高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 波與相對(duì)論教師用書(shū)（選修3-4）(2021年最新整理)

1、2018屆高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 波與相對(duì)論教師用書(shū)（選修3-4）2018屆高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 波與相對(duì)論教師用書(shū)（選修3-4） 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（2018屆高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 波與相對(duì)論教師用書(shū)（選修3-4）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺(jué)得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為2018屆高

2、考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 波與相對(duì)論教師用書(shū)（選修3-4）的全部?jī)?nèi)容。75第十四章考 綱 要 求考 情 分 析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)全反射、光導(dǎo)纖維1.命題規(guī)律從近幾年的高考試題來(lái)看，對(duì)本章內(nèi)容主要考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像、波動(dòng)圖像以及波的傳播規(guī)律等,另外對(duì)光學(xué)知識(shí)的考查主要以折射定律、全反射等知識(shí)為主。2考查熱點(diǎn)預(yù)計(jì)在2018年高考中,對(duì)本部分內(nèi)容的考查仍將以圖像為主，考查振動(dòng)和波動(dòng)問(wèn)題,并以光的折射和全反射為重點(diǎn)考查光學(xué)知識(shí)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象單擺、周期公式電磁波的產(chǎn)生受迫振動(dòng)和共振電磁波的發(fā)射、傳播和接收機(jī)械波、橫波和縱波電磁波譜橫波的圖像狹義相對(duì)論的基本假設(shè)波速、波長(zhǎng)和頻率（周

3、期)的關(guān)系質(zhì)能關(guān)系波的干涉和衍射現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)十四：探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測(cè)定重力加速度多普勒效應(yīng)光的折射定律實(shí)驗(yàn)十五:測(cè)定玻璃的折射率折射率實(shí)驗(yàn)十六:用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)第74課時(shí)機(jī)械振動(dòng)(雙基落實(shí)課)命題者說(shuō)本課時(shí)內(nèi)容包括簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、單擺、受迫振動(dòng)和共振等知識(shí),主要了解機(jī)械振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式,高考一般不會(huì)對(duì)這部分知識(shí)單獨(dú)考查,但是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征、周期和圖像、單擺振動(dòng)的周期，受迫振動(dòng)和共振等考點(diǎn),也是高考經(jīng)常涉及的內(nèi)容。一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1。定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像（x.t圖像）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).2平衡位置：物體在振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力為零的位置。3回

4、復(fù)力(1)定義：使物體返回到平衡位置的力。(2）方向：總是指向平衡位置。（3)來(lái)源：屬于效果力，可以由某一個(gè)力提供,也可以由幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力提供.4描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量物理量定義意義位移由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段描述質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)中某時(shí)刻的位置相對(duì)于平衡位置的位移振幅振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離描述振動(dòng)的強(qiáng)弱和能量周期振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需時(shí)間描述振動(dòng)的快慢，兩者互為倒數(shù)：t頻率振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)相位t描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)小題練通1（2017北京西城區(qū)模擬）彈簧振子在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，振子通過(guò)平衡位置時(shí)()a速度最大b回復(fù)力最大c加速度最

5、大 d彈性勢(shì)能最大解析：選a彈簧振子在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，振子通過(guò)平衡位置時(shí)，彈性勢(shì)能最小，動(dòng)能最大,故速度最大，選項(xiàng)a正確，d錯(cuò)誤;彈簧振子通過(guò)平衡位置時(shí)，位移為零，根據(jù)fkx，a,可知回復(fù)力為零,加速度為零，故選項(xiàng)b、c錯(cuò)誤.2關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期,以下說(shuō)法正確的是()a間隔一個(gè)周期的整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻,物體的振動(dòng)情況相同b間隔半個(gè)周期的奇數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻，物體的速度和加速度可能同時(shí)相同c半個(gè)周期內(nèi)物體的動(dòng)能變化一定為零d一個(gè)周期內(nèi)物體的勢(shì)能變化一定為零e經(jīng)過(guò)一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程變?yōu)榱憬馕觯哼xacd根據(jù)周期的定義可知，物體完成一次全振動(dòng)，所有的物理量都恢復(fù)到初始狀態(tài)，故a選項(xiàng)正確。當(dāng)間隔半周期

6、的奇數(shù)倍時(shí),所有的矢量都變得大小相等，方向相反，且物體的速度和加速度不同時(shí)為零，故b選項(xiàng)錯(cuò)誤，c、d選項(xiàng)正確。經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為4a，e錯(cuò)誤。物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)量等矢量都隨時(shí)間做周期性的變化，它們的周期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期t。物體的動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性的變化，其周期為。二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式（1)動(dòng)力學(xué)表達(dá)式：fkx，其中“”表示回復(fù)力與位移的方向相反。（2）運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式：xasin(t），其中a代表振幅，2f表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢,(t)代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位，叫做初相。2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像（1）從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為xas

7、in t，圖像如圖甲所示。（2）從最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為xacos t，圖像如圖乙所示。小題練通1（2016北京高考)如圖所示,彈簧振子在m、n之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).以平衡位置o為原點(diǎn)，建立ox軸,向右為x軸正方向。若振子位于n點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),則其振動(dòng)圖像為（）解析：選a從振子位于n點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則在0時(shí)刻，振子位于正向最大位移處,分析振動(dòng)圖像可知，選項(xiàng)a正確。2.如圖所示是質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，由此可知()at0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移、速度均為零bt1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，速度為零,加速度最大ct2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零,速度負(fù)向最大,加速度為零dt4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)e質(zhì)點(diǎn)的周期為4 s，頻率

8、為0.25 hz解析:選bce當(dāng)t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零，加速度為零，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置具有沿x軸正方向的最大速度，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；當(dāng)t1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移最大,加速度負(fù)向最大,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到平衡位置正方向的最大位移處，速度為零，選項(xiàng)b正確;t2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零,加速度為零,速度最大，沿x軸負(fù)方向，選項(xiàng)c正確；t4 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)速度最大，選項(xiàng)d錯(cuò)誤;由圖像可以確定周期t4 s,頻率f0。25 hz，e正確.由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像中獲得的信息(1)振幅a、周期t。(2)某一時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。（3）某一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度和速度的方向?；貜?fù)力和加速度的方向:因?yàn)榛貜?fù)力總是指向平衡位置，所

9、以回復(fù)力和加速度在圖像上總是指向t軸。速度的方向：速度的方向可以通過(guò)下一時(shí)刻位移的變化來(lái)判定,下一時(shí)刻位移若增大，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是遠(yuǎn)離t軸；下一時(shí)刻位移若減小,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是指向t軸.(4)某段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型模型彈簧振子(水平)單擺示 意 圖簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件彈簧質(zhì)量可忽略無(wú)摩擦等阻力在彈簧彈性限度內(nèi)擺線為不可伸縮的輕細(xì)線無(wú)空氣等的阻力最大擺角小于10回復(fù)力彈簧的彈力提供擺球重力沿與擺線垂直方向(即切向)的分力平衡位置彈簧處于原長(zhǎng)處最低點(diǎn)周期與振幅無(wú)關(guān)t2 能量轉(zhuǎn)化彈性勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒重力勢(shì)能與動(dòng)能的

10、相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒小題練通關(guān)于單擺擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力，下列結(jié)論正確的是（）a擺球受重力、擺線的張力兩個(gè)力作用b擺球的回復(fù)力最大時(shí)，向心力為零；回復(fù)力為零時(shí)，向心力最大c擺球的回復(fù)力最大時(shí)，擺線中的張力大小比擺球的重力大d擺球的向心力最大時(shí)，擺球的加速度方向沿?cái)[球的運(yùn)動(dòng)方向e擺球由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)回復(fù)力逐漸減小,向心力逐漸增大解析：選abe單擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，擺球受重力和擺線的拉力，故a正確。重力垂直于擺線的分力提供回復(fù)力.當(dāng)回復(fù)力最大時(shí),擺球在最大位移處，速度為零,向心力為零，則拉力小于重力，在平衡位置處，回復(fù)力為零，速度最大，向心力最大，擺球的加速度方向沿?cái)[線指向懸點(diǎn)，故c、d

11、錯(cuò)，b對(duì)。擺球由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，回復(fù)力逐漸減小，向心力逐漸增大，e正確。(1)單擺振動(dòng)中的回復(fù)力不是它受到的合外力，而是重力沿圓弧切線方向的一個(gè)分力。單擺振動(dòng)過(guò)程中，有向心力，這是與彈簧振子不同之處。(2)在最大位移處時(shí)，因速度為零,所以向心力為零,故此時(shí)合外力也就是回復(fù)力。(3）在平衡位置處時(shí)，由于速度不為零，故向心力也不為零，即此時(shí)回復(fù)力為零，但合外力不為零.四、受迫振動(dòng)和共振1。受迫振動(dòng)系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)。做受迫振動(dòng)的物體,它做受迫振動(dòng)的周期(或頻率）等于驅(qū)動(dòng)力的周期（或頻率），而與物體的固有周期(或頻率）無(wú)關(guān)。2共振做受迫振動(dòng)的物體，它的驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率越接近，

12、其振幅就越大，當(dāng)二者相等時(shí)，振幅達(dá)到最大，這就是共振現(xiàn)象。共振曲線如圖所示。小題練通一個(gè)單擺在地面上做受迫振動(dòng)，其共振曲線(振幅a與驅(qū)動(dòng)力頻率f的關(guān)系)如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(）a此單擺的固有周期約為2 sb此單擺的擺長(zhǎng)約為1 mc若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有頻率增大d若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰將向左移動(dòng)e此單擺的振幅是8 cm解析：選abd由共振曲線知此單擺的固有頻率為0.5 hz，固有周期為2 s;再由t2 得此單擺的擺長(zhǎng)約為1 m;若擺長(zhǎng)增大，則單擺的固有周期增大，固有頻率減小，共振曲線的峰將向左移動(dòng)，a、b、d正確，c錯(cuò)誤；此單擺做受迫振動(dòng)，只有共振時(shí)的振幅最大為8 cm，e錯(cuò)誤.對(duì)共振

13、的理解（1）共振曲線：如圖所示，橫坐標(biāo)為驅(qū)動(dòng)力頻率f，縱坐標(biāo)為振幅a。它直觀地反映了驅(qū)動(dòng)力頻率對(duì)某固有頻率為f0的振動(dòng)系統(tǒng)受迫振動(dòng)振幅的影響，由圖可知,f與f0越接近，振幅a越大；當(dāng)ff0時(shí),振幅a最大。(2）受迫振動(dòng)中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)與外界時(shí)刻進(jìn)行能量交換。1下列關(guān)于振動(dòng)的回復(fù)力的說(shuō)法正確的是（)a回復(fù)力方向總是指向平衡位置b回復(fù)力是按效果命名的c回復(fù)力一定是物體受到的合力d回復(fù)力由彈簧的彈力提供e振動(dòng)物體在平衡位置所受的回復(fù)力是零解析：選abe回復(fù)力是按效果命名的，是指向平衡位置使振動(dòng)物體回到平衡位置的力，可以由某個(gè)力或某幾個(gè)力的合力提供，也可以由某個(gè)力

14、的分力提供，故a、b正確，c錯(cuò)誤;在水平彈簧振子中彈簧的彈力提供回復(fù)力,但在其他振動(dòng)中,不一定由彈簧彈力提供,d錯(cuò)誤；振動(dòng)物體在平衡位置受到的回復(fù)力是零，e正確。2。如圖，輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向,物塊簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y0。1sin（2.5t）m。t0時(shí)刻,一小球從距物塊h高處自由落下；t0.6 s時(shí)，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小g10 m/s2。以下判斷正確的是（)ah1.7 mb簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是0。8 sc0。6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0。2 mdt0.4 s時(shí)，物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反et0。6 s時(shí)，物塊的位移是0.

15、1 m解析：選abet0.6 s時(shí)，物塊的位移為y0.1sin（2.50.6）m0.1 m；則對(duì)小球hy|gt2,解得h1.7 m，選項(xiàng)a、e正確；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是t s0。8 s，選項(xiàng)b正確;0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是3a0。3 m，選項(xiàng)c錯(cuò)誤;t0.4 s,此時(shí)物塊在平衡位置向下振動(dòng)，則此時(shí)物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。3。一個(gè)質(zhì)點(diǎn)以o為中心做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,a、b、c、d表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的相應(yīng)位置，下列說(shuō)法正確的是()a質(zhì)點(diǎn)在位置b比位置d時(shí)相位超前b質(zhì)點(diǎn)通過(guò)位置b時(shí),相對(duì)平衡位置的位移為c質(zhì)點(diǎn)從位置a到c和從位置b到d所用時(shí)間相等d質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從

16、b到c的平均速度相等e質(zhì)點(diǎn)在b、d兩位置速度相同解析:選ace質(zhì)點(diǎn)在位置b比位置d時(shí)相位超前，選項(xiàng)a正確;質(zhì)點(diǎn)通過(guò)位置b時(shí),相對(duì)平衡位置的位移大于,選項(xiàng)b錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)從位置a到c和從位置b到d所用時(shí)間相等,選項(xiàng)c正確；質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從b到c的時(shí)間相等,位移不等,所以平均速度不相等,選項(xiàng)d錯(cuò)誤。由對(duì)稱性知選項(xiàng)e正確。4.如圖所示為質(zhì)點(diǎn)p在04 s內(nèi)的振動(dòng)圖像，下列敘述正確的是（）a再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的位移是正的最大b再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的速度沿正方向c再過(guò)1 s,該質(zhì)點(diǎn)的加速度沿正方向d再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)加速度最大e再過(guò)2 s,質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置解析：選ade將圖像順延續(xù)畫(huà)增加1 s，質(zhì)點(diǎn)應(yīng)在正最

17、大位移處，故a、d正確.再過(guò)2 s質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，e正確。5一單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（）at1時(shí)刻擺球速度為零，擺球的回復(fù)力最大bt2時(shí)刻擺球速度為零,懸線對(duì)它的拉力最小ct3時(shí)刻擺球速度為零，擺球的回復(fù)力最小dt4時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大et1到t3擺球的回復(fù)力先減小后增大解析：選ade由振動(dòng)圖像知，t1和t3時(shí)刻擺球偏離平衡位置的位移最大，此時(shí)擺球的速度為零,擺球的回復(fù)力最大，a正確c錯(cuò)誤；t2和t4時(shí)刻擺球位移為零，正在通過(guò)平衡位置,速度最大，由于擺球做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得出懸線對(duì)擺球拉力最大，故d正確,b錯(cuò)誤;t1到t3擺球位移先減小

18、再增大,故回復(fù)力先減小后增大,e正確.6當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()a振子在振動(dòng)過(guò)程中，速度相同時(shí),彈簧的長(zhǎng)度一定相等，彈性勢(shì)能相等b振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧彈力始終做負(fù)功c振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由彈簧彈力和振子重力的合力提供d振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒e振子在平衡位置時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)能最大，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的和最小解析：選cde振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，速度相同的位置可能出現(xiàn)在關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度明顯不等，a錯(cuò);振子由最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧對(duì)振子施加的力指向平衡位置，做正功，b錯(cuò);振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由振

19、子所受合力提供且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故c、d對(duì)。振子在平衡位置時(shí)速度最大，則動(dòng)能最大，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的和最小，e對(duì).7（2016海南高考）下列說(shuō)法正確的是()a在同一地點(diǎn)，單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期的平方與其擺長(zhǎng)成正比b彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變c在同一地點(diǎn)，當(dāng)擺長(zhǎng)不變時(shí)，擺球質(zhì)量越大,單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期越小d系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率e已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期，就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向解析:選abd在同一地點(diǎn)，重力加速度g為定值，根據(jù)單擺周期公式t2可知,周期的平方與擺長(zhǎng)成正比，故選項(xiàng)a正確；彈簧振子

20、做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，只有動(dòng)能和勢(shì)能參與轉(zhuǎn)化,根據(jù)機(jī)械能守恒條件可知，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變,故選項(xiàng)b正確；根據(jù)單擺周期公式t2可知，單擺的周期與質(zhì)量無(wú)關(guān),故選項(xiàng)c錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，故選項(xiàng)d正確；若彈簧振子初始時(shí)刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向，若彈簧振子初始時(shí)刻不在波峰或波谷位置，則無(wú)法確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的方向，故選項(xiàng)e錯(cuò)誤.第75課時(shí)機(jī)械波(重點(diǎn)突破課）必備知識(shí)一、機(jī)械波橫波和縱波1機(jī)械波的形成條件（1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的波源；(2）有傳播介質(zhì)，如空氣、水等.2傳播特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的形式和能量，質(zhì)

21、點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移；（2）介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同;(3)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過(guò)的路程為4a，位移為零。3機(jī)械波的分類(1)橫波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波，有波峰（凸部）和波谷（凹部）；（2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波,有密部和疏部.二、波的圖像1坐標(biāo)軸:橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。2意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。三、波長(zhǎng)、波速、頻率及其關(guān)系1波長(zhǎng)：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。波速v：波在

22、介質(zhì)中的傳播速度,由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。3頻率f：由波源決定,等于波源的振動(dòng)頻率.4波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系：(1）vf；(2）v.四、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，相位差保持不變產(chǎn)生明顯衍射的條件：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(kāi)的穩(wěn)定的干涉圖樣波能夠繞過(guò)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。小題熱身1如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在t0。2 s

23、時(shí)刻的波形圖。該波的波速為0.8 m/s，則下列說(shuō)法正確的是(）a這列波的波長(zhǎng)是12 cmb這列波的周期是0。5 sc這列波是沿x軸正方向傳播的dt0時(shí),x4 cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向e這列波是沿x軸負(fù)方向傳播的解析：選ade由波形圖讀出波長(zhǎng),利用波速求解周期，根據(jù)傳播時(shí)間求出可能的傳播距離或者將時(shí)間與周期相比較，就可以判斷傳播方向。由題圖知該波的波長(zhǎng)12 cm，故a項(xiàng)正確。由v，得t s0。15 s，故b項(xiàng)錯(cuò)誤。因，故該波沿x軸負(fù)方向傳播，故c項(xiàng)錯(cuò)誤，e項(xiàng)正確。由波沿x軸負(fù)方向傳播可判定t0時(shí)刻,x4 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故d項(xiàng)正確。2下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說(shuō)法中，正確

24、的是（)a只要波源在運(yùn)動(dòng)，就一定能觀察到多普勒效應(yīng)b如果聲源靜止,就觀察不到多普勒效應(yīng)c當(dāng)聲源朝靠近觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),聲源的頻率不變d當(dāng)聲波遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率變低e當(dāng)聲源相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者聽(tīng)到的聲音的頻率可能變高，也可能變低解析：選cde波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源與觀察者距離不一定變化，不一定發(fā)生多普勒效應(yīng)，a錯(cuò)；聲源靜止時(shí),若觀察者向聲源運(yùn)動(dòng),能發(fā)生多普勒效應(yīng),b錯(cuò)；聲源朝著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率增大,c、d對(duì),聲源相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，二者距離可能增大,也可能減小，故觀察者接收到的頻率可能變低，也可能變高，e對(duì).3利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖甲、乙所示，則

25、圖甲顯示了波的_現(xiàn)象，圖乙顯示了波的_現(xiàn)象。解析：由波的干涉和衍射概念知，圖甲是一列波的傳播,顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙是兩列波的傳播，顯示了波的干涉現(xiàn)象.答案：衍射干涉提能點(diǎn)(一)機(jī)械波的傳播特點(diǎn)典例（2016全國(guó)乙卷)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1。8 m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15 s.下列說(shuō)法正確的是（)a水面波是一種機(jī)械波b該水面波的頻率為6 hzc該水面波的波長(zhǎng)為3 md水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去e水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移解析

26、水面波是一種機(jī)械波，說(shuō)法a正確。根據(jù)題意得周期t s s，頻率f0。6 hz,說(shuō)法b錯(cuò)誤.波長(zhǎng) m3 m，說(shuō)法c正確。波傳播過(guò)程中,傳播的是振動(dòng)形式,能量可以傳遞出去，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，說(shuō)法d錯(cuò)誤，說(shuō)法e正確。答案ace波的傳播問(wèn)題的分析方法(1)波傳播時(shí)，波的信息和能量可以向外傳播，但振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。(2）波的傳播具有周期性,波在一個(gè)周期傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng).波長(zhǎng)的大小等于相鄰兩波峰(或波谷)之間的距離.(3）波長(zhǎng)、波速、周期和頻率的計(jì)算利用關(guān)系式v和vf.集訓(xùn)沖關(guān)1（2016全國(guó)丙卷)由波源s形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20 hz,波速為16 m/s

27、。已知介質(zhì)中p、q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源s的兩側(cè)，且p、q和s的平衡位置在一條直線上，p、q的平衡位置到s的平衡位置之間的距離分別為15。8 m、14.6 m。p、q開(kāi)始振動(dòng)后,下列判斷正確的是（)ap、q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同bp、q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反c當(dāng)s恰好通過(guò)平衡位置時(shí)，p、q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置d當(dāng)s恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，p在波峰e(cuò)當(dāng)s恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，q在波峰解析：選bde簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng) m0。8 m.p、q兩質(zhì)點(diǎn)距離波源s的距離ps15.8 m19,sq14。6 m18.因此p、q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反，a錯(cuò)誤，b正確。當(dāng)s恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),p在波峰

28、的位置,q在波谷的位置.當(dāng)s恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),p在波谷的位置，q在波峰的位置。c錯(cuò)誤，d、e正確.2將一彈性繩沿x軸放置,左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t0時(shí)，使其開(kāi)始沿y軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng),在t0.75 s時(shí)形成如圖所示的波形,m點(diǎn)是位于x10 cm處的質(zhì)點(diǎn)，n點(diǎn)是位于x50 cm處的質(zhì)點(diǎn).（1）求繩波的傳播速度。（2)判斷n點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向并求從t0時(shí)刻開(kāi)始到n點(diǎn)第一次沿y軸正方向經(jīng)過(guò)平衡位置需要多長(zhǎng)時(shí)間?（3)求從t0時(shí)刻開(kāi)始到n點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)，m點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程。解析：(1)由題意和題圖可知20 cm，t1 s，所以波速v20 cm/s。(2)由題圖可知t0。75 s時(shí)，x

29、15 cm的質(zhì)點(diǎn),剛開(kāi)始振動(dòng),并且振動(dòng)方向?yàn)閥軸負(fù)方向,所以n點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)方向也沿y軸負(fù)方向。t0。75 s時(shí)，x5 cm的質(zhì)點(diǎn)第一次沿y軸正方向經(jīng)過(guò)平衡位置，這個(gè)振動(dòng)形式傳到n點(diǎn)還要t1s2.25 s，所以當(dāng)t2tt13 s時(shí)n點(diǎn)第一次沿y軸正方向經(jīng)過(guò)平衡位置.(3）t0.75 s時(shí)，m點(diǎn)已經(jīng)經(jīng)過(guò)的路程為8 cm，而n點(diǎn)第一次到達(dá)波峰還要經(jīng)歷t3s2。5 s，即2。5t，則m點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)路程2。54880 cm，所以m點(diǎn)經(jīng)過(guò)的總路程為8 cm80 cm88 cm。答案：(1)20 cm/s（2)n點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向3 s(3)88 cm提能點(diǎn)(二)波的圖像與振動(dòng)圖像的綜合問(wèn)題振動(dòng)圖像和

30、波的圖像的比較比較項(xiàng)目振動(dòng)圖像波的圖像研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)波傳播方向上的所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容某質(zhì)點(diǎn)在空間隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻連續(xù)質(zhì)點(diǎn)在空間分布的規(guī)律圖像物理意義某質(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t后的波形隨時(shí)間推移，圖像延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移,圖像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)的最大值表示振幅(3）波在傳播過(guò)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)圖像典例一物理教師某天正在一湖邊釣魚(yú),突然湖的周?chē)鹆孙L(fēng)，他發(fā)現(xiàn)湖中釣魚(yú)的浮標(biāo)上下浮動(dòng)。他根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為浮標(biāo)上下浮動(dòng)可簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

31、,他通過(guò)觀測(cè)繪制出了浮標(biāo)的振動(dòng)圖像，如圖甲所示，接著他又根據(jù)湖面的波紋繪制出了水的波動(dòng)圖像,如圖乙所示.假設(shè)圖乙是一列沿x軸正方向傳播的水波在t0.5 s時(shí)的波形圖，圖甲是圖乙中離原點(diǎn)04 m范圍內(nèi)某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則下列說(shuō)法正確的（）a浮標(biāo)上下振動(dòng)的周期為t2 sb該列波的波速為2 m/sc該波傳播過(guò)程中遇到頻率為1 hz的機(jī)械波時(shí)能產(chǎn)生干涉d圖甲是x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像e不能確定圖甲是04 m范圍內(nèi)哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像解析由題圖甲可知，浮標(biāo)振動(dòng)的周期t2 s，由題圖乙可知波長(zhǎng)4 m，該波的波速v2 m/s,選項(xiàng)a、b正確；該列波的頻率f0.5 hz,根據(jù)波產(chǎn)生干涉的條件可知，當(dāng)該列波傳播過(guò)

32、程中遇到頻率為1 hz的機(jī)械波時(shí)不能產(chǎn)生干涉，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由題圖甲可知，質(zhì)點(diǎn)在t0.5 s時(shí)處于平衡位置且沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在04 m范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)在t0.5 s時(shí)刻有x0、x2 m、x4 m處的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置，但只有x2 m處的質(zhì)點(diǎn)是沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的,故題圖甲是x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，選項(xiàng)d正確，e錯(cuò)誤。答案abd“一分二看三找”巧解波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像綜合類問(wèn)題（1)分清振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像.橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖像，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖像。（2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位，注意單位前的數(shù)量級(jí).(3）找準(zhǔn)波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)和振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。集訓(xùn)沖關(guān)1如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、

33、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa2 m和xb6 m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是(）a該波沿x方向傳播b質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動(dòng)的路程為4 mc此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿y方向d質(zhì)點(diǎn)a在t2 s時(shí)速度為零e波速為1 m/s解析：選ade由題圖甲可知，該波的波長(zhǎng)為8 m,由題圖乙可知,波振動(dòng)的周期為8 s，并且質(zhì)點(diǎn)b在開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻沿y軸方向運(yùn)動(dòng),則該波沿x方向傳播，且波速v m/s1 m/s，故選項(xiàng)a、e正確；由題圖乙可知，波的振動(dòng)周期為8 s，則質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動(dòng)的路程為2a1 m，b項(xiàng)錯(cuò)誤；由上下坡法可知,此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿y方向,c項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)2 s即四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到

34、波谷，速度為零，d項(xiàng)正確.2（2017武漢武昌區(qū)調(diào)研）一列簡(jiǎn)諧橫波，在t0.6 s時(shí)刻的圖像如圖甲所示，波上a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則以下說(shuō)法正確的是（)a這列波沿x軸正方向傳播b這列波的波速是 m/sc從t0.6 s開(kāi)始,質(zhì)點(diǎn)p比質(zhì)點(diǎn)q晚0。4 s回到平衡位置d從t0.6 s開(kāi)始，緊接著的t0.6 s時(shí)間內(nèi)，a質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是4 me若該波在傳播過(guò)程中遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象解析：選abd由題圖乙可知，t0。6 s時(shí)a點(diǎn)的振動(dòng)是向下的，因此可判斷這列波是向x軸正方向傳播的，選項(xiàng)a正確；由題圖甲可知，該波的波長(zhǎng)為20 m，由題圖乙可知,該波的周期為1。2 s，可

35、得該波的波速為 m/s，選項(xiàng)b正確；由波上各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況可知，p點(diǎn)向上振動(dòng)，應(yīng)該先回到平衡位置，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；0.6 s的時(shí)間為半個(gè)周期，因此質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)路程為4 m,選項(xiàng)d正確；該波的波長(zhǎng)為20 m，大于10 m，因此該波遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物時(shí),會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)e錯(cuò)誤。提能點(diǎn)（三）波的多解問(wèn)題1.造成波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素（1）周期性:時(shí)間周期性：時(shí)間間隔t與周期t的關(guān)系不明確；空間周期性：波傳播距離x與波長(zhǎng)的關(guān)系不明確。（2）雙向性傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定;振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。（3)波形的隱含性形成多解在波動(dòng)問(wèn)題中，往往只給出完整波形的一部分，或給出幾

36、個(gè)特殊點(diǎn)，而其余信息，均處于隱含狀態(tài).這樣，波形就有多種情況,形成波動(dòng)問(wèn)題的多解性。2解決波的多解問(wèn)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t或x，若此關(guān)系為時(shí)間，則tntt(n0，1，2，)；若此關(guān)系為距離，則xnx（n0,1,2,)。典例一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，在t10和t20。05 s時(shí)，其波形分別用如圖所示的實(shí)線和虛線表示，求：（1)這列波可能具有的波速。（2）當(dāng)波速為280 m/s時(shí)，波的傳播方向如何？以此波速傳播時(shí)，x8 m處的質(zhì)點(diǎn)p從平衡位置運(yùn)動(dòng)至波谷所需的最短時(shí)間是多少？解析（1)若波沿x軸正向傳播,則：xx1n（28n)m，n0,1,2，v m

37、/s（40160n）m/s，n0,1,2，若波沿x軸負(fù)向傳播，則：xx2n（68n)m,n0,1,2，v m/s（120160n)m/s，n0，1,2，(2)當(dāng)波速為280 m/s時(shí),有280(120160n）,n1,所以波向x軸負(fù)方向傳播t s所以p質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷所需最短時(shí)間為:t s2.1102s.答案見(jiàn)解析解答波的多解問(wèn)題的方法步驟(1)假設(shè)波向x軸正方向或負(fù)方向傳播。(2)由題目提供的波形變化等條件列出傳播距離或傳播時(shí)間與波長(zhǎng)、周期等相關(guān)的通式。（3）根據(jù)v或vf,v求出速度或其他未知量的關(guān)系通式。(4）分析題目中有沒(méi)有其他限制條件,看通過(guò)關(guān)系通式得到的多解能否變?yōu)橛邢迋€(gè)解或唯一解

38、。集訓(xùn)沖關(guān)1一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播,如圖甲和圖乙分別是在x軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，且xab6 m。下列判斷正確的是(）a波一定沿x軸正方向傳播b波可能沿x軸負(fù)方向傳播c波長(zhǎng)可能是8 md波速一定是6 m/se波速可能是2 m/s解析：選bce波的傳播方向可能向x或x方向傳播，a錯(cuò)，b對(duì).ab之間的距離可能是或，周期為4 s，波長(zhǎng)可能為8 m，波速可能為2 m/s，d錯(cuò)，c、e正確.2.一機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示，若該波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)p的橫坐標(biāo)x0.32 m.從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)。（1）若p點(diǎn)經(jīng)0.4 s第一次到達(dá)最大正位移處，求波速大小。（2)若p點(diǎn)經(jīng)0.4 s到達(dá)平衡位置,波

39、速大小又如何?解析：(1)若p點(diǎn)經(jīng)0。4 s第一次到達(dá)最大正位移處，知波形移動(dòng)的距離x0。32 m0.2 m0。12 m,則波速v m/s0.3 m/s。(2）若p點(diǎn)經(jīng)0.4 s到達(dá)平衡位置，則波形移動(dòng)的距離x0。32 m（n0，1，2，）,由波形圖可知波長(zhǎng)0.8 m，則波速v m/s（0。8n)m/s(n0,1,2，)答案：(1)0.3 m/s（2)(0.8n）m/s(n0，1,2,)一、選擇題1一列波由波源向周?chē)鷶U(kuò)展開(kāi)去，下列說(shuō)法正確的是(）a介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)地傳播開(kāi)去b介質(zhì)中的振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)傳播開(kāi)去c介質(zhì)中振動(dòng)的能量由近及遠(yuǎn)傳播開(kāi)去d介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只是振動(dòng)而沒(méi)有遷移e在擴(kuò)展過(guò)程中頻率逐

40、漸減小解析:選bcd波在傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它們并沒(méi)有隨波的傳播而發(fā)生遷移，選項(xiàng)a錯(cuò)誤,d正確。波傳播的是振動(dòng)形式,而振動(dòng)由能量引起,也傳播了能量，而頻率不變，選項(xiàng)b、c正確，e錯(cuò)誤。2如圖所示,在原點(diǎn)處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波源產(chǎn)生的機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波速v400 m/s。為了接收信號(hào)，在x400 m處放置一接收器a（圖中未標(biāo)出).已知t0時(shí)，波已經(jīng)傳播到x40 m，則下列說(shuō)法中正確的是(）a波源振動(dòng)的周期為0.05 sbx40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t0.5 s時(shí)位移為零c接收器在t1。0 s時(shí)才能接收到此波d若波源向x軸負(fù)方向移動(dòng),則接收器接收到的波的頻率將小于20 hze

41、接收器接收到的頻率與波源的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)解析：選abd波源振動(dòng)的周期：t s0.05 s，a正確;x40 m處的質(zhì)點(diǎn)在t0.5 s時(shí)仍在平衡位置,b正確；接收器接收到此波的時(shí)間：t s0。9 s，c錯(cuò)誤；由多普勒效應(yīng)的知識(shí),可判斷d正確，e錯(cuò)誤。3如圖為一列簡(jiǎn)諧波在t0時(shí)刻的圖像，已知質(zhì)點(diǎn)p將比質(zhì)點(diǎn)q后回到平衡位置，則下列說(shuō)法中正確的是(）a波一定沿x軸正方向傳播b質(zhì)點(diǎn)q與質(zhì)點(diǎn)r的運(yùn)動(dòng)方向相同c質(zhì)點(diǎn)p的速度正在增大d質(zhì)點(diǎn)r的加速度正在減小e質(zhì)點(diǎn)q的速度正在增大解析：選abe因p點(diǎn)比q點(diǎn)后回到平衡位置，可知p點(diǎn)向y方向振動(dòng),q點(diǎn)向y方向振動(dòng)，可判斷波向x方向傳播，即p點(diǎn)遠(yuǎn)離平衡位置，速度正在減小，

42、q點(diǎn)靠近平衡位置，速度正在增大;r點(diǎn)與q點(diǎn)均向y方向運(yùn)動(dòng),r點(diǎn)正遠(yuǎn)離平衡位置，位移增大，加速度增大.故選項(xiàng)a、b、e正確.4.一列簡(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)圖像如圖所示，下列描述該波的圖像可能正確的是()解析:選acd根據(jù)y。t圖像可知,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的距離為或，即n9 m或n9 m(n0，1，2，3,）解得波長(zhǎng) m或 m，n0,1，2，3，即該波的波長(zhǎng)36 m、7.2 m、4 m或12 m、 m、 m、,選項(xiàng)a、b、c、d、e的波長(zhǎng)分別為4 m、8 m、12 m、36 m、16 m，故選項(xiàng)a、c、d正確，選項(xiàng)b、e錯(cuò)誤。5如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10

43、 s時(shí)刻的波形圖，p是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn),如圖乙為質(zhì)點(diǎn)q的振動(dòng)圖像，則()at0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)q的加速度達(dá)到正向最大bt0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)p的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向c從t0。10 s到t0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 md從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)p通過(guò)的路程為30 cme根據(jù)甲、乙兩個(gè)圖像可知波的傳播速度為40 m/s解析：選abe由題圖乙可知，t0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)q在負(fù)向最大位移處,加速度達(dá)到正向最大,故a對(duì)。t0.10 s時(shí)q點(diǎn)正向y軸的負(fù)向運(yùn)動(dòng)，則知波沿x軸負(fù)方向傳播，此時(shí)p點(diǎn)沿y軸正向向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)。t0。15

44、s時(shí)，即經(jīng)過(guò)t0。05 s，p點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故b對(duì).從0。10 s到0。25 s，在t0。15 st內(nèi)波沿x軸負(fù)方向傳播了6 m.在t0。10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)p處在平衡位置和最大位移處之間,經(jīng)過(guò)t時(shí),通過(guò)的路程不等于3倍振幅,故c、d錯(cuò)。根據(jù)題圖甲，8 m，根據(jù)題圖乙,t0。20 s，則v40 m/s，e正確.6下列說(shuō)法中正確的是（）a發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率變化了b發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收的頻率發(fā)生了變化c多普勒效應(yīng)是在波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的d多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的e當(dāng)觀察者向波源靠近時(shí)，觀察到波的頻率變小解析：選bcd當(dāng)波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

45、時(shí)， 會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)c正確。發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)是接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率沒(méi)有變化,故a錯(cuò),b對(duì)，而d項(xiàng)也是正確的。當(dāng)觀察者向波源靠近時(shí),會(huì)觀察到波的頻率變大。7有一障礙物的尺寸為10 m，下列哪些波在遇到它時(shí)能產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象(）a波長(zhǎng)為1 m的機(jī)械波b波長(zhǎng)為10 m的機(jī)械波c波長(zhǎng)為20 m的機(jī)械波d頻率為40 hz的聲波e頻率為5 000 mhz的電磁波(波速為3108 m/s)解析：選bcd空氣中聲波波速大約為340 m/s，由可算出頻率為40 hz的聲波的波長(zhǎng)為8.5 m；同理可算出頻率為5 000 mhz的電磁波的波長(zhǎng)為0.06 m.選項(xiàng)b、c、d中波長(zhǎng)等于大于障礙物

46、尺寸。二、計(jì)算題8(2017湖北八校聯(lián)考）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v4 m/s，試回答下列問(wèn)題：（1）求出x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)在01。25 s內(nèi)通過(guò)的路程及t1.25 s時(shí)該質(zhì)點(diǎn)的位移；(2)寫(xiě)出x2。0 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式。解析：（1）由題圖可知波長(zhǎng)2。0 m,振幅a5 cm。由t，解得t0。5 s，又1.25 s2t，故01.25 s內(nèi)的路程為4a50 cm。125 s時(shí)位移y5 cm。（2)x2。0 m處的質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),且4 rad/s,則x2。0 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式為y5sin 4t(cm)或y5si

47、n（4t）（cm)。答案：(1)50 cm5 cm(2)y5sin 4t（cm）或y5sin (4t）(cm）9。(2017河北唐山統(tǒng)考）一列沿x方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為10 cm.p、q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(1，0）和(9，0）,已知t0。7 s時(shí)，p點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰.(1）這列波的傳播速度多大？（2)從t0時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰？(3）當(dāng)q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)，p點(diǎn)通過(guò)的路程為多少？解析:（1）由題圖可知該波的波長(zhǎng)為4 m，p點(diǎn)與最近波峰的水平距離為3 m，距離下一個(gè)波峰的水平距離x7 m，所以v10 m/s。(2）q點(diǎn)與最近波峰的水平距離x

48、111 m故q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為t11。1 s。(3）該波中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為t0。4 sq點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)質(zhì)點(diǎn)p振動(dòng)了t20。9 s則t22tt質(zhì)點(diǎn)每振動(dòng)經(jīng)過(guò)的路程為10 cm當(dāng)q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)，p點(diǎn)通過(guò)的路程s0。9 m。答案:(1）10 m/s（2)1。1 s(3)0。9 m10（2016全國(guó)甲卷）一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)不小于10 cm.o和a是介質(zhì)中平衡位置分別位于x0和x5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t0時(shí)開(kāi)始觀測(cè),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)o的位移為y4 cm，質(zhì)點(diǎn)a處于波峰位置；t s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)o第一次回到平衡位置,t1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次回到平衡位置.求(1)簡(jiǎn)諧波的周期、波

49、速和波長(zhǎng)；（2）質(zhì)點(diǎn)o的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。解析：(1）設(shè)振動(dòng)周期為t.由于質(zhì)點(diǎn)a在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是個(gè)周期，由此可知t4 s由于質(zhì)點(diǎn)o與a的距離5 cm小于半個(gè)波長(zhǎng)，且波沿x軸正向傳播，o在t s時(shí)回到平衡位置，而a在t1 s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差 s.兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間，可得波的速度 v7。5 cm/s利用波長(zhǎng)、波速和周期的關(guān)系得，簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)30 cm。(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)o的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為yacos將式及題給條件代入上式得解得0，a8 cm質(zhì)點(diǎn)o的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為y0。08cos(國(guó)際單位制)或y0.08sin(國(guó)際單位制）

50、。答案：(1）4 s7。5 cm/s30 cm(2）y0。08cos（國(guó)際單位制）或y0.08sin(國(guó)際單位制)第76課時(shí)光的折射、全反射(重點(diǎn)突破課)必備知識(shí)一、光的折射定律折射率1折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，如圖所示.2折射定律(1）內(nèi)容:折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。(2)表達(dá)式：n12,式中n12是比例常數(shù).3折射率（1）物理意義：折射率反映介質(zhì)的光學(xué)特性，折射率大，說(shuō)明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)偏折大,反之偏折小。（2）定義式：n，不能說(shuō)n與sin 1成正比，與sin

51、2成反比。折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定。（3)計(jì)算公式:n。二、全反射光導(dǎo)纖維光的色散1全反射（1）定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，折射光線將消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象.(2)條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)。入射角大于等于臨界角。（3）臨界角：折射角等于90時(shí)的入射角。若光從光密介質(zhì)（折射率為n）射向真空或空氣時(shí),發(fā)生全反射的臨界角為c,則sin c。介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小。2光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的原理是利用光的全反射。3光的色散(1）色散現(xiàn)象：白光通過(guò)三棱鏡會(huì)形成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光組成的彩色光譜。（2)成因：由于n紅n紫，所

52、以以相同的入射角射到棱鏡界面時(shí)，紅光和紫光的折射角不同，紫光折射得更明顯些,當(dāng)它們射出另一個(gè)界面時(shí)，紫光的偏折角較大，紅光的偏折角較小。小題熱身1下列說(shuō)法正確的是（）a在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體的像將比物體所處的實(shí)際位置高b光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它是利用光的全反射原理來(lái)傳遞信息的c玻璃杯裂縫處在光的照射下,看上去比周?chē)黠@亮，是由于光的全反射d海市蜃樓產(chǎn)生的原因是海面上方上層空氣的折射率比下層空氣的折射率大e小孔成像是根據(jù)光的全反射解析：選abc由于光的折射，當(dāng)水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí),看到的物體的像比物體的實(shí)際位置高，選項(xiàng)a正確；光纖通信是利用光的全反射原理

53、來(lái)傳遞信息的，選項(xiàng)b正確；玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周?chē)黠@亮是由于光在裂縫處發(fā)生全反射造成的,選項(xiàng)c正確；海市蜃樓產(chǎn)生的原因是海面上方上層空氣的折射率比下層空氣的折射率小，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。小孔成像是光的直線傳播，e錯(cuò)誤。2。一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(）a此介質(zhì)的折射率等于1.5b此介質(zhì)的折射率等于c當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí),入射角大于45時(shí)可發(fā)生全反射現(xiàn)象d當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí),入射角小于30時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象e光進(jìn)入介質(zhì)時(shí)波長(zhǎng)變短解析：選bcen，選項(xiàng)a錯(cuò)、b對(duì).當(dāng)光線從介質(zhì)中射向真空中時(shí)，隨入射角增大折射角增大，當(dāng)折射角等于90時(shí)，即發(fā)生