1、 第第 30 节节 波的形成和传播波的形成和传播 1. 2013 年北京卷年北京卷 15. 一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为 4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的 是 A这列波的振幅为 4cm B这列波的周期为 1s C此时 x=4m 处质点沿 y 轴负方向运动 D此时 x=4m 处质点的加速度为 0 【答案】D 【 解析】由题图可看出该横波的振幅是 2cm，波长是 8m，则周期 T=2s，此时 x=4m 处的质点处于 平衡位置，速度最大，加速度为 0，由质点振动方向和波的传播方向的关系可知此时 x=4m 处质点正沿 y 轴正方向运动，本题选 D。 2. 2013 年上海
2、卷年上海卷 14一列横波沿水平绳传播，绳的一端在 t=0 时开始做周期为 T 的简谐运动，经过时间 t（3T/4t T） ，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在 2t 时，该点位于平衡位置的 A上方，且向上运动 B上方，且向下运动 C下方，且向上运动 D下方，且向下运动 答案：A 解析：由于再经过 T 时间，该点才能位于平衡位置上方的最大位移处，所以在 2t 时，该点位于平 衡位置的上方，且向上运动，选项 A 正确。 3. 2014 年理综浙江卷年理综浙江卷 14.下列说法正确的是 A机械波的振幅与波源无关 B机械波的传播速度由介质本身的性质决定 C物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反
3、 D动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关 【答案】B 【解析】机械波的振幅与波源有关，选项 A 错误；传播速度由介质决定，选项 B 正确；静摩擦力 的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项 C 错误；动摩擦因数描述相互 接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项 D 错误 4. 2013 年福建卷年福建卷 y/cm x/m 0 2 10 4 6 8 2 -2 12 v 16如图，t=0 时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿 y 轴正方向开始振动，振动周期为 0.4s，在同 一均匀介质中形成沿 x 轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示 t=0.6 时波形的图
4、是 答：C 解析：根据题意该简谐波的周期为 0.4s，起振方向沿 y 轴的正方向，因为波源在 O 点，所以该简谐 波左右对称，A、B 错；t=0.6s=3T/2 时，波源处于平衡位置且沿 y 轴的负方向振动，根据上下坡法，波 源处于上坡，C 对 D 错。 5. 2012 年理综浙江卷年理综浙江卷 16用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上 a、b 两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是 Aa、b 两点之间的距离为半个波长 Ba、b 两点振动开始时刻相差半个周期 Cb 点完成全振动次数比 a 点多一次 Db 点完成全振动次数比 a 点少一次 【答案】D
5、 【解析】ab 两点是波上相邻两波峰，其间距为一个波长，波在传播是在一个周期里传播一个波长， 所以波的前端从 a 到 b 需要一个周期的时间，a 质点比 b 质点提前一个周期起振，所以 b 比 a 完成的全 振动少多一次。 6. 2011 年理综北京卷年理综北京卷 16介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点， A它的振动速度等于波的传播速度 B它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D它的振动频率等于波源的振动频率 答：D 【解析】介质中某个振动质点做简谐运动，其速度按正弦（或余弦）规律变化，而在同一介质中波 的传播速度是不变的，振动速度和波的传播
6、速度是两个不同的速度，A错误；在横波中振动方向和波的 传播方向垂直，在纵波中振动方向和波的传播方向在一条直线上，B错误；振动质点在一个周期内走过 的路程为4个振幅，C错误；波在传播的过程中，频率不变为波源的频率，D正确。 7. 2011 年理综四川卷年理综四川卷 16如图为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t=0 时的波形 第16题图 a b y/cm x/cm O P Q 1 3 5 2 -2 A B C D y O x y O x y O x y O x 图，当 Q 点在 t=0 时的振动状态传到 P 点时，则 A1cmx3cm 范围内的质点正在向 y 轴的负方向运动 BQ 处的质点此
7、时的加速度沿 y 轴的正方向 CQ 处的质点此时正在波峰位置 DQ 处的质点此时运动到 P 处 答案：B 解析： 当 Q 点在 t0 时的振动状态传到 P 点时， Q 点在 t0 时的波也向左传到 P 点，所以 x0cm 处质元在波谷，x2cm 处质元在波峰，则 1cmx2cm 向 y 轴的正方向运动，2cmx3cm 向 y 轴的 负方向运动，A 错误；Q 点振动四分之三周期后到达波谷加速度沿 y 轴的正方向最大，不能平移，B 正 确，C D 错误。 8. 2011 年理综天津卷年理综天津卷 7位于坐标原点处的波源 A 沿 y 轴做简谐运动。A 刚好完成一次全 振动时，在介质中形成简谐横波的波
8、形如图所示。B 是沿波传播方向上介 质的一个质点，则 A波源 A 开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向。 B此后的 1/4 周期内回复力对波源 A 一直做负功。 C经半个周期时间质点 B 将向右迁移半个波长 D在一个周期时间内 A 所受回复力的冲量为零 答：ABD 【解析】由 A 刚好完成一次全振动时的图线可知波源 A 的起振方向沿 y 轴负方向，A 选项正确；经 过 1/4 周期之后质点 A 将向负向最大位移运动，回复力做负功，B 正确；质点不随波迁移，C 选项错误； 由简谐运动的对称性可知回复力在一个周期内的冲量为零，D 选项正确。 9. 2011 年理综全国卷年理综全国卷 21一列简谐横
9、波沿 x 轴传播，波长为 1.2m，振幅为 A。当坐标为 x=0 处质元的位移为 3 2 A 且向 y 轴负方向运动时坐标为 x=0.4m 处质元的位移为 3 2 A。当坐标为 x=0.2m 处的质元位于平衡位置且向 y 轴正方向运动时，x=0.4m 处质元的位移和运动方向分别为 A 1 2 A 、沿 y 轴正方向 B 1 2 A ，沿 y 轴负方 向 C 3 2 A 、沿 y 轴正方向 D 3 2 A 、沿 y 轴负方 向 答案：C 解析：依题意可画出如图实线所示的波形图，设波向右传播，x0 处的质元正处于 y 3 2 A 处， x O B y A v y x 0.2 0.4 0 0.6 0
10、.8 x0.4m 处的质元的位移为 y 3 2 A 处，满足题意。当 x0.2m 处的质元处在平衡位置向 y 轴正方向运 动时，波形图如图中虚线所示，显然 x0.4m 处的质元正处于 y 3 2 A 处，且沿 y 轴正方向运动，C 对。 10.2015 年理综北京卷年理综北京卷 15周期为 2.0s 的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此 时质点 P 沿 y 轴负方向运动，则该波 （ B ） A沿 x 轴正方向传播，波速 v=20m/s B沿 x 轴正方向传播，波速 v=10m/s C沿 x 轴负方向传播，波速 v=20m/s D沿 x 轴负方向传播，波速 v=10m/s 解
11、析：横波的振动方向与传播方向垂直，已知此时质点 P 沿 y 轴负方向运动，由同侧法可知波沿 x 轴正方向传播。由波形图知，波长 =20cm，周期 T=2s，则波速 m/s10 T v ，选项 B 正确。 11.2015 年理综四川卷年理综四川卷 2平静湖面传播着一列水面波（横波） ，在波的传播方向上有相距 3m 的甲、 乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟上下 30 次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有 一个波峰。这列水面波 （ C ） A频率是 30Hz B波长是 3m C波速是 1m/s D周期是 0.1s 解析：木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况，波传播方向上的质点
12、每分钟完成 30 次全振动，因此周期为 T=2s，选项 D 错误；频率为Hz50 1 . T f，选项 A 错误；甲在波谷时，乙在 波峰，且且两木块之间有一个波峰，所以， 2 3 AB s，解得波长为m2 3 2 AB s，选项 B 错误；根 据波长、波速与周期间的关系得m/s1 2 2 T v ，选项 C 正确。 12.2016 年年上海上海卷卷 20.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源 M、N 两点沿 x 轴相向传播，波速为 2m/s， 振幅相同； 某时刻的图像如图所示。则 （A）甲乙两波的起振方向相反 （B）甲乙两波的频率之比为 3:2 （C）再经过 3s，平衡位置在 x=7m处的 质
13、点振动方向向下 （D）再经过 3s，两波源间（不含波源）有 5 个质点位移为零 【答案】ABD 【解析】据题意，甲波向右传播，起振方向向下，乙波向左传播，起振方向向上，故选项 A 正确； 0 20 40 y/cm x/m P 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 x/m 甲 乙 M N 据图可知甲波波长为 4m，甲波周期为：2Ts v ，频率 1 2 fHz，乙波波长为 6m，周期为： 3Ts v ，频率为： 1 3 fHz，故选项 B 正确；再经过 3s，甲波波谷到达 x=7m 处，乙波是平衡位 置与波峰之间某一振动到达 x=7m 处， 所以该质点应该向上振动， 选项 C
14、 错误； 此时除了波源还有 x=9m 处、x=6-7m 处、x=6m 处、x=5-6m 处、x=2-3m 处质点位移为零，故选项 D 正确。 13.2017 年天津卷年天津卷 5手持较长软绳端点 O 以周期 T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质 点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点 P，且 O、P 的平衡位置间距为 L。t=0 时， O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是 A该简谐波是纵波 B该简谐波的最大波长为 2L C 8 T t 时，P 在平衡位置上方 D 3 8 T t 时，P 的速度方向竖直向上 【答案】C 【解析】绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向与质点的振动方 向在同一直线上，故 A 错误；根据波形图和波的传播方向可知，位移恰好为零且速度方向竖直向上的质 点与 O 点的距离应为) 4 1 ( nL，其中 n=0、1、2，波长 14 4 n L ，可知 n=0 时有波长的最大 值，为 L m 4 ，故 B 错误；0T 4 1 内 P 由平衡位置振动到波峰，TT 2 1 4 1 内 P 由波峰回到平衡位置， 可知Tt 8 1 时 P 在平衡位置上方振动，Tt 8 3 时 P 在在平衡位置上方向下振动，故 C 正确；D 错误。
