（浙江專版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 機械振動 機械波 光 電磁波 第2課時 機械波學(xué)案

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1、 第2課時　機械波 一、機械波 1.機械波的形成條件 (1)有發(fā)生機械振動的波源。 (2)有傳播介質(zhì)，如空氣、水等。 2.傳播特點 (1)機械波傳播的只是振動的形式和能量，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波遷移。 (2)介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅相同，振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同。 (3)一個周期內(nèi)，質(zhì)點完成一次全振動，通過的路程為4A，位移為零。 3.機械波的分類 (1)橫波：質(zhì)點的振動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)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波，有密部和疏部。 二、波長、頻率和波速

2、 1.波長λ：在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離。 2.波速v：波在介質(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，等于波源的振動頻率。 4.波長、波速和頻率的關(guān)系：v＝λf＝。 三、波特有的現(xiàn)象 1.波的疊加 幾列波相遇時，每列波都能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是重疊的區(qū)域里，任一個質(zhì)點的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和。 2.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小或相差不多 現(xiàn)象 形成加強區(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)

3、向前傳播 3.多普勒效應(yīng) (1)條件：聲源和觀察者之間有相對運動。 (2)現(xiàn)象：觀察者感到頻率發(fā)生變化。 (3)實質(zhì)：聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化。 四、惠更斯原理 1.內(nèi)容：介質(zhì)中任一波面上的各點，都可以看作發(fā)射子波的波源，其后任意時刻，這些子波在波前進方向的包絡(luò)面就是新的波面。 2.應(yīng)用：如果知道某時刻一列波的某個波面的位置，還知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一時刻這個波面的位置，從而確定波的傳播方向。 【思考判斷】 1.在水平方向傳播的波為橫波( × ) 2.在機械波中各質(zhì)點不隨波的傳播而遷移( √ ) 3.通過波的圖象可以找出任一質(zhì)點在任意時刻的位移(

4、√ ) 4.機械波在傳播過程中，各質(zhì)點振動的周期、起振方向都相同( √ ) 5.機械波在一個周期內(nèi)傳播的距離就是振幅的4倍( × ) 6.波速表示介質(zhì)中質(zhì)點振動的快慢( × ) 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)生衍射現(xiàn)象( √ ) 9.多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變化( × ) 10.發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源發(fā)出的頻率不變( √ ) 考點一　波的形成和傳播、波的圖象(－/b) [要點突破] 1.波動圖象的信息(如圖所示) (1)直接讀取振幅A和波長λ，以及該時刻各質(zhì)點的位移。 (2)確定某時刻各質(zhì)點加速度的方向，并能比較其大小。

5、 (3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點的振動方向或由各質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向。 2.波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法 方法 內(nèi)容 圖象 “上下 坡”法 沿波的傳播方向，“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播方向和振動方向的箭頭在圖線同側(cè) “微平移”法 將波形沿傳播方向進行微小的平移，再由對應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點來判斷振動方向 3.振動圖象與波的圖象的比較 振動圖象 波的圖象 研究對象 一個質(zhì)點 沿波傳播方向上的所有質(zhì)點 圖象 正(余)弦曲線 正(余)弦曲線 物理意義

6、 某質(zhì)點在各時刻的位移 某時刻各質(zhì)點的位移 振動方向 (看下一時刻的位移) (將波沿傳播方向平移) Δt波形 隨時間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變 隨時間推移，圖象沿波的傳播方向平移 橫坐標(biāo) 表示時間 表示各質(zhì)點的平衡位置 聯(lián)系 (1)縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點的位移； (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)點都在各自的平衡位置附近振動，每一個質(zhì)點都有自己的振動圖象 [典例剖析] 【例1】 周期為2.0 s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖象如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負(fù)方向運動，則該波(　　) A.沿x軸正方向傳播，波速v＝20 m

7、/s B.沿x軸正方向傳播，波速v＝10 m/s C.沿x軸負(fù)方向傳播，波速v＝20 m/s D.沿x軸負(fù)方向傳播，波速v＝10 m/s 解析　質(zhì)點P沿y軸負(fù)方向運動，根據(jù)振動方向與波的傳播方向的關(guān)系，可判定該波沿x軸正方向傳播。由波的圖象可知λ＝20 m，根據(jù)v＝得波速v＝10 m/s。選項B正確。 答案　B 【例2】 一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，波速v＝4 m/s。已知坐標(biāo)原點(x＝0)處質(zhì)點的振動圖象如圖所示。在選項圖中能夠正確表示t＝0.15 s時波形圖的是(　　) 解析　由x＝0處質(zhì)點的振動圖象可知波的周期T＝0.4 s，由v＝4 m/s，得λ＝vT＝1.6 m，

8、x＝0處質(zhì)點在t＝0.15 s時刻的運動情況是在0～0.1 m之間的某一位置向平衡位置振動。所以滿足以上條件的波的圖象為A項。 答案　A 【方法總結(jié)】 　波動圖象與振動圖象綜合問題采用“一分、一看、二找”的方法 (1)分清振動圖象與波動圖象。此問題最簡單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動圖象。 (2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級。 (3)找準(zhǔn)波動圖象對應(yīng)的時刻。 (4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點。 [針對訓(xùn)練] 1.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x＝5 m的M點時開始計時，已知P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4

9、 s，下面說法中錯誤的是(　　) A.這列波的波長是4 m B.這列波的傳播速度是10 m/s C.質(zhì)點Q(x＝9 m)經(jīng)過0.5 s才第一次到達(dá)波峰 D.M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都是向下 解析　從圖中可以看出這列波的波長為4 m，A正確；“相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4 s”，即周期T＝0.4 s，則v＝＝10 m/s，B正確；質(zhì)點Q(x＝9 m)經(jīng)過0.4 s開始振動，波傳到Q時，其左側(cè)質(zhì)點在它下方，所以Q點在0.5 s時處于波谷，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錯誤；從波的傳播原理可以知道，M點以后的每個質(zhì)點都是先向下振動的，D正確，故

10、選C。 答案　C 2.(多選)(2017·湖州聯(lián)考)圖甲為一列簡諧橫波在t＝2 s時的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x＝0.5 m處的質(zhì)點的振動圖象，P是平衡位置x＝1 m的質(zhì)點，下列說法正確的是(　　) A.波速為0.5 m/s B.波的傳播方向向x軸負(fù)方向 C.0～2 s時間內(nèi)，P運動的路程為8 cm D.當(dāng)t＝7 s時，P恰好經(jīng)平衡位置向＋y方向運動 解析　從圖中可得波長λ＝2 m，周期T＝4 s，由公式v＝可得v＝0.5 m/s，A正確；t＝2 s時x＝0.5 m處的質(zhì)點向下運動，故波的傳播方向向右，B錯誤；0～2 s時間內(nèi)，經(jīng)過半個周期，P運動的路程為2 A＝8

11、cm，C正確；當(dāng)t＝7 s時，P恰好經(jīng)平衡位置向－y方向運動，D錯誤。 答案　AC 考點二　波長、頻率和波速(－/c) [要點突破] 一、周期(頻率)、波速、波長關(guān)系 1.周期和頻率：只取決于波源，波的周期和頻率就是指波源的周期和頻率，與v、λ無任何關(guān)系。 2.速度v：決定于介質(zhì)的物理性質(zhì)，同一種均勻介質(zhì)，物理性質(zhì)相同，波在其中傳播的速度恒定。 3.波長λ：對于一列波，其波長、波速、周期的關(guān)系不會變化，始終是v＝＝λf，既然v、T都由相關(guān)因素決定，所以這 些因素同時又共同決定了波長λ，即波長λ由波源和介質(zhì)共同決定。 二、波的多解問題 1.造成波動問題多解的主要因素 (1)

12、周期性 ①時間周期性：時間間隔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振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。 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，即找出一個周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系Δt或Δx，若此關(guān)系為時間，則t＝nT＋Δt(n＝0，1，2，…)；若此關(guān)系為距離，則x＝nλ＋Δx(n＝0，1，2，…)。 [典例剖析] 【例1】 (多選)沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻的波形如圖所示。質(zhì)點P位于x＝2 cm處，質(zhì)點Q位于x＝6 cm處。已知x＝4 cm 處

13、依次出現(xiàn)兩次波谷的時間間隔為0.4 s，則以下判斷正確的是(　　) A.這列波的波長是8 cm B.質(zhì)點P和Q的位移在任何時候都相同 C.這列波的傳播速度是20 cm/s D.x＝4 cm處質(zhì)點做簡諧運動的表達(dá)式為y＝6 sin 5πt (cm) 解析　由波動圖象知波長λ＝8 cm，故A選項正確；P和Q的平衡位置相差半個波長，故兩點振動反相，位移大小相等，方向相反，B選項錯誤；由題意知T＝0.4 s，故v＝＝ cm/s＝20 cm/s，C選項正確；x＝4 cm處質(zhì)點：A＝6 cm，ω＝＝5π rad/s，故質(zhì)點做簡諧運動的表達(dá)式為y＝6 sin 5πt (cm)，D選項正確。

14、答案　ACD 【例2】 (多選)一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點的振動圖象如圖所示，下列描述該波的圖象可能正確的是(　　) 解析　由振動圖象可知，在t＝0時，質(zhì)點a處在波峰位置，質(zhì)點b處在平衡位置且向下運動。若簡諧橫波沿直線由a向b傳播，有λ＋nλ＝9 m，解得波長的表達(dá)式：λ＝ m(n＝0，1，2，3，4，…)，其波長可能值為12 m，5.14 m，…，選項C正確；若簡諧橫波沿直線由b向a傳播，有λ＋nλ＝9 m，解得波長的表達(dá)式：λ＝ m(n＝0，1，2，3，4，…)，其波長可能值為36 m，7.2 m，4 m，…，選項A正確。 答案　AC

15、 [針對訓(xùn)練] 1.男女生二重唱中，女高音和男中音的頻率、波長和波速分別為f1、λ1、v1和f2、λ2、v2，它們之間的關(guān)系是(　　) A.f1＞f2，λ1＞λ2，v1＞v2 B.f1＜f2，λ1＜λ2，v1＜v2 C.f1＞f2，λ1＜λ2，v1＝v2 D.以上說法都不正確 解析　由于兩聲音是同一種機械波，因而波速相同，A、B均排除；而音調(diào)高即是頻率高，即f1＞f2，再由v＝λf，v相同，f1＞f2，所以λ1＜λ2，因而C正確，D錯誤。 答案　C 2.(多選)如圖所示，一列簡諧波沿一直線向左傳播，當(dāng)直線上某質(zhì)點a向上運動到達(dá)最大位移時，a點右方相距0.15 m的b點剛好向下

16、運動到最大位移處，則這列波的波長可能是(　　) 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兩點的振動方向始終相反，a、b間的距離為半波長的奇數(shù)倍，即：xab＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，解得：λ＝＝ m(n＝0，1，2，…)，當(dāng)n＝0時，λ＝0.3 m，選項B正確；當(dāng)n＝1時，λ＝0.1 m，選項D正確；波長不可能等于0.6 m和0.2 m，選項A、C錯誤。 答案　BD 考點三　波的干涉和衍射現(xiàn)象　多普勒效應(yīng)　惠更斯原理(－/b) [要點突破] 一、波的干涉理解 1.干涉圖樣及其特點 (1)干涉圖樣：如圖所示

17、 (2)特點 ①加強區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變。 ②加強區(qū)始終加強，減弱區(qū)始終減弱(加強區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化) ③加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔 (3)振動加強點和減弱點 ①加強點：振動的振幅等于兩列波振幅之和，A＝A1＋A2。 ②減弱點：振動的振幅等于兩列波振幅之差，A＝|A1－A2|。 2.加強點和減弱點的理解 (1)若兩列波在某處引起的位移方向相同，合位移變大，則此點為加強點，相反，若兩列波在某處引起的位移方向相反，合位移變小，則此點為減弱點。 (2)波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點，一定是加強點，而波峰與波谷的交點一定是減弱點。 (3)當(dāng)兩個相干波源的振動步調(diào)一致時，到兩個

18、波源的距離之差Δs＝nλ(n為整數(shù))處是加強區(qū)，Δs＝(2n＋1)(n為整數(shù))處是減弱區(qū)。 (4)若振幅變大，則振動加強，若振幅變小，則振動減弱。 二、多普勒效應(yīng)理解與應(yīng)用 1.多普勒效應(yīng)的特點 (1)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，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，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，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)可以測定車輛行駛的速度；根據(jù)光波的多普勒效應(yīng)可以測定遙遠(yuǎn)天體相對地球的運行速度。 [典例剖析] 【例1】 (多選)如圖所示，為兩列波在空間相遇疊

19、加，其中實線代表的甲波向右傳播，虛線代表的乙波向左傳播，則(　　) A.A、B點是振動加強點 B.A、D點是振動加強點 C.B、E點是振動減弱點 D.D、F點是振動減弱點 解析　在A、F點甲波向下振動，乙波也向下振動，故A、F點是振動加強點；同理可以判斷出在D點甲、乙兩波都向上振動，是振動加強點；在B、E兩點兩波的波峰和波谷相遇，故是振動減弱點，故選B、C。 答案　BC 【例2】 (多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是(　　) A.只有聲波才能發(fā)生多普勒效應(yīng) B.當(dāng)波源與觀察者相向運動時，波源自身的頻率不變 C.只要聲源在運動，觀察者聽到的聲音的音調(diào)就會變高 D.當(dāng)

20、聲源相對觀察者運動時，觀察者聽到的聲音音調(diào)可能變高，也可能變低 解析　多普勒效應(yīng)是指當(dāng)波源和觀察者之間有相對運動時，觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，波源自身的頻率不會變化，B正確；聲波和觀察者之間相對遠(yuǎn)離時觀察者接收到的波的頻率變低，反之變高，音調(diào)由頻率決定，故C錯誤，D正確；在電磁波的傳播中也有這一現(xiàn)象，故A錯誤。 答案　BD 【方法總結(jié)】 波的衍射和波的干涉的比較 內(nèi)容 定義 現(xiàn)象 可觀察到現(xiàn)象的條件 相同點 波的衍射 波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 波能偏離直線而傳到直線傳播以外的空間 縫、孔或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者小于波長 衍射和干涉是波特有的

21、現(xiàn)象 波的干涉 頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，而且加強和減弱的區(qū)域相間分布的現(xiàn)象 振動強弱相間的區(qū)域，某些區(qū)域總是加強，某些區(qū)域總是減弱 兩列波的頻率相同、相位差恒定 [針對訓(xùn)練] 1.如圖所示是兩個完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生的干涉的示意圖，實線表示波峰，虛線表示波谷，則下列說法正確的是(　　) A.A點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點振動減弱 B.B點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動加強 C.C點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點振動仍加強 D.D點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動加強 解析　A、C連線

22、所在區(qū)域為振動加強區(qū)域，經(jīng)過任意時間，該區(qū)域仍然是振動加強區(qū)域，選項A錯誤，C正確；B、D連線所在區(qū)域為振動減弱區(qū)域，經(jīng)過任意時間，該區(qū)域仍然是振動減弱區(qū)域，選項B、D錯誤。 答案　C 2.下列物理現(xiàn)象： ①在春天里一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕；?、凇奥勂渎暥灰娖淙恕保弧、蹖W(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音；?、墚?dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高。 分別屬于波的(　　) A.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng) B.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉 C.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng) D.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng) 解析　在春天里一次閃電過后，有時

23、雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見其人”屬于聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng)。正確選項是A。 答案　A 1.(2017·寧波模擬)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?橫波)，在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運動。測得兩小木塊每分鐘都上下30次。甲在波谷時，乙在波峰，且兩小木塊之間有一個波峰，這列水面波(　　) A.頻率是30 Hz B.波長是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s 解析　由題意知甲、乙兩小木塊間的距離x＝3 m＝λ，

24、故波長λ＝2 m。又知兩小木塊都是每分鐘振動30次，故周期T＝2 s，頻率f＝0.5 Hz，則波速v＝＝1 m/s。故C選項正確。 答案　C 2.一根粗細(xì)均勻的較長繩子，右側(cè)固定?，F(xiàn)使左側(cè)的S點上下振動，產(chǎn)生一列向右傳播的機械波，某時刻第一次形成了如圖所示的波形。下列說法中正確的是(　　) A.該波的頻率逐漸增大 B.該波的頻率逐漸減小 C.此時S點向下運動 D.S點的起始振動方向是向下的 解析　波速是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的，與波長無關(guān)，故該波的波速保持不變，由圖看出，該波的波長逐漸增大，而波速一定，由波速v＝λf知頻率逐漸減小，故A錯誤，B正確；由波的傳播方向與S點的振動方

25、向的關(guān)系知此時S點向上運動，故C錯誤；右端剛起振的點的振動方向與波源S的起振方向相同，方向向上，D錯誤。 答案　B 3.(多選)如圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則(　　) A.t＝0.15 s時，質(zhì)點Q的加速度達(dá)到正向最大 B.t＝0.15 s時，質(zhì)點P的運動方向沿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P通過的路程為30 cm 解析　由乙圖象看出，t＝0.15 s時，質(zhì)點Q位

26、于負(fù)方向的最大位移處，而簡諧運動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項正確；由乙圖象看出，簡諧運動的周期T＝0.20 s，t＝0.10 s時，質(zhì)點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項錯誤；因甲圖是t＝0.10 s時的波形，所以t＝0.15 s時，經(jīng)歷了0.05 s＝的時間，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P點的運動方向沿y軸負(fù)方向，B項正確；由圖甲可以看出，由于t＝0.10 s時質(zhì)點P不處于平衡位置或最大位移處，故從t＝0.10 s到t＝0.25 s，質(zhì)點P通過的

27、路程不為30 cm，D項錯誤。 答案　AB 4.(多選)一列橫波在t＝0時刻的波形如圖中實線所示，在t＝1 s時的波形如圖中虛線所示。由此可以判定此波的(　　) A.波長一定是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，此題便可讀出波長是4 cm，振幅是2 cm，故選項A、C正確；另一類是根據(jù)圖象給定的條件，去計算波速、周期，判定波傳播的方向，判定某一質(zhì)點的運動情況及判定某一時刻的波形圖。由題可知nT＋t＝1 s(n＝0，1，2，3，…)是不確定解

28、，因此選項B錯誤；同理傳播速度v＝也不確定，選項D錯誤。 答案　AC 5.(2017·杭州模擬)如圖所示，在空曠的廣場上有一堵較高大的墻MN，在墻的一側(cè)有一個正在播放男女合唱歌曲的聲源O，某人從A點走到墻后的B點，在此過程中，如從衍射的角度來考慮，則會聽到(　　) A.聲音變響，男聲比女聲更響 B.聲音變響，女聲比男聲更響 C.聲音變?nèi)?，男聲比女聲更? D.聲音變?nèi)?，女聲比男聲更? 解析　由題意可知，某人從圖中A點走到墻后的B點，能聽到聲音，是由于波的衍射現(xiàn)象，但強度變?nèi)?；由于男聲的頻率低于女聲，在同一介質(zhì)中，傳播速度相同，則其波長長于女聲的波長，更容易發(fā)生衍射，故D正確，A

29、、B、C錯誤。 答案　D [基礎(chǔ)過關(guān)] 1.以下對機械波的認(rèn)識正確的是(　　) A.形成機械波一定要有振源和介質(zhì) B.振源做簡諧運動形成的波中，各質(zhì)點的運動情況完全相同 C.橫波向右傳播時，處于波峰的質(zhì)點也向右遷移 D.機械波向右傳播時，右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動 解析　振源和介質(zhì)是形成機械波的兩個必不可少的條件，故A正確；簡諧運動在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點都做簡諧運動，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點比前面的質(zhì)點總要晚一些開始振動，但質(zhì)點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，故B、C、D均錯誤。 答案　A 2.利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖甲、

30、乙所示，則(　　) 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D正確。 答案　D 3.(2017·嘉興模擬)公路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)生時低，說明那輛轎車的車速(　　) A.高于100 km/h B.低于100 km

31、/h C.等于100 km/h D.無法確定 解析　該題考查對發(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.惠更斯原理能夠解釋波的衍射現(xiàn)象 C.介質(zhì)中任何一個波面的各點，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)

32、象，故A正確；同樣對波的衍射現(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錯誤；由惠更斯原理可知，C正確。 答案　ABC 5.(多選)如圖所示，一列向右傳播的簡諧橫波，波速大小為0.6 m/s，P質(zhì)點的橫坐標(biāo)x＝1.20 m。從圖中狀態(tài)開始計時，則下列說法正確的是(　　) A.簡諧橫波的頻率為2.5 Hz B.經(jīng)過1.6 s，P點第一次到達(dá)波谷 C.P點剛開始振動的方向沿y軸負(fù)方向 D.直到P點第一次到達(dá)波峰時，x＝0.06 m處的質(zhì)點經(jīng)過的路程為95 cm 解析　由波動圖象知λ＝0.24 m，T＝＝0.4 s，f＝＝2.5 Hz，A正確；

33、P點第一次到達(dá)波谷需時t＝＝1.7 s，B錯誤，由波的傳播規(guī)律知，所有質(zhì)點起振方向都與波源起振方向相同，由帶動法知，各質(zhì)點起振方向均沿y軸負(fù)方向，C正確；P點第一次到達(dá)波峰需時t′＝＝s＝s＝1.9 s＝4.75T，x＝0.06 m處質(zhì)點經(jīng)過的路程s＝4.75×4×5 cm＝95 cm，D正確。 答案　ACD 6.(多選)一振動周期為T、振幅為A、位于x＝0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動。該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失。一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點P，關(guān)于質(zhì)點P振動的說法正確的是(　　) A.振幅一定為A B.周期一定為T C.開

34、始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 D.若P點與波源距離s＝vT，則質(zhì)點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)點開始振動的方向都與波源的起振方向相同，故C錯誤；若P點與波源距離s＝vT，則質(zhì)點P與波源之間的距離為一個波長，故質(zhì)點P與波源的位移總是相同的，D正確。 答案　ABD 7.(多選)下列波形圖中波傳播方向與質(zhì)點振動方向關(guān)系正確的是(　　) 解析　根據(jù)“坡形”法，凡是在“上坡”區(qū)必向下運動，“下坡”區(qū)的必向上運動，故B、C正確。 答案　BC 8.如圖所示為一列簡諧橫波在某一時

35、刻的波形圖，已知質(zhì)點A在此時刻的振動方向如圖中箭頭所示，則以下說法中正確的是(　　) A.波向左傳播，質(zhì)點B向下振動，質(zhì)點C向上振動 B.波向右傳播，質(zhì)點B向上振動，質(zhì)點C向下振動 C.波向左傳播，質(zhì)點B向上振動，質(zhì)點C向上振動 D.波向右傳播，質(zhì)點B向下振動，質(zhì)點C向下振動 解析　解決該題有許多方法，現(xiàn)用“上下坡”法判斷，若波向右傳播，則A質(zhì)點處于下坡，應(yīng)向上振動。由此可知波向左傳播。同理可判斷C向上振動，B向上振動，故C正確。 答案　C [能力提升] 9.如圖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，繩處于水平方向。質(zhì)點1在外力作用下沿

36、豎直方向做簡諧運動，帶動2，3，4……各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。t＝0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5開始運動。下列判斷正確的是(　　) A.質(zhì)點6開始振動時的運動方向向下 B.t＝時質(zhì)點6的速度方向向下 C.t＝時質(zhì)點10的速度方向向上 D.t＝T時質(zhì)點16開始運動 解析　介質(zhì)中各質(zhì)點開始振動時的振動方向和振源開始振動時的振動方向相同，A錯誤；經(jīng)過t＝質(zhì)點1回到平衡位置，質(zhì)點9開始向上振動，質(zhì)點5振動到正的最大位移處，根據(jù)帶動法可知，質(zhì)點6在平衡位置上方向上振動，即速度的方向向上，B錯誤；t＝時質(zhì)點1振動到負(fù)的最大位移處，質(zhì)點9振動到正的

37、最大位移處，質(zhì)點13開始振動，5～13之間的質(zhì)點在平衡位置上方，9～13之間的質(zhì)點振動方向都向上，C正確；t＝T時質(zhì)點17開始運動，D錯誤。 答案　C 10.(多選)(2017·臺州模擬)為了研究樂音的物理規(guī)律，某同學(xué)用計算機錄制下優(yōu)美的笛聲do和sol，然后在電腦上用軟件播放，分別得到如下圖(a)和圖(b)的兩個振動圖象，由此可以判斷(　　) A.do和sol的周期之此約為3∶2 B.do和sol的頻率之比約為3∶2 C.do和sol在空氣中傳播的波速之比為3∶2 D.do和sol在空氣中傳播的波長之比為3∶2 解析　由圖象知，相同時間t內(nèi)，do和sol的全振動次數(shù)分別為n

38、do＝4，nsol＝6，T＝所以＝＝，A正確；f＝，所以＝，B錯誤；各種聲波在空氣中傳播速度都相同，所以vdo＝vsol，C錯誤；λ＝vT，所以＝＝，D正確。 答案　AD 11.一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T。t＝0時刻的波形如圖甲所示，a、b是波上的兩個質(zhì)點。圖乙是波上某一質(zhì)點的振動圖象。下列說法正確的是(　　) A.t＝0時質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的大 B.t＝0時質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的小 C.圖乙可以表示質(zhì)點a的振動 D.圖乙可以表示質(zhì)點b的振動 解析　圖甲為波的圖象，圖乙為振動圖象。t＝0時刻，a質(zhì)點在波峰位置，速度為零，加速度最大；b質(zhì)點在平衡

39、位置，加速度為零，速度最大，故選項A、B錯誤；在波的圖象中根據(jù)同側(cè)法由傳播方向可以判斷出質(zhì)點的振動方向，所以t＝0時刻，b點在平衡位置且向下振動，故選項C錯誤，D正確。 答案　D 12.(多選)如圖所示是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，圖中質(zhì)點P正沿y軸正方向運動，此波的傳播速度為v＝4 m/s，則(　　) A.此波沿x軸正方向傳播 B.質(zhì)點P的振動周期為T＝1.0 s C.x＝1.0 m處質(zhì)點做簡諧運動的表達(dá)式為y＝5cos(4t) cm D.x＝1.0 m處質(zhì)點在0～2.5 s內(nèi)通過的路程為50 cm 解析　因質(zhì)點P正沿y軸正方向運動，由“上下坡法”知波沿x軸正方向傳播，A正確；由題圖知波長為λ＝4 m，由λ＝vT知各質(zhì)點振動周期為T＝1.0 s，B正確；由題圖知x＝1.0 m 處質(zhì)點做簡諧運動的表達(dá)式為y＝5cos(2πt) cm，C錯誤；t＝2.5 s＝2.5T，所以x＝1.0 m處質(zhì)點在0～2.5 s內(nèi)通過的路程為s＝2.5×4A＝50 cm，D正確。 答案　ABD 20