《（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 第2講 機(jī)械波學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 第2講 機(jī)械波學(xué)案（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講　機(jī)械波 知識(shí)排查 機(jī)械波　橫波和縱波 定義 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波 產(chǎn)生條件 (1)波源；(2)介質(zhì) 形成原因 介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)受波源或鄰近質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)做受迫振動(dòng) 分類 橫波 振動(dòng)方向與傳播方向垂直的波，如繩波 縱波 振動(dòng)方向與傳播方向平行的波，如聲波 波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系 1.波長(zhǎng)λ：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。 2.頻率f：與波源的振動(dòng)頻率相等。 3.波速v：波在介質(zhì)中的傳播速度。 4.波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系：v＝λf。 波的圖象 1.坐標(biāo)軸的意義：橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻

2、各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。 2.圖象的物理意義：某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移。 波的干涉和衍射現(xiàn)象　多普勒效應(yīng) 1.波的干涉和衍射 波的干涉 波的衍射 條件 兩列波的頻率必須相同 明顯條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或相差不多 現(xiàn)象 形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣 波能夠繞過障礙物或孔繼續(xù)向前傳播 2.多普勒效應(yīng) (1)條件：聲源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 (2)現(xiàn)象：觀察者感到頻率發(fā)生變化。 (3)實(shí)質(zhì)：聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化。 3.(1)內(nèi)容：介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都可以看作發(fā)射子波的波源，其后任意時(shí)刻，這些子波在波

3、前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面。 (2)應(yīng)用：如果知道某時(shí)刻一列波的某個(gè)波面的位置，還知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一時(shí)刻這個(gè)波面的位置，從而確定波的傳播方向。 小題速練 1.思考判斷 (1)在水平方向傳播的波為橫波(　　) (2)在機(jī)械波中各質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移(　　) (3)通過波的圖象可以找出任一質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位移(　　) (4)機(jī)械波在傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、起振方向都相同(　　) (5)機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離就是振幅的4倍(　　) (6)波速表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢(　　) (7)兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象(　　) (8)一切波都能發(fā)

4、生衍射現(xiàn)象(　　) (9)多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生變化(　　) (10)發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源發(fā)出的頻率不變(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×　(10)√ 2.(多選)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖1所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3 m。已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s。下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A.波速為4 m/s B.波的頻率為1.25 Hz C.x坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.6 s時(shí)恰好位于波谷 D.x坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2 s時(shí)恰好位

5、于波峰 解析　任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s，可知振動(dòng)周期T＝0.8 s，頻率f＝＝1.25 Hz，選項(xiàng)B正確；從題圖中可以看出波長(zhǎng)λ＝4 m，根據(jù)v＝λf得v＝5 m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于波在傳播過程中具有空間周期性，x坐標(biāo)為15 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律與x＝3 m處的質(zhì)點(diǎn)相同，從t＝0時(shí)刻經(jīng)過0.6 s，即經(jīng)歷周期，質(zhì)點(diǎn)應(yīng)位于平衡位置，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用同樣的方法可判斷出選項(xiàng)D正確。 答案　BD 　波的形成和傳播　波的圖象 1.波的傳播過程中的特點(diǎn) (1)振源經(jīng)過一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng)，波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離，所以有v＝＝λf。 (2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(

6、波傳播nλ)時(shí)，波形不變。 (3)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為nλ(n＝1，2，3…)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相同；當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n＋1)(n＝0，1，2，3…)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相反。 (4)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同。 2.波動(dòng)圖象的信息(如圖2所示) 圖2 (1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng)λ，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。 (2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大小。 (3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向。 3.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互

7、判方法 方法 內(nèi)容 圖象 “上下 坡”法 沿波的傳播方向，“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng) “同側(cè)” 法 波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè) “微平 移”法 將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移，再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來(lái)判斷振動(dòng)方向 4.振動(dòng)圖象與波的圖象的比較 振動(dòng)圖象 波的圖象 研究對(duì)象 一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 沿波傳播方向上的所有質(zhì)點(diǎn) 圖象 正(余)弦曲線 正(余)弦曲線 物理意義 某質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移 某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移 振動(dòng)方向 (看下一時(shí)刻的位移) (將波沿傳播方向平移)

8、 Δt波形 隨時(shí)間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變 隨時(shí)間推移，圖象沿波的傳播方向平移 橫坐標(biāo) 表示時(shí)間 表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 聯(lián)系 (1)縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)的位移； (2)縱坐標(biāo)的最大值都表示振幅； (3)波在傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)，每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有自己的振動(dòng)圖象 【典例1】　(2017·4月浙江選考)(多選)一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，當(dāng)波傳到x＝2.0 m處的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖3所示，t＝0.9 s時(shí)，觀測(cè)到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置。下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A.波速為0.5 m/s B.經(jīng)1.4 s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70 cm

9、 C.t＝1.6 s時(shí)，x＝4.5 m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷 D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡(jiǎn)諧橫波的頻率一定為2.5 Hz 解析　根據(jù)同側(cè)法可知，起振方向?yàn)樨Q直向上。P點(diǎn)第三次到達(dá)波峰即(2＋)T＝0.9 s，T＝0.4 s，所以波速v＝＝5 m/s，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；1.4 s等于3.5個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)路程為s＝3.5×4A＝3.5×4×5 cm＝70 cm，所以B正確；經(jīng)過t＝ s＝0.5 s波傳播至Q點(diǎn)，再經(jīng)過1.1 s，即2×T后Q第三次到達(dá)波谷，選項(xiàng)C正確；要發(fā)生干涉現(xiàn)象，兩列波的頻率一定相同，f＝＝2.5 Hz，選項(xiàng)D正確。 答案　BCD 【典例2】　(2018·11月浙

10、江選考)(多選)如圖4所示，兩種不同材料的彈性細(xì)繩在O處連接，M、O和N是該繩上的三個(gè)點(diǎn)，OM間距離為7.0 m，ON間距離為5.0 m，O點(diǎn)上下振動(dòng)，則形成以O(shè)點(diǎn)為波源向左和向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波Ⅰ和Ⅱ，其中波Ⅱ的波速為1.0 m/s，t＝0時(shí)刻O點(diǎn)處在波谷位置，觀察發(fā)現(xiàn)5 s后此波谷傳到M點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，OM間還有一個(gè)波谷，則(　　) 圖4 A.波Ⅰ的波長(zhǎng)為4 m B.N點(diǎn)的振動(dòng)周期為4 s C.t＝3 s時(shí)，N點(diǎn)恰好處于波谷 D.當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時(shí)，N點(diǎn)也一定處于波峰 解析　由題意“5 s后此波谷傳到M點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)”可知，OM間的距離為

11、1.25λ，即λ＝＝5.6 m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；O點(diǎn)的振動(dòng)周期為T，則1.25T＝5 s，所以T＝4 s，故N點(diǎn)的周期也為4 s，選項(xiàng)B正確；由于Ⅱ波速為1 m/s，所以波長(zhǎng)為λ＝vT＝4 m，t＝0時(shí)，N點(diǎn)正處在平衡位置向下振動(dòng)，所以3 s后N點(diǎn)處為波峰，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由此可知Ⅰ波，Ⅱ波的振動(dòng)周期相同，且t＝0時(shí)都處在平衡位置向下振動(dòng)，所以振動(dòng)步調(diào)一致，當(dāng)M在波峰時(shí)，N點(diǎn)也在波峰，選項(xiàng)D正確。 答案　BD 1.(多選)如圖5所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x＝5 m 的M點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，已知P點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.4 s，下面說(shuō)法中正確的是(　　) 圖5 A.

12、這列波的波長(zhǎng)是4 m B.這列波的傳播速度是10 m/s C.質(zhì)點(diǎn)Q(x＝9 m)經(jīng)過0.5 s才第一次到達(dá)波峰 D.M點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都是向下 解析　從圖中可以看出這列波的波長(zhǎng)為4 m，A正確；“相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.4 s”，即周期T＝0.4 s，則v＝＝10 m/s，B正確；質(zhì)點(diǎn)Q(x＝9 m)經(jīng)過0.4 s開始振動(dòng)，波傳到Q時(shí)，其左側(cè)質(zhì)點(diǎn)在它下方，所以Q點(diǎn)在0.5 s時(shí)處于波谷，再經(jīng)過0.2 s，即總共經(jīng)過0.7 s才第一次到達(dá)波峰，C錯(cuò)誤；從波的傳播原理可以知道，M點(diǎn)以后的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都是先向下振動(dòng)的，D正確。 答案　ABD 2.(2018·河北石家

13、莊調(diào)研)(多選)如圖6甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x＝2 m 處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A.這列波的傳播方向是沿x軸正方向 B.這列波的傳播速度是20 m/s C.經(jīng)過0.15 s，質(zhì)點(diǎn)P沿x軸的正方向傳播了3 m D.經(jīng)過0.1 s，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向 解析　由甲、乙兩圖可知，該波向x軸正方向傳播，選項(xiàng)A正確；由圖甲知波長(zhǎng)λ＝4 m，由圖乙知周期T＝0.2 s，則波速v＝＝ m/s＝20 m/s，選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，只在其平衡位置附近振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；經(jīng)過0.1 s＝T，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸

14、負(fù)方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AB 波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合問題采用“一分、一看、二找”的方法 (1)分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象。此問題最簡(jiǎn)單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象。 (2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)。 (3)找準(zhǔn)波動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。 (4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。 　波的多解問題 1.造成波動(dòng)問題多解的主要因素 (1)周期性 ①時(shí)間周期性：時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。 ②空間周期性：波傳播的距離Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)系不明確。 (2)雙向性 ①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。 ②振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)

15、振動(dòng)方向不確定。 2.解決波的多解問題的思路 一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系Δt或Δx，若此關(guān)系為時(shí)間，則t＝nT＋Δt(n＝0，1，2，…)；若此關(guān)系為距離，則x＝nλ＋Δx(n＝0，1，2，…)。 1.(多選)一列橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖7中實(shí)線所示，在t＝1 s時(shí)的波形如圖中虛線所示。由此可以判定此波的(　　) 圖7 A.波長(zhǎng)一定是4 cm B.周期一定是4 s C.振幅一定是2 cm D.傳播速度一定是1 cm/s 解析　解波的圖象的題目，一般可分為兩類：一類是讀圖，可以直接從圖上讀出振幅和波長(zhǎng)，此題便可讀出波長(zhǎng)是4 cm，振

16、幅是2 cm，故選項(xiàng)A、C正確；另一類是根據(jù)圖象給定的條件，去計(jì)算波速、周期，判定波傳播的方向，判定某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況及判定某一時(shí)刻的波形圖。由題可知nT＋T＝1 s(n＝0，1，2，3，…)是不確定解，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理傳播速度v＝也不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AC 2.(多選)如圖8所示，一列簡(jiǎn)諧波沿一直線向左傳播，當(dāng)直線上某質(zhì)點(diǎn)a向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大位移時(shí)，a點(diǎn)右方相距0.15 m的b點(diǎn)剛好向下運(yùn)動(dòng)到最大位移處，則這列波的波長(zhǎng)可能是(　　) 圖8 A.0.6 m B.0.3 m C.0.2 m D.0.1 m 解析　由題意可知，a、b兩點(diǎn)的振動(dòng)方向始終相反，a、

17、b間的距離為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，即：xab＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，解得：λ＝＝ m(n＝0，1，2，…)，當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝0.3 m，選項(xiàng)B正確；當(dāng)n＝1時(shí)，λ＝0.1 m，選項(xiàng)D正確；波長(zhǎng)不可能等于0.6 m和0.2 m，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。 答案　BD 　波的干涉和衍射現(xiàn)象　多普勒效應(yīng)　惠更斯原理 一、波的干涉理解 1.干涉圖樣及其特點(diǎn) (1)干涉圖樣：如圖9所示 圖9 (2)特點(diǎn) ①加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變。 ②加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時(shí)間變化) ③加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔 (3)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn) ①加強(qiáng)點(diǎn)：振動(dòng)的振幅等于兩

18、列波振幅之和，A＝A1＋A2。 ②減弱點(diǎn)：振動(dòng)的振幅等于兩列波振幅之差，A＝|A1－A2|。 2.加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的理解 (1)若兩列波在某處引起的位移方向相同，合位移變大，則此點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，相反，若兩列波在某處引起的位移方向相反，合位移變小，則此點(diǎn)為減弱點(diǎn)。 (2)波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點(diǎn)，一定是加強(qiáng)點(diǎn)，而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)。 (3)當(dāng)兩個(gè)相干波源的振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)，到兩個(gè)波源的距離之差Δs＝nλ(n為整數(shù))處是加強(qiáng)區(qū)，Δs＝(2n＋1)(n為整數(shù))處是減弱區(qū)。 (4)若振幅變大，則振動(dòng)加強(qiáng)，若振幅變小，則振動(dòng)減弱。 二、多普勒效應(yīng)理解與應(yīng)用 1.多普勒效應(yīng)的特點(diǎn)

19、 (1)發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源發(fā)出的頻率不變，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化。 (2)當(dāng)波源和觀察者之間的距離減小時(shí)，觀察者接收到的頻率升高，當(dāng)波源和觀察者之間的距離增大時(shí)，觀察者接收到的頻率降低。 2.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 根據(jù)聲波的多普勒效應(yīng)可以測(cè)定車輛行駛的速度；根據(jù)光波的多普勒效應(yīng)可以測(cè)定遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)行速度。 【典例】　(2018·4月浙江選考)(多選)兩列頻率相同、振幅均為A的簡(jiǎn)諧橫波P、Q分別沿＋x和－x軸方向在同一介質(zhì)中傳播，兩列波的振動(dòng)方向均沿y軸。某時(shí)刻兩波的波面如圖10所示，實(shí)線表示P波的波峰、Q波的波谷；虛線表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c為三個(gè)等距

20、的質(zhì)點(diǎn)，d為b、c中間的質(zhì)點(diǎn)。下列判斷正確的是(　　) 圖10 A.質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A B.質(zhì)點(diǎn)b始終靜止不動(dòng) C.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為0 D.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)方向沿－y軸 解析　由題可得兩列波頻率、波長(zhǎng)相等，實(shí)線表示P波的波峰、Q波的波谷；虛線表示P波的波谷、Q波的波峰，故a、c兩點(diǎn)為減弱點(diǎn)，b為加強(qiáng)點(diǎn)。由于振幅均為A，所以a、c兩點(diǎn)始終靜止不動(dòng)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；此時(shí)d點(diǎn)處P波向下運(yùn)動(dòng)，Q波向下運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)d沿－y軸方向振動(dòng)，選項(xiàng)D正確。 答案　CD 1.(多選)如圖11所示，為兩列波在空間相遇疊加，其中實(shí)線代表的甲波向右傳播，虛線代表的乙波向左傳播

21、，則(　　) 圖11 A.A、B點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) B.A、D點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) C.B、E點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) D.D、F點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) 解析　在A、F點(diǎn)甲波向下振動(dòng)，乙波也向下振動(dòng)，故A、F點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；同理可以判斷出在D點(diǎn)甲、乙兩波都向上振動(dòng)，是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；在B、E兩點(diǎn)兩波的波峰和波谷相遇，故是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故選項(xiàng)B、C正確。 答案　BC 2.(多選)一頻率為600 Hz的聲源以20 rad/s的角速度沿一半徑為0.8 m的圓周(圓心為O點(diǎn))做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一觀察者站在離圓心很遠(yuǎn)的P點(diǎn)且相對(duì)于圓心靜止，如圖12所示，則觀察者接收到(　　) 圖12 A.聲源在A點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的

22、頻率大于600 Hz B.聲源在B點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率等于600 Hz C.聲源在C點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率小于600 Hz D.聲源在D點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率小于600 Hz 解析　根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源和觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率，當(dāng)聲源和觀察者反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率，將聲源運(yùn)動(dòng)至A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)時(shí)相對(duì)于觀察者的速度方向標(biāo)出來(lái)，A點(diǎn)有接近觀察者的趨勢(shì)，C點(diǎn)有遠(yuǎn)離觀察者的趨勢(shì)，聲源在B、D兩點(diǎn)的速度方向垂直O(jiān)點(diǎn)與觀察者的連線，故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。 答案　ABC 3.(2017·11月浙江選考)(多選)有兩列頻率相同、振動(dòng)方向相同、振

23、幅均為A、傳播方向互相垂直的平面波相遇發(fā)生干涉。如圖13所示，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，a為波谷與波谷相遇點(diǎn)，b、c為波峰與波谷相遇點(diǎn)，d為波峰與波峰相遇點(diǎn)，e、g是a、d連線上的兩點(diǎn)，其中e為連線的中點(diǎn)，則(　　) 圖13 A.a、d處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，b、c處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱 B.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期，e處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4A C.從圖示時(shí)刻經(jīng)過半個(gè)周期，g處的質(zhì)點(diǎn)加速向平衡位置運(yùn)動(dòng) D.從圖示時(shí)刻經(jīng)過四分之一周期，d處的質(zhì)點(diǎn)振幅恰好為零 解析　a為波谷與波谷疊加，d為波峰與波峰疊加，振動(dòng)加強(qiáng)；b、c為波峰與波谷疊加，振動(dòng)減弱，故A正確；e處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，振幅為2A，

24、在半個(gè)周期后，路程為振幅兩倍，即4A，B正確；經(jīng)過半個(gè)周期后，g處質(zhì)點(diǎn)合運(yùn)動(dòng)為向下加速靠近平衡位置，C正確；在機(jī)械波振動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)振幅為定值，不隨時(shí)間改變，d處質(zhì)點(diǎn)振幅始終為2A，故D錯(cuò)誤。 答案　ABC 活頁(yè)作業(yè) (時(shí)間：30分鐘) A組　基礎(chǔ)過關(guān) 1.以下對(duì)機(jī)械波的認(rèn)識(shí)正確的是(　　) A.形成機(jī)械波一定要有振源和介質(zhì) B.振源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成的波中，各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同 C.橫波向右傳播時(shí)，處于波峰的質(zhì)點(diǎn)也向右遷移 D.機(jī)械波向右傳播時(shí)，右方的質(zhì)點(diǎn)比左方的質(zhì)點(diǎn)早一些振動(dòng) 解析　振源和介質(zhì)是形成機(jī)械波的兩個(gè)必不可少的條件，故A正確；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都

25、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點(diǎn)比前面的質(zhì)點(diǎn)總要晚一些開始振動(dòng)，但質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)不一致，故B、C、D均錯(cuò)誤。 答案　A 2.利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖1甲、乙所示，則(　　) 圖1 A.圖甲、乙均顯示了波的干涉現(xiàn)象 B.圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象 C.圖甲顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象 D.圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象 解析　本題考查了波的衍射和干涉現(xiàn)象，由圖容易看出甲是小孔衍射，圖乙是干涉，選項(xiàng)D正確。 答案　D 3.(2018·嘉興模擬)公路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒

26、定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來(lái)時(shí)，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)生時(shí)低，說(shuō)明那輛轎車的車速(　　) A.高于100 km/h B.低于100 km/h C.等于100 km/h D.無(wú)法確定 解析　該題考查對(duì)發(fā)生多普勒效應(yīng)的原因分析，由多普勒效應(yīng)知，巡警車接收到的頻率低了，即觀察者接收到的頻率低了，說(shuō)明轎車和巡警車在相互遠(yuǎn)離，而巡警車速度恒定，因此可以判定轎車的速度比巡警車速度大，故A正確。 答案　A 4.(多選)下列關(guān)于惠更斯原理的說(shuō)法正確的是(　　) A.惠更斯原理能夠解釋波的反射和折射現(xiàn)象 B

27、.惠更斯原理能夠解釋波的衍射現(xiàn)象 C.介質(zhì)中任何一個(gè)波面的各點(diǎn)，都可以看成發(fā)射子波的波源 D.惠更斯原理能夠解釋衍射現(xiàn)象與障礙物或孔的大小的關(guān)系 解析　惠更斯原理解釋了波的傳播方向上的問題，所以能夠解釋波的反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象，故A正確；同樣對(duì)波的衍射現(xiàn)象，惠更斯原理也可以解釋，但不能解釋衍射現(xiàn)象與孔或障礙物大小的關(guān)系，故B正確，D錯(cuò)誤；由惠更斯原理可知，C正確。 答案　ABC 5.一根粗細(xì)均勻的較長(zhǎng)繩子，右側(cè)固定。現(xiàn)使左側(cè)的S點(diǎn)上下振動(dòng)，產(chǎn)生一列向右傳播的機(jī)械波，某時(shí)刻第一次形成了如圖2所示的波形。下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖2 A.該波的頻率逐漸增大 B.該波的頻率逐漸

28、減小 C.此時(shí)S點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng) D.S點(diǎn)的起始振動(dòng)方向是向下的 解析　波速是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的，與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，故該波的波速保持不變，由圖看出，該波的波長(zhǎng)逐漸增大，而波速一定，由波速v＝λf知頻率逐漸減小，故A錯(cuò)誤，B正確；由波的傳播方向與S點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系知此時(shí)S點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；右端剛起振的點(diǎn)的振動(dòng)方向與波源S的起振方向相同，方向向上，D錯(cuò)誤。 答案　B 6.(多選)一振動(dòng)周期為T、振幅為A、位于x＝0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。該波源產(chǎn)生的一維簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無(wú)能量損失。一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說(shuō)法正確的是(　

29、　) A.振幅一定為A B.周期一定為T C.開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 D.若P點(diǎn)與波源距離s＝vT，則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同 解析　由于沒有能量損失，故P與波源的振幅相同，A正確；波在傳播過程中周期不變，故B正確；介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都與波源的起振方向相同，故C錯(cuò)誤；若P點(diǎn)與波源距離s＝vT，則質(zhì)點(diǎn)P與波源之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)，故質(zhì)點(diǎn)P與波源的位移總是相同的，D正確。 答案　ABD 7.如圖3所示是某繩波形成過程的示意圖，1，2，3，4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2，3，4……各

30、個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是(　　) 圖3 A.質(zhì)點(diǎn)6開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下 B.t＝時(shí)質(zhì)點(diǎn)6的速度方向向下 C.t＝時(shí)質(zhì)點(diǎn)10的速度方向向上 D.t＝T時(shí)質(zhì)點(diǎn)16開始運(yùn)動(dòng) 解析　介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向和振源開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向相同，A錯(cuò)誤；經(jīng)過t＝質(zhì)點(diǎn)1回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)9開始向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)5振動(dòng)到正的最大位移處，根據(jù)帶動(dòng)法可知，質(zhì)點(diǎn)6在平衡位置上方向上振動(dòng)，即速度的方向向上，B錯(cuò)誤；t＝時(shí)質(zhì)點(diǎn)1振動(dòng)到負(fù)的最大位移處，質(zhì)點(diǎn)9振動(dòng)到正的最大位移處，質(zhì)點(diǎn)13開始振動(dòng)，5

31、～13之間的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上方，9～13之間的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向都向上，C正確；t＝T時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。 答案　C 8.(多選)如圖4甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4 m 處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則(　　) 圖4 A.t＝0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大 B.t＝0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 C.從t＝0.10 s到t＝0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 m D.從t＝0.10 s到t＝0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm 解析　由乙圖象看出，t＝0.15

32、 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于負(fù)方向的最大位移處，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，所以加速度為正方向最大值，A項(xiàng)正確；由乙圖象看出，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T＝0.20 s，t＝0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向沿y軸負(fù)方向，由甲圖可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因甲圖是t＝0.10 s時(shí)的波形，所以t＝0.15 s時(shí)，經(jīng)歷了0.05 s＝的時(shí)間，圖甲的波形向x軸負(fù)方向平移了＝2 m的距離，如圖所示，因波向x軸負(fù)方向傳播，則此時(shí)P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，B項(xiàng)正確；由圖甲可以看出，由于t＝0.10 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P不處于平衡位置或最大位移處，故從t＝0.10 s到t＝0.25

33、s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不為30 cm，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　AB 9.(多選)如圖5所示，一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速大小為0.6 m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x＝1.20 m。從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A.簡(jiǎn)諧橫波的頻率為2.5 Hz B.經(jīng)過1.6 s，P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷 C.P點(diǎn)剛開始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向 D.直到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)，x＝0.06 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為95 cm 解析　由波動(dòng)圖象知λ＝0.24 m，T＝＝0.4 s，f＝＝2.5 Hz，A正確；P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷需時(shí)t＝＝1.7 s，B錯(cuò)誤，由波的傳播規(guī)律知，所有質(zhì)點(diǎn)起振方向都

34、與波源起振方向相同，由帶動(dòng)法知，各質(zhì)點(diǎn)起振方向均沿y軸負(fù)方向，C正確；P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰需時(shí)t′＝＝s＝s＝1.9 s＝4.75T，x＝0.06 m處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程s＝4.75×4×5 cm＝95 cm，D正確。 答案　ACD B組　能力提升 10.(多選)沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0時(shí)刻的波形如圖6所示。質(zhì)點(diǎn)P位于x＝2 cm處，質(zhì)點(diǎn)Q位于x＝6 cm處。已知x＝4 cm 處依次出現(xiàn)兩次波谷的時(shí)間間隔為0.4 s，則以下判斷正確的是(　　) 圖6 A.這列波的波長(zhǎng)是8 cm B.質(zhì)點(diǎn)P和Q的位移在任何時(shí)候都相同 C.這列波的傳播速度是20 cm/s D.x＝4 c

35、m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝6 sin 5πt (cm) 解析　由波動(dòng)圖象知波長(zhǎng)λ＝8 cm，故選項(xiàng)A正確；P和Q的平衡位置相差半個(gè)波長(zhǎng)，故兩點(diǎn)振動(dòng)反相，位移大小相等，方向相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題意知T＝0.4 s，故v＝＝ cm/s＝20 cm/s，選項(xiàng)C正確；x＝4 cm處質(zhì)點(diǎn)：A＝6 cm，ω＝＝5π rad/s，故質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝6 sin 5πt (cm)，選項(xiàng)D正確。 答案　ACD 11.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖7甲是波剛傳播到x＝5 m處的M點(diǎn)時(shí)的波形圖，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N(x＝3 m)從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，Q是位于x＝10 m處的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)

36、法正確的是(　　) 圖7 A.這列波的波長(zhǎng)是5 m B.M點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都沿y軸正方向 C.由甲圖對(duì)應(yīng)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過6 s，質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷 D.這列波由M點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)需要5 s 解析　由題圖知λ＝4 m，T＝4 s，v＝＝1 m/s，開始計(jì)時(shí)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N已振動(dòng)了半個(gè)周期，由題圖乙知，質(zhì)點(diǎn)N起振方向是沿y軸負(fù)方向的，各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都沿y軸負(fù)方向；此時(shí)x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷位置，再經(jīng)過t＝＝6 s，Q第一次到達(dá)波谷。波由M傳到Q需時(shí)間tMQ＝＝5 s。故C、D正確。 答案　CD 12.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖8所示，下列描述該波的圖象可能正確的是(　　) 圖8 解析　由振動(dòng)圖象可知，在t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a處在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)。若簡(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，有λ＋nλ＝9 m，解得波長(zhǎng)的表達(dá)式：λ＝ m(n＝0，1，2，3，4，…)，其波長(zhǎng)可能值為12 m，5.14 m，…，選項(xiàng)C正確；若簡(jiǎn)諧橫波沿直線由b向a傳播，有λ＋nλ＝9 m，解得波長(zhǎng)的表達(dá)式：λ＝ m(n＝0，1，2，3，4，…)，其波長(zhǎng)可能值為36 m，7.2 m，4 m，…，選項(xiàng)A正確。 答案　AC 17