，波面为圆。，=0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是.（填正确答案标号。选 对1个 得2分，选 对2个得4分，选 对3个 得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）图（a）A.该波从A点传播到3点，所需时间为4 sB.f =6 s时，8处质点位于波峰C.，=8 s时，。处质点振动速度方向竖直向上D.f =l（）s时，。处质点所受回复力方向竖直向上E.E处质点起振后，12 s内经过的路程为12 c mI I.（2 0 2 1新高
10、考北京卷）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质点的速度比乙质点的小D.此时K质点的加速度比L质点的小12.（2 0 2 1新高考天津卷）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度u =10 m/s,1=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t=0.6 s时的波形（）A.B.13 （1）（5分）（2 0 2 1高考全国乙卷）图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。经过0.3 s 后，其波形图曲线如图中虚线所示。已知该波的周期7 大于0.3 s。若
11、波是沿x 轴正方向传播的，则该波的速度大小为 m/s,周期为 s；若波是沿x 轴负方向传（2 0 2 2 上海高考）.在同一介质中有a、b两列机械波，它们的波形如图所示，两列波的频率分别为人和,波长分别为人和猫，B.入A.%儿，C.Xa X b,D.九 a a b,15o（10 分）（2 0 2 1高考新课程I I 卷海南卷）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。4 s 内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为 0.5 m/s.j/c m图(b)（1）求这列横波的波长;（2）求波源在4 s 内通过的路程：（3）在 图（b）中画出t =4 s 时刻的波形图.第
12、三部分最新模拟题精选1.（2 02 2 北京海淀二模）波源。垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。，=0 时，离。点3m的A点开始振动；r =2 s 时，离。点6 m的8点也开始振动，此时A点第三次回到平衡位置。根据以上信息，下列判断正确的是（）A.该波的波长为2 mB.该波的波速为2 m/sC.该波的周期为0.5sD.该波的振幅为3 m2.（2 02 2 山东滨州二模）一列机械波在介质中传播，f =0 时的波动图像如图所示。点为波源，振动周期为T,振幅为A,波沿x 轴正方向传播，P点为波动图像上一点，对应坐标 为 下 列 说 法 正 确 的 是（）27一二ZW2OW
13、2T此列波的传播速度为人TB.P点振动方向沿），轴负方向C.此列波的波长为一3D.从 f =0 开 始 经 时 间 P点第一次到达平衡位置3.（2 02 2 天津河北区二模）一列简谐12横波沿x 轴正方向传播，波的周期为0.2 s,某时刻的波形如图所示.则（）B.该波的波速为50m/sC.该时刻质点P向），轴负方向运动D.该时刻质点Q向y 轴负方向运动4.（2 02 2 山东荷泽二模）通过探头向人体发射一束超声波，遇到人体组织产生反射，经电子电路和计算机进行处理，便形成了“B超”图像。医用B超超声波的频率为7.2 5x 1 04取，如图为显示屏检测到探头沿x 轴正方向发送的简谐超声波图像，f
14、=0 时刻波恰好传到质点P,质点A、。的横坐标分别为L 2 c m、6.3 c m。下列说法正确的是（）C.经过2.9 7 x 1 0小，质点p 运动到。所处位置D.经过4.0 x 1 0-5$,质点。第一次到达波峰5.（2 02 2 山东临沂二模）均匀介质中，波源位于X。），水平面的A （+2,0）点,从 匚0 时开始计时，波源开始沿垂直于x O y 水平面的z 轴（z 轴正方向竖直向上）从 0处开始做简谐运动，其振动函数为z =2 s i n 5加（c m）。经时间办,在一2 m VxW 6 m、-4 m y4 m区域中第二次形成如图所示波面分布图（实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷）。x
15、O y 水平面上 P点的坐标是（-4m,+8 m）。下列说法正确的是（）A.波的周期为0.2 0sB.波的传播速度为1 0m/sC.第二次形成图示中波面分布图的时间7。=0.8 sD.K l.2 5s 时，尸点受到的回复力方向为z 轴正方向6.（2 02 2 陕西宝鸡陈仓区二模）一列机械波在t=0 时刻第一次形成的波形如图所示，质点A、P、B、C、。的在x 轴上的位置分别为1 c m、1.5c m、3 c m、4c m、1 9 c m。从此时开始,质点B到达波峰的时间比质点C早了 0.5s。下列说法正确的是（）QY-A19 x/cm 质点Q开始振动方向向下B.振源振动的频率为0.5H zC.该
16、波的波速为2 m/sD f=9 s 时，质点0 处于波峰位置E.从 f=0 时刻开始，4.5s 内质点尸的路程为45c m7 .（2 0 2 2山西太原二模）f =O时，一列沿x轴正方向传播的简谐横波的波形如图（a）所示；在0 m xXb,B.Xa 人，人 力”C.及猫，fafb，D.猫猫，【参考答案】B【命题意图】本题考查波动图像+图像思想【名师解析】由于横波的波形图等同于波动图像，由此可知,a 波波长猫=1,b 波波长及=2/3,所以及 及；根据入=v/f可知，上小于力，选项B 正确。15。（10分）（2021高考新课程II卷海南卷）一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标
17、原点，波源在04 s 内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为().5m/s./cm图（b）（1）求这列横波的波长;（2）求波源在4 s 内通过的路程；（3）在 图（b）中画出Z =4 s时刻的波形图.【名师解析】（1）由题图（a）知，振幅A=4cm,周期T=4s波长入=vT=2m（2）4 s时间内波源通过的路程为s=4A=16cm（3）由题图（a）知，t=0时波源起振方向沿y 轴正方向，则在4 s时*=201,可知该波刚好传播到位置为2 m的质点，且波源刚好回到平衡位置，且该波沿x轴正方向传播，画出f=4 s时刻的波形图如图。x/m第三部分最新模拟题精选1.（2 0 2 2北京海淀二模
18、）波源。垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。=0时，离。点3m的A点开始振动；r =2 s时，离。点6 m的B点也开始振动，此时A点第三次回到平衡位置。根据以上信息，下列判断正确的是（）A.该波的波长为2 mB.该波的波速为2 m/sC.该波的周期为0.5sD.该波的振幅为3 m【参考答案】A【名师解析】Y 3由题意可知：2 s时间内，波向前传播了 3 m,则波速v =-=m/st 2此时A点第三次回到平衡位置，则3 T =2 s解得24T=-s波长3X=W =2m根据题中信息无法求出振幅，故A正确，B C D错误。2.（2 0 2 2 山东滨州二模）一列机械波在介
19、质中传播，=0时的波动图像如图所示。点为波源，振动周期为T,振幅为A,波沿x轴正方向传播，尸点为波动图像上一点，对应坐A标为（L,-一）。下列说法正确的是（）2/W2OW2TA.此列波的传播速度为自TB.P点振动方向沿），轴负方向4/C.此列波的波长为止3D.从，=0开 始 经 时 间 P点第一次到达平衡位置1 2【参考答案】B D【名师解析】波沿x 轴正方向传播，尸点位于传播方向的上坡，则尸点振动方向沿y 轴负方向，B正确;AC.由题图可知该波的波动方程为2 7 r 4 Ay =A s i n（-x +夕）代入点（0,）和（L,-）有A2 2兀1 6（p=,A=L6 5此列波的传播速度为2
20、6L 口丫 =下=亓 AC错1 天；D.由题图可知此时P点向下振动，则 P点的振动方程为27rAy=一 4$皿（彳，+。）代入点（0,-y）有o =二JT 当 2点第一次到达平衡位置有r =53T,D正确。61 23.（2 0 2 2 天津河北区二模）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，波的周期为0.2 s,某时刻的波形如 图 所 示.则（）B.该波的波速为50 m/sC.该时刻质点P向），轴负方向运动D.该时刻质点Q向y 轴负方向运动【参考答案】A C【名师解析】由波形图可知，波长为8 m,故A正确；根据公式u代入数据解得v =4()m/s,故B错误；由题知，沿x轴正方向传播，根 据“上下坡法”
21、，可知该时刻质点P向y轴负方向运动，该时刻质点。向y轴正方向运动，故C正确，D错误。4.(2 0 2 2 山东荷泽二模)通过探头向人体发射一束超声波，遇到人体组织产生反射，经电子电路和计算机进行处理，便形成了“B超”图像。医用B超超声波的频率为7.2 5x 1 0 4 Hz，如图为显示屏检测到探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，f =0时刻波恰好传到质点P,质点A、。的横坐标分别为L 2 c m、6.3 c m。下列说法正确的是()C.经过2.97 x 1 0小，质点P运动到。所处位置D.经过4.0 x 1 0-55,质点。第一次到达波峰【参考答案】D【名师解析】根据“上下坡法”可知,P质点
22、的起振方向沿y轴负方向，介质中所有质点的起振方向都相同,则质点。开始振动的方向沿y轴负方向，故A错误；由图可知,周期为 T=L 4 x l O-5s则在0 L 4 x l()Ys时间内质点4向平衡位置运动，即回复力在减小，故B错误；由于介质中的质点只会在各自平衡位置附近振动，而不会随波逐流，故C错误；由图可知，波长为 2c m，则波速为 y=儿/=2x 10-2 x 7.25 x l()4 m/s =14.5 x 102mz s则质点Q第一次到达波峰所用的时间为t=(63-0.5)乎2 s目*J。-5 s ,故D正确。14.5 x l O25.（2022山东临沂二模）均匀介质中，波源位于x O
23、），水平面的A （+2,0）点，从仁0时开始计时，波源开始沿垂直于x。），水平面的z轴（z轴正方向竖直向上）从z=0处开始做简谐运动，其振动函数为z =2s i n 5%f（c m）。经时间“，在一2 mWxW6 m、-4mKy 4m区域中第二次形成如图所示波面分布图（实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷）。X。），水平面上P点的坐标是（-4 m,+8 m）。下列说法正确的是（）A.波的周期为0.20sB.波的传播速度为10m/sC.第二次形成图示中波面分布图的时间f=0-8 sD.ul.25 s时，P点受到的回复力方向为z轴正方向【参考答案】BD【名师解析】根据振动函数z =2s i n 5 R
24、（c m）,得 =亍=5兀，则T =0.4 s,故A错误；观察波面图判断出波长4 =4m,则传播速度为u=4=10m/s,故B正确；TT由题意知波传到x=4 m处需要一的时间，且由振动函数知波源的起振方向向上，所以k4 m2的质点从开始振动第二次到达波谷需要f =-3 T +T =-7 T,即力=T一+7,7 =217即在4 4 2 4 4-2 m x 6 m 1 -4 m y W4m区域中第二次形成如图所示波面分布图时f o=2：T =O.9 s,故 C 错误；山几何关系知，P点用离波源10m，即A P =2.5 2,振动从波源传播到P点时间是2.5 7 =1S.则 在1.2s l.4 s时
25、间内，P点向z轴负方向振动，所以4 1.25 s时，P点所受回复力方向为z轴正方向，故D正确。6.（2022陕西宝鸡陈仓区二模）一列机械波在f=0 时刻第一次形成的波形如图所示，质点A、P、B、C、。的在x 轴上的位置分别为1cm、1.5cm、3cm、4cm、19cm。从此时开始，质点8 到达波峰的时间比质点C 早了 0.5s。下列说法正确的是（）A.质点。开始振动方向向下B.振源振动的频率为0.5HzC.该波的波速为2m/sD f=9 s时，质点。处于波峰位置E.从 f=0 时刻开始，4.5s内质点P 的路程为45cm【参考答案】ABD【名师解析】.因从此时开始，质点8 到达波峰的时间比质点
26、C 早了 0.5s,则f=0 时刻，C 点振动方向向下，波向右传播，故波传到。点时，。点起振方向向下，A 正确；1T18比C超前运动一个周期，即一=0.5,则周期T=2s，频率/=0.5Hz,则B正确;4 4 T由图知 X=4cm,v=x)=0.02m/s,C 错误:T 2由第波峰传到。点历时-=9s,D正确；0.02周期为2 s,则4.5s为 2.25个周期，每个周期的路程为4 个振幅，则总路程x=2.25x4x5=45cm但 P 点不在平衡位置也不在波峰或波谷位置，它的路程不是45cm,E 错误。7.（2 0 2 2 山西太原二模）=0 时，一列沿x 轴正方向传播的简谐横波的波形如图（a）
27、所示；在0mx0.9m范围内，一质点P的振动图像如图（b）所示。已知质点P在0 1.2s内通过的路程为1.60m,则下列说法正确的是（）B.该简谐波的波速为lOm/sC.该波源的振幅为2.0cmD.质点尸平衡位置的x坐标一定是0.35mE.质点尸平衡位置的不坐标可能是0.55m【参考答案】BCD【名师解析】.由 图（a）可知波长A=0.6m设质点P的振动方程为y=-A sin（a）t+（p）1=0时Ay=当，=0.02s 时2y=A解得（p=co=rad/s 则周期6 3T=0.06s 则频率/=-=Hzco T 3波速v=1 Om/s故B正确，A错误；T在1.2s内即2 0 T,质点产的的路
28、程s=20 x4A=L6m解得A=0.02m=2cm，故C正确；.质点P在0m vx 0.9m范围内，根据同侧法结介图（a）和 图（b）可知质点P平衡位置x坐标一定是0.35m，故口正确，E错误。8.（2022江西南昌三模）一列沿1轴传播的简谐横波在仁0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于4 1m的质点N 此后的振动图像，。是位于A lO m 处的质点。则下列说法正确的是正方向传播B.在 6s6.5s时间内，质点例的速度在增大，加速度在减小C.在仁9s时，质点N 运动到。点D.在片10s时，质 点。通过的路程为24cmE.在片12s时，质点。的位置坐标为(10m,8cm)【参考答案】ADE【名师解
29、析】由图乙可知质点N 的起振方向向下，由波的上坡下下坡上法则可得知波沿x 轴正方向传播,故 A 正确；B.由甲图结合A 选项可知，0 时刻质点在平衡位置开始向上振动，由乙图可知，振动的周期 7 为 4 s,所以在z=6s时，刚好经过，回到平衡位置，在 6s6.5s时间内，在远离平衡位2置，有速度减小，加速度增大，故 B 错误；横波中质点只会上下振动，不会随波移动，故 C错误；D.由v=4,代入数据计算可得波速y=lm/sT3T波从M传到。点需要7s,此后。上下振动，所以Q在 曰 Os内振动的路程为$=4 =24cm,4故 D 正确；E.在仁1 2 s,由 D 可知波传到。点，用了 7 s,后面
30、还有5 s,为 生，且。点的起振方向和4M 相同是向上,故在r=12s时，质点。的位置坐标为(10m,8 cm)，故 E 正确。9.(2 0 2 2安徽巢湖一中等十校联盟最后一卷)如图，为一列筒谐横波沿x轴传播在=0时TT刻的波形图，。、氏C是波传播路径上的三个质点，质点a的振动方程为y =l O s in m M c m),则下列说法正确的是()A.该波沿x轴正方向传播C.质点的平衡位置在户7 m处D.r=0时刻，质点6、c的加速度大小相等、方向相反E.在0 1 0 s时间内，质点c运动的路程为1 m【参考答案】B C E【名师解析】根据题意，质点a的振动方程为y =1 0 s in /(c
31、 m),可知图示时刻仁0时刻的波形图，在之后质点”会向y轴正方向运动，则波会向左，即波沿x轴负方向传播，故A错误；B由图可知简谐波的波长为扪石,根据质点的振动方程可知。修则可得r =4 sCD可解得Av =3 m/s 故 B 正确；TC.由图可得波的方程为jry =-1 0 s in x(c m)代入当y =5 c m且对应图像，可得6x =7m故质点方的平衡位置在47 m处，故C正确；D.由图可知/=0时刻，质点。、c都在y轴的y =5 c m处，则根据尸=一履可 知 质 点 尻c所受力大小相等，方向相同，则加速度大小相等，方向也相同，故D错误；E.己知T =4 s,可得在0 1 0 s时间
32、内质点c运动了 2.5 T,所以质点c在0 1 0 s时间内通过的路程为s =2.5 x 4 A =2.5 x 4 x 0.1 m =l m，故 E 正确。1 0 .（2 0 2 2 福建厦门四模）如图甲所示，一列简谐横波在均匀介质中沿直线向右传播，选取平衡位置在同一直线上的7 个质点，相邻两质点间的距离均为4r=0时该波传播到质点1,且质点1 向下运动，小时刻该波第一次出现如图乙所示的波形，则（）点 2向下运动B.t0时质点5的速度为0t0时质C.该波的波长为10d2dD.该波的波速为%【参考答案】D【名师解析】简谐波向右传播，根 据“上下坡”法，可知办时质点2向上运动，故 A错误；B.%时
33、质点5 处于平衡位置，速度最大，故 B错误；C.由图乙可知，波长为8 4,故 C错误；D.由题意，办时刻质点1 经 过 1.5 次全振动，即|7=%,波速 v =y12d得 u =，故 D 正确。1 1 .（2 0 2 2 天津南开二模）8超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x 轴正方向发送的简谐超声波图像，t =0 时刻波恰好传到质点用。已知此超声波的频率为1X1O7HZ.下列说法正确的是（）A.o1.25xlOs内质点M运动的路程为2.4mmB.超声波在血管中的传播速度为1.4x105m/sC.质
34、点M开始振动的方向沿y轴正方向D.t=1.5X10-7S时质点N恰好处于负向最大位移处【参考答案】D【名师解析】.波的周期为T=（=lxl0-7s易知1.25 x 1 （T7s=1.25T，则质点M运动的路程为s=1.25 x 4A=2mm，故A错误;根据图像可得该波的波长为2=14xl0-2mm=1.4x10 m由波速与波长的关系式可得v=2 f =1400m/s,故B错误;由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点AT开始振动的方向沿），轴负方向。故C错误;由图可知，波传播过程中，离N点的最近的波谷与N点的距离为x=35mm 14mm=21mmY波谷传播到N点的时间为，=一=1.5 x
35、1,故D正确。v12.（2022天津河西区二模）一列沿x轴传播的简谐横波，U0时刻的波形如图甲所示。介质中某质点P的振动图像如图乙所示。则（）波沿x轴负方向传播，波速大小为30m/sB.当f=0.35s时质点P恰好回到平衡位置C.在00.2s时间内质点P运动的路程为10cmD.在00.1s时间内，质点P一直向y轴负方向运动【参考答案】BC【名师解析】；24由上下坡法可知波沿x轴负方向传播，大小为v=7 =5 m/s =6 0 m/s,故A错误；.由图乙可得当r=0.35s时质点尸恰好回到平衡位置，故B正确；在00.2s时间内质点P运动的路程为s=2A=1 0 c m,故C正确;D.由图乙可得在
36、00.1s时间内，质点P先向），轴负方向运动，后向y轴正方向运动，故D错误。13.（2022天津河东二模）图甲为一列简谐横波在U0.10S时刻的波形图，P是平衡位置为4 1m处的质点，。是平衡位置为广4m处的质点，图乙为质点。的振动图像，则（）振动方程为尸sin（10市）cmB.仁0.15s时，质点尸的运动方向沿y轴负方向C.U0.15s时，质点Q的受到的回复力为0D.从0.10s到r=0.25s,该波沿x轴正方向传播了 6m【参考答案】B【名师解析】2万由图可知质点0的振幅为10cm,周期为T=0.2s,则有=1 =10乃rad/s因此，质点Q 振动方程为y=10sin（10R）c m,故A
37、错误；C.由乙图中。点的振动图像可知/=0.15s时Q点在负的最大位移处，可知此时质点。具有正向最大加速度，故回复力最大，故C错误；B D.甲图描述的是KO.lOs时的波动图像，而根据乙图可知U0.10S到U0.15s内。点将向下振动，这说明在甲图中此时。点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向x轴负方向传播，判定出经过四分之一周期即z=（M 5s时质点P运动方向为），轴负方向，故B正确，D错误。14.（2022山东枣庄二模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是f=0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图象。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可 能 是（）2
38、m34B.m35C.-m3D.7m3【参考答案】C D【名师解析】由图甲可知波长;l =2m,振幅A =O.l m图乙所示质点在t =0时在正向最大位移处，图丙所示质点在=0时，y =0.0 5 m,运动方向沿），轴正方向，结合波形图找到对应的点，如图所示四分之一波长为0.5 m,若P在。左边，两平衡位置若尸在。右边，两平衡位置的距离为3 x 0.5 m +x 0.5 m =m3 3考虑周期性得x =/l +1m或x =/L +*m,可得C D正确，A B错误。3 31 5.（2 0 2 2湖北十堰四模）一列沿x轴负方向传播的简谐横波在f =0时刻的波形如图所示,B.平衡位置在。处的质点再经过
39、1 s,通过的路程为1 0 c mC.某个时刻A和 8两质点的振动方向可能相同D.简谐波的波速为1 0 c m/s【参考答案】D【名师解析】由图可知波长4 =4 0 c m,振幅A =1 0 c m，波 沿 x轴负方向传播，则此时3向上运动，B质 点 从 0时刻起经过3 s 第一次到达波谷，则2T=3 s,故T =4s,故 A错误；则波速4v=1 0 c m/s ,故 D 正确；T 4由数学知识可知，平衡位置在O处质点再经过1 s 即,通过的路程大于1 0 c m,故 B错4误；A、8两质点刚好相差半个波长，他们的振动方向时刻相反，故 C错误。1 6.（2 0 2 2 湖南长沙明德中学模拟）一
40、列简谐横波在八=0.0 2 s 时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在广1 m 处的质点尸的振动图象如图乙所示.己知质点M的平衡位置在x=1.7 5m 处.下列 说 法 正 确 的 是.播速度为1 0 0 m/sB.f2=0.0 3s 时，质点M的运动方向沿y 轴正方向C.M点在九时刻位移为-m1 0D.质点M从 A时刻起每过0.0 0 5s 通过的路程均为0.2 mE.如果该波波源从O点沿x 轴正向快速运动，则在x=2 0 m 处 观察者接收到的波的频率将大于50 H z【参考答案】A C E【名师解析】.由图甲可知波长；1 =2 根，由乙图可知周期7 M）.0 2 s,所以波速丫=-=1 0
41、0 m/s,故 A正确.B.由图乙知九=0.02s时质点P 正通过平衡位置向），轴负方向运动，可以判断出该波沿x 轴正向传播，所以此时质点M 的运动方向沿y 轴正方向，则当/2=0.03S,即再过半个周期，质点M 的运动方向沿y 轴负方向.故B 错误.质点M 的平衡位置在x=1.75n与尸点振动情况相差1.7 5-1.0,3T-1 I2 8根据振动方程可知y-Asin cot=A sin 2工f=0.2sin-x T，故 C 正确.T T 8 10D.在 =0.005s=时间内，质点M 从八时刻起每过0.005s通过的路程均为0.2m.故 D4错误.E.波源的频率为50H z,如果该波波源从。
42、点沿x 轴正向快速运动，根据多普勒效应可知在x=20m处的观察者接收到的波的频率将大于50 H z,故 E 正确.17（2022南京金陵中学4 月模拟）均匀介质中，一波源位于。点的简谐横波在xOy水平面内向四周传播，波速为3 m/s,振幅为3cm。在f=0 时刻，波面分布如图所示，波面为圆，实线表示波峰，虚线表示波谷，其中x 轴上的x=12m 处质点正好第一次位于波峰处，则第一象限内坐标为（12m,9m）的质点P 的振动图像为（）【参考答案】C【名师解析】由题图可知波长2=1 2 m,则周期为2 12T=一=一 s=4s P 点到波源的距离为v 3S=V92+122m=15mp点到下一个波峰的
43、距离为A s-=15m-12m=3m=2 T4可知质点尸在f=时刻位于平衡位置，且再过4 将到达波峰位置，故 C正确，ABD错误。1 8 .(2)(1 0 分)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 xs=1 6 c m。某简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为v=2 0 c m/s,波长大于2 0 c m,振幅为y=l c m,且传播时无衰减。/=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A U O.6 s 两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在“时 刻(外 0),质点A位于波峰。求：(i)从 A时刻开始，质点8最少要经过多长时间位于
44、波峰；(ii)打时刻质点8偏离平衡位置的位移。【名师解析】(i)根据题述，U0时刻4、8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/=0.6 s 两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，可知T/2=A r=0.6 s.波长 X =v T=2 0 X 1.2 c m=2 4 c m若波峰位于x=8 c m 处，从t时刻开始，设质点B最少要经过t时间位于波峰，则有XB-X=VI,解得 t=0.4 s 若波谷位于x=8 c m 处，从 n时刻开始，设质点B最少要经过I时间位于波峰，则有XB-X+入/2=v t,解得 t=1.0 s。(ii)若波峰位于x=8 c m 处，刀时刻质点
45、B偏离平衡位置的位移y B=-A s in 4 5 =-y-c m；若波谷位于x=8 c m 处，h 时刻质点B偏离平衡位置的位移yB=A s in 4 5=一c m；21 9 .(2 0 2 2 山东济南5月模拟)一列简谐横波在f =S 时的波形图如图甲所示，P、。是介质中的两个质点，P在平衡位置。图乙是质点。的振动图像。求(1)波速及波的传播方向；(2)质点Q平衡位置的x坐标；(3)质点P做简谐运动的表达式。(不要求写出推导过程)(I)波沿TC工轴正方向传播；(2)9cm；(3)y=0.2sin(+)cm【名师解析】(1)由图甲可以看出，该波的波长为2=3 6 c m,由图乙可以看出，周期为T=2s波速为 u=(=18cm/s2III图乙知，当，=s时，。点向下运动，结合图甲可得，波沿x轴正方向传播；(2)设质点P、。平衡位置的x坐标分别为项,、由图甲知，龙=()处A _万一30。360yAsin(30)因此4=3cm由图乙知，在f=0时，。点处于平衡位置且振动方向向上，与图甲中Q间平衡位置距离为Q点振动状态传播至M点，如图所示xQ-xp=8cm-vAr=6cm则质点Q的平衡位置的%坐标为71=9 =0.2sin(+-)cm“2-(3)依题意尸做简谐运动的表达式为 3