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(共29张PPT)
第一节　
机械波的产生和传播
第三章　 机械波
1.能对波动现象进行分析和推理,认识波的形成过程,培养科学思维.2.知道机械波的产生条件,知道什么是横波、纵波.3.认识波是振动的传播形式,知道波在传播振动形式、能量和信息,强化物质运动的物理观念.
[学习目标]　
知识点一　机械波的产生和传播
「情境导学」
如图所示,准备一根长约10 m的软绳并放置在水平面上,将绳上的两点做上不同颜色的标记.固定一端,用手握住绳的另一端,拉直软绳.
(1)如果手不做左右振动,绳子处于什么状态
提示:(1)静止状态.
(2)手分别向左和向右各抖动一次,并立即复原,你看到了什么现象
提示:(2)绳子向左抖动一次,在绳子上向左形成一个凸起的波形,并向另一端传去;向右抖动一次,在绳子上形成向右凸起的波形,并向另一端传去.
(3)手连续左右抖动,你看到了什么现象
提示:(3)会在绳子上形成一列凹凸相间的波形,并向另一端传去.
(4)绳上有标记的两点怎样运动 随波前进吗 软绳一端的振动是怎样传到绳的另一端的
提示:(4)绳上标记的两点重复手的振动,绳上标记的两点并不随波前进,软绳前边的质点带动后边的质点振动.
「知识整合」
1.认识机械波
(1)机械波:机械振动在 中的传播.
(2)机械波产生的条件.
①波源:产生机械波的 .
②介质:传播机械振动的媒介.
媒介
振动源
2.机械波的传播
(1)成因:波源带动相邻质点做 振动,该质点振动后会同样带动其相邻质点做受迫振动,即绳子上每个振动的质点又如 带动下一个质点的运动.
(2)特点.
①机械波传播的是振动的 .
②波是传递 的一种方式.
③每个质点只是在 附近做上下振动,并未形成沿机械波传播方向的宏观移动.
受迫
新的波源
运动形式
能量
平衡位置
3.波动过程中各质点的运动特点
(1)各个质点都做受迫振动,各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同.
(2)各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.
(3)不考虑能量损失时,各质点振动的振幅相同.
正误辨析
(1)有振动就一定有机械波.(　 　)
(2)振源振动停止后波的传播立刻停止.(　 　)
(3)振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现
象.(　 　)
(4)波的传播速度就是质点移动的速度.(　 　)
(5)各质点开始振动的方向(起振方向)与波源起振的方向有可能不一致.(　 )
×
√
×
×
×
【答案】 见解析
【答案】 见解析
振动和波动的区别与联系
·归纳总结·
区别与联系 振动 波动
区别 研究 对象 往复运动,研究的是单个质点的“个体行为” 研究的是大量质点的“群体行为”
力的 来源 可以由作用在物体上的各种性质的力提供 联系各质点的弹力
运动 性质 质点做变加速运动 在同一种均匀介质中是匀速向前传播的
联系 (1)振动是波动的原因,波动是振动的结果;有波动必然有振动,但有振动不一定有波动。 (2)波动的性质、频率和振幅都与波源相同
[例2] (振动与波)如图所示是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形.
(1)判断图示时刻Q质点的振动方向.
【答案】 (1)向上
【解析】 (1)P质点为波源,Q质点在右侧质点的带动下将向上振动.
(2)P质点从平衡位置刚开始振动时,是朝着哪个方向运动的
【答案】 (2)向上
【解析】 (2)由(1)可知,当波恰好传到Q质点时,Q质点起振方向向上,故波源P质点从平衡位置开始振动时的方向也向上.
(3)此波是否是P质点移动到Q质点形成的
【答案】 (3)不是
【解析】 (3)机械波只是传播振动形式,质点并不随波迁移.
[训练1] (2025·广东期末)一学生看见平静的湖面上漂浮着一小块泡沫,想把它拾起来扔到垃圾桶,于是向湖中投入一石块,在湖面上激起水波.关于泡沫的运动情况,下列说法正确的是(　　)
[A] 泡沫不能被波浪推动,最多只能在湖面上上下振动
[B] 投入的石块质量越大,波浪越容易将泡沫推至岸边
[C] 不知泡沫离波源的远近如何,无法确定泡沫的运动情况
[D] 因“随波逐流”,波浪会将泡沫推至岸边
A
【解析】 波传播的是振动这种形式,各质点在各自平衡位置附近上下振动,并不随波迁移,B、C、D错误,A正确.
知识点二　横波与纵波
如图甲所示,用手分别沿着竖直方向、水平方向抖动一端拴在树上的绳子,形成两列凹凸相间的波形;如图乙所示,弹簧的右端固定,手握轻弹簧的左端左右有规律地振动,弹簧便形成疏密相间的波形.
「情境导学」
(1)图甲中绳子的振动方向与其形成的波的传播方向有什么关系
提示:(1)垂直.
(2)图乙中弹簧振动方向与其形成的波的传播方向有什么关系
提示:(2)在同一直线上.
(3)为了区别图甲与图乙中的两种波,如何描述它们
提示:(3)题图甲中的波称为横波,题图乙中的波称为纵波.
「知识整合」
横波和纵波的比较
项目 横波 纵波
概念 在波动中,质点的振动方向和波的传播方向相互 . 在波动中,质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上
介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播
特征 在波动中交替、间隔出现波峰和波谷 在波动中交替、间隔出现密部和疏部
垂直
说明:(1)绳波为横波,声波为纵波.
(2)有些波既有横波,也有纵波.例如:地震波.
[例3] (对横波和纵波的理解)(2025·广东深圳期末)关于横波和纵波,下列说法正确的是(　 　)
[A] 对于横波,质点的振动方向与波的传播方向不一定垂直
[B] 振源上下振动形成的波为横波
[C] 对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反
[D] 空气中只能传播横波
C
【解析】 横波的特征是质点的振动方向与波的传播方向垂直,A错误;并非上下振动产生的波就是横波,如上下振动且上下传播的波是纵波,B错误;纵波中质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上,方向有时相同,有时相反,C正确;横波不能靠空气传播,空气中只能传播纵波,D错误.
知识点三　“带动法”判断质点的振动方向
1.“带动法”原理:先振动的质点带动邻近的后振动的质点.
2.判断方法:在质点P靠近波源一方附近的波形上另找一点P′,P′为先振动的质点,若P′在P上方,则P向上运动;若P′在P下方,则P向下运动,如图所示.
「知识整合」
[例4] (质点振动方向的判断)(多选)(2025·广东茂名月考)艺术体操中的“带操”表演中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带像波浪般翻卷.这是波在彩带上传播的结果.如图所示为“带操”表演中某时刻的照片,已知细棒在竖直方向抖动,P为彩带上的一个质点,若认为该波是向右传播的机械波,则下列说法正确的有(　 　)
[A] 图示时刻,质点P正在向右运动
[B] 质点P的振动频率等于细棒抖动的频率
[C] 图示时刻,质点P正在向下运动
[D] 图示时刻,质点P正在向上运动
BD
【解析】 质点不随波迁移,A错误;质点的振动频率与振源频率相等,B正确;由于波向右传播,根据“带动法”可得,质点P正在向上运动,C错误,D正确.
[训练2] (2025·广东深圳月考)一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法正确的是
(　　)
[A] 质点B向右运动
[B] 质点D和质点F的速度方向相同
[C] 质点A和质点C的速度方向相同
[D] 从此时算起,质点B比质点C先回到平衡位置
D
【解析】 波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着离波源近的质点振动,由此可知,质点A向下运动,质点B、C、D向上运动,质点E、F向下运动,故质点A和质点C的速度方向相反,质点D和质点F的速度方向相反,选项A、B、C错误;由于此时质点B和质点C都向上运动,所以质点B比质点C先到达最大位移处,并先回到平衡位置,选项D正确.
感谢观看第一节　机械波的产生和传播
[学习目标]　1.能对波动现象进行分析和推理,认识波的形成过程,培养科学思维.2.知道机械波的产生条件,知道什么是横波、纵波.3.认识波是振动的传播形式,知道波在传播振动形式、能量和信息,强化物质运动的物理观念.
知识点一　机械波的产生和传播
情境导学
如图所示,准备一根长约10 m的软绳并放置在水平面上,将绳上的两点做上不同颜色的标记.固定一端,用手握住绳的另一端,拉直软绳.
(1)如果手不做左右振动,绳子处于什么状态
(2)手分别向左和向右各抖动一次,并立即复原,你看到了什么现象
(3)手连续左右抖动,你看到了什么现象
(4)绳上有标记的两点怎样运动 随波前进吗 软绳一端的振动是怎样传到绳的另一端的
提示:(1)静止状态.
(2)绳子向左抖动一次,在绳子上向左形成一个凸起的波形,并向另一端传去;向右抖动一次,在绳子上形成向右凸起的波形,并向另一端传去.
(3)会在绳子上形成一列凹凸相间的波形,并向另一端传去.
(4)绳上标记的两点重复手的振动,绳上标记的两点并不随波前进,软绳前边的质点带动后边的质点振动.
知识整合
1.认识机械波
(1)机械波:机械振动在媒介中的传播.
(2)机械波产生的条件.
①波源:产生机械波的振动源.
②介质:传播机械振动的媒介.
2.机械波的传播
(1)成因:波源带动相邻质点做受迫振动,该质点振动后会同样带动其相邻质点做受迫振动,即绳子上每个振动的质点又如新的波源带动下一个质点的运动.
(2)特点.
①机械波传播的是振动的运动形式.
②波是传递能量的一种方式.
③每个质点只是在平衡位置附近做上下振动,并未形成沿机械波传播方向的宏观移动.
3.波动过程中各质点的运动特点
(1)各个质点都做受迫振动,各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同.
(2)各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同.
(3)不考虑能量损失时,各质点振动的振幅相同.
正误辨析
(1)有振动就一定有机械波.(　×　)
(2)振源振动停止后波的传播立刻停止.(　×　)
(3)振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象.(　√　)
(4)波的传播速度就是质点移动的速度.(　×　)
(5)各质点开始振动的方向(起振方向)与波源起振的方向有可能不一致.(　×　)
[例1] (机械波的产生和传播)(2025·广东江门段考)如图所示是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t1=0时,质点1开始向上运动,t2=时,1到达最上方,4开始向上运动.问:
(1)t3=时,质点4、6、10的运动状态(是否运动、运动方向)如何
(2)画出t4=时的波形图,并说明质点4、6、10的运动状态.
【答案】 见解析
【解析】 (1)各质点在t3=时的运动情况如图甲所示,
质点4到达最上方,质点6正在向上运动,质点10尚未运动.
(2)t4=时的波形图如图乙所示,质点4、6正在向下运动,质点10开始向上运动.
振动和波动的区别与联系
区别与联系 振动 波动
区别 研究 对象 往复运动,研究的是单个质点的“个体行为” 研究的是大量质点的“群体行为”
力的 来源 可以由作用在物体上的各种性质的力提供 联系各质点的弹力
运动 性质 质点做变加速运动 在同一种均匀介质中是匀速向前传播的
联系 (1)振动是波动的原因,波动是振动的结果;有波动必然有振动,但有振动不一定有波动。 (2)波动的性质、频率和振幅都与波源相同
[例2] (振动与波)如图所示是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形.
(1)判断图示时刻Q质点的振动方向.
(2)P质点从平衡位置刚开始振动时,是朝着哪个方向运动的
(3)此波是否是P质点移动到Q质点形成的
【答案】 (1)向上　(2)向上　(3)不是
【解析】 (1)P质点为波源,Q质点在右侧质点的带动下将向上振动.
(2)由(1)可知,当波恰好传到Q质点时,Q质点起振方向向上,故波源P质点从平衡位置开始振动时的方向也向上.
(3)机械波只是传播振动形式,质点并不随波迁移.
[训练1] (2025·广东期末)一学生看见平静的湖面上漂浮着一小块泡沫,想把它拾起来扔到垃圾桶,于是向湖中投入一石块,在湖面上激起水波.关于泡沫的运动情况,下列说法正确的是(　　)
[A] 泡沫不能被波浪推动,最多只能在湖面上上下振动
[B] 投入的石块质量越大,波浪越容易将泡沫推至岸边
[C] 不知泡沫离波源的远近如何,无法确定泡沫的运动情况
[D] 因“随波逐流”,波浪会将泡沫推至岸边
【答案】 A
【解析】 波传播的是振动这种形式,各质点在各自平衡位置附近上下振动,并不随波迁移,B、C、D错误,A正确.
知识点二　横波与纵波
情境导学
如图甲所示,用手分别沿着竖直方向、水平方向抖动一端拴在树上的绳子,形成两列凹凸相间的波形;如图乙所示,弹簧的右端固定,手握轻弹簧的左端左右有规律地振动,弹簧便形成疏密相间的波形.
(1)图甲中绳子的振动方向与其形成的波的传播方向有什么关系
(2)图乙中弹簧振动方向与其形成的波的传播方向有什么关系
(3)为了区别图甲与图乙中的两种波,如何描述它们
提示:(1)垂直.
(2)在同一直线上.
(3)题图甲中的波称为横波,题图乙中的波称为纵波.
知识整合
横波和纵波的比较
项目 横波 纵波
概念 在波动中,质点的振动方向和波的传播方向相互垂直 在波动中,质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上
介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播
特征 在波动中交替、间隔出现波峰和波谷 在波动中交替、间隔出现密部和疏部
说明:(1)绳波为横波,声波为纵波.
(2)有些波既有横波,也有纵波.例如:地震波.
[例3] (对横波和纵波的理解)(2025·广东深圳期末)关于横波和纵波,下列说法正确的是(　　)
[A] 对于横波,质点的振动方向与波的传播方向不一定垂直
[B] 振源上下振动形成的波为横波
[C] 对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反
[D] 空气中只能传播横波
【答案】 C
【解析】 横波的特征是质点的振动方向与波的传播方向垂直,A错误;并非上下振动产生的波就是横波,如上下振动且上下传播的波是纵波,B错误;纵波中质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上,方向有时相同,有时相反,C正确;横波不能靠空气传播,空气中只能传播纵波,D错误.
知识点三　“带动法”判断质点的振动方向
知识整合
1.“带动法”原理:先振动的质点带动邻近的后振动的质点.
2.判断方法:在质点P靠近波源一方附近的波形上另找一点P′,P′为先振动的质点,若P′在P上方,则P向上运动;若P′在P下方,则P向下运动,如图所示.
[例4] (质点振动方向的判断)(多选)(2025·广东茂名月考)艺术体操中的“带操”表演中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带像波浪般翻卷.这是波在彩带上传播的结果.如图所示为“带操”表演中某时刻的照片,已知细棒在竖直方向抖动,P为彩带上的一个质点,若认为该波是向右传播的机械波,则下列说法正确的有(　　)
[A] 图示时刻,质点P正在向右运动
[B] 质点P的振动频率等于细棒抖动的频率
[C] 图示时刻,质点P正在向下运动
[D] 图示时刻,质点P正在向上运动
【答案】 BD
【解析】 质点不随波迁移,A错误;质点的振动频率与振源频率相等,B正确;由于波向右传播,根据“带动法”可得,质点P正在向上运动,C错误,D正确.
[训练2] (2025·广东深圳月考)一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法正确的是(　　)
[A] 质点B向右运动
[B] 质点D和质点F的速度方向相同
[C] 质点A和质点C的速度方向相同
[D] 从此时算起,质点B比质点C先回到平衡位置
【答案】 D
【解析】 波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着离波源近的质点振动,由此可知,质点A向下运动,质点B、C、D向上运动,质点E、F向下运动,故质点A和质点C的速度方向相反,质点D和质点F的速度方向相反,选项A、B、C错误;由于此时质点B和质点C都向上运动,所以质点B比质点C先到达最大位移处,并先回到平衡位置,选项D正确.
课时作业
(分值:90分)
(选择题每题6分)
知识点一　机械波的产生和传播
1.(2025·广东广州校考)关于振动和波,下列说法正确的是(　　)
[A] 有机械波必有振动
[B] 纵波中,质点的振动方向与波的传播方向垂直
[C] 水平向右传播的横波,其各个质点一定上下振动
[D] 波源停止振动时,介质中的波动立即停止
【答案】 A
【解析】 机械波是机械振动的形式与能量在介质中的传播,故有机械波必有振动,A正确;纵波中,质点的振动方向与波的传播方向平行,B错误;水平向右传播的横波,其各个质点既可上下振动,亦可水平方向振动,只需要确保振动方向与波水平向右的传播方向垂直,C错误;波源停止振动时,之前的振动形式仍然在介质中传播,D错误.
2.(2025·广东广州段考)关于机械波的产生和传播,下列说法正确的是(　　)
[A] 波的传播速度和质点的振动速度相同
[B] 在波的传播过程中,介质中的质点均做受迫振动
[C] 参与振动的质点振动方向一定与波的传播方向垂直
[D] 机械波中的介质随波迁移
【答案】 B
【解析】 介质中质点的振动速度与波的传播速度没有关系,A错误;由于介质中各质点的相互作用,前一个质点的振动带动后一个质点的振动,故做受迫振动,B正确;若为横波,参与振动的质点的振动方向一定与波的传播方向垂直,若为纵波,则质点的振动方向与传播方向在同一直线上,C错误;机械波中的介质不随波迁移,D错误.
3.(2025·广东阳江期中)2024年1月23日2时9分,新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震.就此事件,下列说法正确的是(　　)
[A] 所有建筑物均做自由振动
[B] 所有建筑物的振动振幅相同
[C] 所有建筑物振动周期相同
[D] 所有建筑物振动能量相同
【答案】 C
【解析】 地震波属于机械波,所以波在传播过程中所有质点都在做受迫振动,各质点的振动周期和波源的周期相同,故A错误,C正确;由于地震属于阻尼振动,所以离震源越远,振幅越小,相同质量的建筑物的能量越小,故B、D错误.
知识点二　横波和纵波方向的判断
4.地震以波的形式传播,地震波有纵波和横波之分,若a、b两处与c处分别相距300 km和
200 km,c处地下15 km处发生地震,则(已知在地表附近纵波的传播速度大于横波的传播速度)(　　)
[A] c处居民会感到先水平摇动,后上下颠簸
[B] 地震波是横波
[C] 地震波传到a处时,振动方向垂直于地面
[D] a、b两处剧烈程度可能不同
【答案】 D
【解析】 c处地下15 km处发生地震,由于纵波的传播速度大于横波的传播速度,因此纵波比横波先到达c处,且纵波与传播方向平行,而横波与传播方向垂直,所以c处居民会感到先上下颠簸,后水平摇动,A错误;地震波有横波、纵波,二者同时发生,B错误;地震波是一种弹性波,它可以向四周传播,故当地震波传到a处时,其振动方向不一定垂直于地面,C错误;一次地震只有一个震级,但不同地区的剧烈程度可能不同,也可能相同,D正确.
5.(2025·广东茂名期中)一根弹性细绳右端固定,左端P点从静止开始上下振动,当波沿细绳传到Q点时,波形如图所示.则P点起振方向和此时P点的振动方向分别为(　　)
[A] 向上、向上 [B] 向上、向下
[C] 向下、向上 [D] 向下、向下
【答案】 C
【解析】 根据题意可知,波向右传播,根据“带动法”可知,此时P点的振动方向向上,Q点开始向下振动,即Q点的起振方向向下,由于所有质点的起振方向均与波源的起振方向相同,则P点起振方向向下,可知P点起振方向和此时P点的振动方向分别为向下、向上.故选C.
6.(2025·广东广州联考)如图所示为一横波在某一时刻的波形图,已知质点F此时的运动方向竖直向下,则(　　)
[A] 波向右传播
[B] 此时质点H和F的运动方向相同
[C] 质点B比质点C先回到平衡位置
[D] 此时速度最大的质点是A、E、I
【答案】 D
【解析】 因质点F的振动方向向下,由“带动法”得,波的传播方向向左,A错误;此时质点H的振动方向向上,与质点F的振动方向相反,B错误;同理,此时质点B的振动方向向上,质点B要先到最高位置,然后再往下到平衡位置,所以质点C比B先回到平衡位置,C错误;质点在平衡位置时速度最大,则此时速度最大的质点是A、E、I,D正确.
7.(多选)(2025·广东佛山期末)地壳深处的岩层活动产生强烈震动而引发地震.地震波的纵波传播速度较快,约为6 km/s;横波传播速度较慢,约为4 km/s.2022年3月26日在青海某无人区发生6.0级地震,震源深度10 km.地震发生后距震源164 km的嘉峪关市震感强烈.下列说法正确的有(　　)
[A] 震源的正上方,地震波的纵波会引起地面物体上下振动,横波会引起地面上物体水平晃动
[B] 地震波的横波在介质中传播时,介质中的质点会沿波的传播方向运动,从而导致房屋倒塌
[C] 嘉峪关市的防震减灾机构有约13.7秒的时间提前预警更具破坏性的横波何时到达
[D] 建筑物的固有周期与地震波的振动周期越接近,建筑物受到的损伤就越小
【答案】 AC
【解析】 震源的正上方,地震波的纵波会引起地面物体上下振动,横波会引起地面上物体水平晃动,A正确;地震波的横波在介质中传播时,介质中的质点会沿垂直于波的传播方向运动,从而导致房屋倒塌,B错误;横波与纵波到达嘉峪关市的时间差为 t= s- s≈13.7 s,C正确;建筑物的固有周期与地震波的振动周期越接近,建筑物的振幅越大,受到的损伤就越大,D
错误.
(选择题每题9分)
8.(2025·广东深圳段考)一列波在介质中向某一方向传播,如图所示为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M、N之间,已知此波的周期为T,Q质点的速度方向在波形图中是向下的,下列说法正确的是(　　)
[A] 波源是M,由波源起振开始计时,P质点已经振动了T
[B] 波源是N,由波源起振开始计时,P质点已经振动了
[C] 波源是N,由波源起振开始计时,P质点已经振动了
[D] 波源是M,由波源起振开始计时,P质点已经振动了
【答案】 C
【解析】 由于此时Q质点向下运动,且后面质点的振动重复前面质点的振动,则波向左传播,N是波源;经过一个周期,振动从N点传播到M点,又因从波源N起振开始计时,需经T,P质点才开始振动,故P质点已振动了,选项C正确.
9.(多选)(2025·广东揭阳段考)如图所示为一列机械波在某一时刻的形状,此时刻质点F的振动方向向下.则(　　)
[A] 该波的波源在F点右侧
[B] 质点C比质点B先回到平衡位置
[C] 质点E此时刻向下振动
[D] 质点C此时刻的加速度为零
【答案】 ABC
【解析】 由波形图和质点F的振动方向,根据“带动法”可知该波向左传播,波源在F点右侧,A正确;由于该波向左传播,根据“带动法”可知质点E此刻向下振动,质点B向上振动,此时质点C在最大位移处也将向下运动,故质点C比质点B先回到平衡位置,B、C正确;因质点C在最大位移处,其加速度最大,D错误.
10.沙漠蝎子可以探测出附近虫子的运动,它是利用虫子运动所产生的沿沙漠表面传播的波来探测的,传播的波有两种类型:横波以速度v1=50 m/s传播,纵波以v2=150 m/s 传播.已知某甲虫在某个时刻突然运动,蝎子就可以利用从它最接近甲虫的一条腿上面感知到两种波先后到达的时间差Δt,从而感知到它和甲虫之间的距离.如果蝎子到甲虫的距离是37.5 cm,下列说法正确的是(　　)
[A] 甲虫脚下的沙子随着波的传播运动到蝎子脚下
[B] 两种波传播到蝎子的时间差为0.003 75 s
[C] 无论是纵波还是横波,传播方向均与振动方向垂直
[D] 波的传播过程中既传播了振动,也传播了信息和能量
【答案】 D
【解析】 甲虫脚下的沙子在平衡位置上下振动,不会随着波的传播而移动,故A错误;两种波传播到蝎子的时间差为Δt=-= s- s=5×10-3 s,故B错误;横波的传播方向与振动方向垂直,纵波的传播方向与振动方向平行,故C错误;波的传播过程中既传播了振动,也传播了信息和能量,故D正确.
11.(多选)(2025·广东深圳月考)一列简谐横波沿x轴传播,周期为T,t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为 xa=2.5 m,xb=5.5 m,则下列说法正确的有(　　)
[A] 波沿x轴负方向传播
[B] 当a质点处在波峰时,b质点在向上运动
[C] t=时,a质点正在向y轴负方向运动
[D] t=时,b质点正在向y轴负方向运动
【答案】 ABD
【解析】 由t=0时刻x=3 m处的质点向上振动,可得该波向左传播,即波沿x轴负方向传播,A正确;当a质点处在波峰时,b质点正处在平衡位置且向上运动,B正确;t=0时刻质点a向上振动,分析可知t=时,a质点仍向y轴正方向运动,C错误;t=0时刻质点b向下振动,分析可知t=时,b质点仍向y轴负方向运动,D正确.
12.(12分)如图甲所示为波源的振动图像,图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t=1 s时的振动状态,其中质点4刚开始振动.请分析说明并在图丙中画出t=5 s时质点的振动状态.
【答案】 见解析
【解析】 由题图甲可知T=4 s,根据波传播的规律知t=5 s=1T时,波源出现在正的最大位移处,质点16起振.如图所示.

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