高考物理總復(fù)習(xí)選考部分機械振動機械波光電磁波相對論簡介基礎(chǔ)課2機械波市賽課公開課一等獎省名師獲

基礎(chǔ)課2機械波1/48機械波橫波和縱波知識排查機械振動定義在介質(zhì)中傳輸形成機械波產(chǎn)生條件(1)

；(2)——————形成原因介質(zhì)中質(zhì)點受波源或鄰近質(zhì)點驅(qū)動做振動分類橫波振動方向與傳輸方向波，如繩波縱波振動方向與傳輸方向波，如聲波波源介質(zhì)受迫垂直平行2/48波速、波長和頻率關(guān)系1.波長λ：在波動中，振動相位總是

兩個相鄰質(zhì)點間距離。2.頻率f：與

振動頻率相等。3.波速v：波在介質(zhì)中傳輸速度。4.波速與波長和頻率關(guān)系：v＝

。相同波源λf3/48波圖象1.坐標(biāo)軸意義：橫坐標(biāo)表示在波傳輸方向上各質(zhì)點

，縱坐標(biāo)表示某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置

。2.圖象物理意義：某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點相對

位移。圖14/48波干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1.波干涉和衍射

波干涉波衍射條件兩列波頻率必須——————顯著條件：障礙物或孔比波長小或相差不多現(xiàn)象形成加強區(qū)和減弱區(qū)相互隔開穩(wěn)定————————波能夠繞過或孔繼續(xù)向前傳輸相同尺寸干涉圖樣障礙物5/482.多普勒效應(yīng) (1)條件：聲源和觀察者之間有

。 (2)現(xiàn)象：觀察者感到

發(fā)生改變。 (3)實質(zhì)：聲源頻率

，觀察者接收到頻率

。相對運動頻率不變改變6/48小題速練1.思索判斷 (1)在機械波傳輸中，各質(zhì)點隨波傳輸而遷移。(

) (2)機械波頻率等于振源振動頻率。(

) (3)機械波傳輸速度與振源振動速度相等。(

) (4)質(zhì)點振動方向總是垂直于波傳輸方向。(

) (5)在一個周期內(nèi)，沿著波傳輸方向，振動在介質(zhì)中傳輸一個波長距離。(

) (6)機械波在介質(zhì)中傳輸速度由介質(zhì)本身決定。(

) (7)火車鳴笛減速向我們駛來時，我們聽到笛聲頻率將比聲源發(fā)聲頻率低。(

)

答案

(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√

(7)×7/482.(多項選擇)一列沿x軸正方向傳輸簡諧橫波在t＝0時刻波形如圖2所表示，質(zhì)點Px坐標(biāo)為3m。已知任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置時間間隔為0.4s。以下說法正確是(

)A.波速為4m/sB.波頻率為1.25HzC.x坐標(biāo)為15m質(zhì)點在t＝0.6s時恰好位于波谷D.x坐標(biāo)為22m質(zhì)點在t＝0.2s時恰好位于波峰E.當(dāng)質(zhì)點P位于波峰時，x坐標(biāo)為17m質(zhì)點恰好位于波谷圖28/48答案BDE9/48波傳輸與波速公式應(yīng)用 10/4811/481.(·貴州遵義航天高級中學(xué)模擬)(多項選擇)一簡諧橫波沿x軸負(fù)向傳輸，t時刻波形如圖3所表示，則該時刻(

)圖312/48答案ADE13/482.(·山西五校四聯(lián))(多項選擇)沿x軸傳輸一列簡諧橫波在t＝0時刻波形如圖4所表示，兩質(zhì)點M、N橫坐標(biāo)分別為x1＝1.5m和x2＝2.5m，t＝0時刻質(zhì)點M運動方向沿y軸負(fù)方向。若從t＝0時刻開始，經(jīng)0.25s質(zhì)點N第一次抵達平衡位置，則(

)A.該列波沿x軸負(fù)方向傳輸B.該列波周期為1sC.該列波波速為2m/sD.1s末，質(zhì)點M運動方向沿y軸負(fù)方向E.0～1s內(nèi)，質(zhì)點N經(jīng)過旅程等于8cm圖414/48答案ACE15/483.一列沿－x方向傳輸簡諧橫波，在t＝0時刻波形如圖5所表示，質(zhì)點振動振幅為10cm。P、Q兩點坐標(biāo)分別為(－1，0)和(－9，0)，已知t＝0.7s時，P點第二次出現(xiàn)波峰。(1)這列波傳輸速度多大？(2)從t＝0時刻起，經(jīng)過多長時間Q點第一次出現(xiàn)波峰？(3)當(dāng)Q點第一次出現(xiàn)波峰時，P點經(jīng)過旅程為多少？圖516/48解析(1)由題意可知該波波長為λ＝4m，P點與最近波峰水平距離為3m，距離下一個波峰水平距離為7mQ點第一次出現(xiàn)波峰時質(zhì)點P振動了t2＝0.9s當(dāng)Q點第一次出現(xiàn)波峰時，P點經(jīng)過旅程s′＝0.9m。答案

(1)10m/s

(2)1.1s

(3)0.9m(2)Q點與最近波峰水平距離為11m17/48波傳輸方向與質(zhì)點振動方向互判方法

內(nèi)容圖象“上下坡”法沿波傳輸方向，“上坡”時質(zhì)點向下振動，“下坡”時質(zhì)點向上振動“同側(cè)”法波形圖上某點表示傳輸方向和振動方向箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳輸方向進行微小平移，再由對應(yīng)同一x坐標(biāo)兩波形曲線上點來判斷振動方向18/48振動圖象和波圖象關(guān)聯(lián)分析求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采取“一分、一看、二找”方法19/481.(·河北石家莊調(diào)研)(多項選擇)如圖6甲為一列簡諧橫波在某一時刻波形圖，圖乙為介質(zhì)中x＝2m處質(zhì)點P以此時刻為計時起點振動圖象。以下說法正確是(

)圖620/48A.這列波傳輸方向是沿x軸正方向B.這列波傳輸速度是20m/sC.經(jīng)過0.15s，質(zhì)點P沿x軸正方向傳輸了3mD.經(jīng)過0.1s，質(zhì)點Q運動方向沿y軸正方向E.經(jīng)過0.35s，質(zhì)點Q距平衡位置距離小于質(zhì)點P距平衡位置距離21/48答案ABE22/482.(·江西南昌一模)(多項選擇)圖7甲為一列簡諧橫波在t＝0時刻波形圖，P是平衡位置在x＝1m處質(zhì)點，Q是平衡位置在x＝4m處質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q振動圖象，則以下說法正確是(

)圖723/48A.這列波波長是8m，周期是0.20s，振幅是10cmB.在t＝0時刻，質(zhì)點Q向y軸正方向運動C.從t＝0到t＝0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳輸了6mD.從t＝0到t＝0.25s，質(zhì)點P經(jīng)過旅程為0cmE.質(zhì)點Q簡諧運動表示式為y＝0.1sin10πt(m)24/48答案ABE25/483.(·安徽江南十校聯(lián)考)(多項選擇)一簡諧機械橫波沿x軸負(fù)方向傳輸，已知波波長為8m，周期為2s，t＝1s時刻波形如圖8甲所表示，a、b是波上兩個質(zhì)點。圖乙是波上某一點振動圖象。則以下說法正確是(

)圖826/48A.圖乙能夠表示d質(zhì)點振動B.圖乙能夠表示b質(zhì)點振動C.a、b兩質(zhì)點在t＝1.5s時速度大小相同D.該波傳輸速度為v＝4m/sE.t＝0時b質(zhì)點速度沿y軸正方向27/48答案ADE28/48造成波動問題多解主要原因有1.周期性 (1)時間周期性：時間間隔Δt與周期T關(guān)系不明確。 (2)空間周期性：波傳輸距離Δx與波長λ關(guān)系不明確。2.雙向性 (1)傳輸方向雙向性：波傳輸方向不確定。 (2)振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。3.波形隱含性形成多解

在波動問題中，往往只給出完整波形一部分，或給出幾個特殊點，而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這么，波形就有各種情況，形成波動問題多解性。波多解問題29/48【典例】[·全國卷Ⅲ，34(1)](多項選擇)如圖9，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳輸，實線為t＝0時波形圖，虛線為t＝0.5s時波形圖。已知該簡諧波周期大于0.5s。關(guān)于該簡諧波，以下說法正確是(

)A.波長為2mB.波速為6m/sC.頻率為1.5HzD.t＝1s時，x＝1m處質(zhì)點處于波峰E.t＝2s時，x＝2m處質(zhì)點經(jīng)過平衡位置圖930/48答案BCE31/4832/481.(·河北唐山一模)(多項選擇)如圖10所表示為一列向左傳輸橫波圖象，圖中實線表示t時刻波形，虛線表示又經(jīng)Δt＝0.2s時刻波形，已知波長為2m，以下說法正確是(

)圖1033/48答案BCE34/482.(·武漢市模擬)(多項選擇)如圖11所表示，有一列減幅傳輸簡諧橫波，x＝0與x＝75m處A、B兩個質(zhì)點振動圖象分別如圖中實線與虛線所表示。則這列波(

)A.A點處波長是10cm，B點處波長是5cmB.周期一定都是2×10－2sC.t＝0.0125s時刻，兩質(zhì)點振動速度方向相反D.傳輸速度一定是600m/sE.A質(zhì)點振幅是B質(zhì)點振幅2倍圖1135/48答案BCE36/483.(·湖南長沙四縣3月模擬)(多項選擇)一列簡諧橫波在t＝0時刻波形圖如圖12實線所表示，從此刻起，經(jīng)0.2s波形圖如圖虛線所表示，若波傳輸速度為5m/s，則(

)圖1237/48A.這列波沿x軸正方向傳輸B.t＝0時刻質(zhì)點a沿y軸正方向運動C.若此波碰到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所碰到簡諧橫波頻率為1.25HzD.x＝2m處質(zhì)點位移表示式為y＝0.4sin(2.5πt＋π)(m)E.從t＝0時刻開始質(zhì)點a經(jīng)0.4s經(jīng)過旅程為0.8m38/48答案CDE39/481.波干涉中振動加強點和減弱點判斷波干涉、衍射、多普勒效應(yīng)40/482.多普勒效應(yīng)成因分析 (1)接收頻率：觀察者接收到頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到完全波個數(shù)。 (2)波源與觀察者假如相互靠近，觀察者接收到頻率增大。 (3)波源與觀察者假如相互遠離，觀察者接收到頻率減小。 (4)波源和觀察者假如相對靜止，觀察者接收到頻率等于波源頻率。41/481.(多項選擇)如圖13所表示，實線與虛線分別表示振幅、頻率均相同兩列簡諧橫波波峰和波谷，此刻，M是波峰與波峰相遇點。設(shè)這兩列波振幅均為A，則以下說法正確是(

)A.此時刻位于O處質(zhì)點正處于平衡位置B.P、N兩處質(zhì)點一直處于平衡位置C.伴隨時間推移，M處質(zhì)點將向O處移動D.從此時刻起，經(jīng)過四分之一周期，M處質(zhì)點抵達平衡位置，此時位移為零E.O、M連線中點是振動加強點，其振幅為2A圖1342/48解析此時刻位于O處質(zhì)點正處于波谷與波谷相遇點，不在平衡位置，選項A錯誤；P、N兩處質(zhì)點處于波峰和波谷相遇點，兩列波在這兩處位移一直相反，合位移為0，選項B正確；質(zhì)點并不隨波遷移，選項C錯誤；從此時刻起，經(jīng)過四分之一周期，兩列波在M點振動均到達平衡位置，合位移為零，選項D正確；O、M連線中點是振動加強區(qū)點，其振幅為2A，選項E正確。答案BDE43/482.(·四川綿陽二診)(多項選擇)一頻率為600Hz聲源以20rad/s角速度沿二分之一徑為0.8m圓周(圓心為O點)做勻速圓周運動，一觀察者站在離圓心很遠P點且相對于圓心靜止，如圖14所表示，則觀察者接收到(

)A.聲源在A點時發(fā)出聲音頻率大于600HzB.聲源在B點時發(fā)出聲音頻率等于600HzC.聲源在C點時發(fā)出聲音頻率等于600HzD.聲源在C點時發(fā)出聲音頻率小于600HzE.聲源在D點時發(fā)出聲音頻率小于