高考物理大一轮复习 第14章 选考部分 第2讲 机械波课件 新人教版.ppt

第十四章 第二讲机械波 栏 目 导 航 1 判断正误 1 在机械波传播过程中 介质中的质点随波的传播而迁移 2 波传播的周期或频率 只取决于波源 而与v 无直接关系 3 波速v取决于介质的性质 它与t 无直接关系 只要介质不变 v就不变 如果介质变了 v也一定变 4 一切波都能发生干涉和衍射现象 答案 1 2 3 4 2 人教版选修3 4p28第1题 多选 简谐横波某时刻的波形如图所示 p为介质中的一个质点 波沿x轴的正方向传播 以下说法正确的是 a 质点p此时刻的速度沿x轴的正方向b 质点p此时刻的加速度沿y轴的正方向c 再过半个周期时 质点p的位移为负值d 经过一个周期 质点p通过的路程为4a答案 cd 3 人教版选修3 4p35第1题 多选 以下关于波的衍射的说法 正确的是 a 波遇到障碍物时 一定会发生明显的衍射现象b 当障碍物的尺寸比波长大得多时 会发生明显的衍射现象c 当孔的大小比波长小时 会发生明显的衍射现象d 通常讲话产生的声波 经过尺寸为1m左右的障碍物时会发生明显的衍射现象答案 cd 4 粤教版选修3 4p29第3题 多选 关于横波 下列说法中正确的是 a 波的传播过程就是介质中的质点由近及远的移动过程b 波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程c 质点振动的方向总是垂直于波传播的方向d 波在传播过程中 介质中的质点所做的振动属于自由振动答案 bc 波的形成和传播 1 波传到任意一点 该点的起振方向都和波源的起振方向相同 2 介质中每个质点做的都是受迫振动 所以任一质点的振动频率和周期都和波源相同 因此可以断定 波从一种介质进入另一种介质 由于介质的情况不同 它的波长和波速可以改变 但频率和周期都不会改变 c 机械波的特点 1 每一个质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动 后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动 2 波传播的只是运动 振动 形式和振动能量 介质中的质点并不随波迁移 d 1 2013 全国卷 多选 如图所示 a b c d是均匀媒质中x轴上的四个质点 相邻两点的间距依次为2m 4m和6m 一列简谐横波以2m s的波速沿x轴正向传播 在t 0时刻到达质点a处 质点a由平衡位置开始竖直向下运动 t 3s时a第一次到达最高点 下列说法正确的是 a 在t 6s时刻波恰好传到质点d处b 在t 5s时刻质点c恰好到达最高点c 质点b开始振动后 其振动周期为4sd 在4s t 6s的时间间隔内质点c向上运动e 当质点d向下运动时 质点b一定向上运动 acd 2 多选 设在x轴上的一条细绳上有o a b c d e f g八个点 oa ab bc cd de ef fg 1m 质点o在垂直于x轴方向上做简谐运动 沿x轴方向传播形成横波 t 0时刻 o点开始向上运动 经t 0 2s o点第一次到达上方最大位移处 这时a点刚好开始运动 那么在t 2 5s时刻 以下说法中正确的是 a b点位于x轴下方b a点与e点的位移相同c d点的速度最大d c点正向上运动e 这列波的波速为5m s abe 在简谐波的传播过程中 介质中的质点均在各自的平衡位置做简谐运动 2018 太原市模拟 振幅为0 1m 波长为2m的一列简谐正弦波 以1m s的速率沿一条绷紧的足够长的水平弦从左向右传播 t 0时 弦的左端点p在平衡位置 且向下运动 规定向上为正方向 不考虑波的反射 求 1 质点p振动的周期 写出p的振动方程 2 t 5 5s时 弦上与p相距1 25m的质点q的位移 3 2015 四川卷 平静湖面传播着一列水面波 横波 在波的传播方向上有相距3m的甲 乙两小木块随波上下运动 测得两小木块每分钟都上下30次 甲在波谷时 乙在波峰 且两木块之间有一个波峰 这列水面波 a 频率是30hzb 波长是3mc 波速是1m sd 周期是0 1s c 4 在同一介质中两列横波沿x轴相向传播 振源分别位于x1 0和x2 1 4m处 波速均为0 4m s 振幅均为2cm 如图乙所示为t 0时刻两列波的图象 此刻p q两质点恰好开始振动 下列说法中正确的是 a t 1 5s时 两列波恰好相遇b t 1 5s时 p点的位移为0c 两列波相遇后 m点的振幅为4cmd t 1 25s时 n点在平衡位置下方 b 两种图象的比较 ace 解决振动图象与波动图象的综合问题的注意点 1 分清振动图象与波动图象 2 找准波动图象对应的时刻 3 找准振动图象描述的质点 ade ace 1 造成波动问题多解的三大因素 1 周期性 时间周期性 时间间隔 t与周期t的关系不明确 空间周期性 波传播距离 x与波长 的关系不明确 2 双向性 传播方向双向性 波的传播方向不确定 振动方向双向性 质点振动方向不确定 如 a 质点达到最大位移处 则有正向和负向最大位移两种可能 b 质点由平衡位置开始振动 则起振方向有向上 向下 或向左 向右 两种可能 c 只告诉波速不指明波的传播方向 应考虑沿两个方向传播的可能 即沿x轴正方向或沿x轴负方向传播 d 只给出两时刻的波形 则有多次重复出现的可能 3 波形的隐含性形成多解 在波动问题中 往往只给出完整波形的一部分 或给出几个特殊点 而其余信息均处于隐含状态 这样 波形就有多种情况 形成波动问题的多解性 2 解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法 即找出一个周期内满足条件的关系 t或 x 若此关系为时间 则t nt t n 0 1 2 若此关系为距离 则x n x n 0 1 2 7 2018 安徽六校教育研究会测试 多选 a b两列简谐横波均沿x轴正方向传播 在某时刻的波形分别如图中甲 乙所示 经过时间t t小于a波的周期ta 这两列简谐横波的波形分别变为图中丙 丁所示 则a b两列波的波速va vb之比可能是 a 1 1b 2 1c 1 2d 3 1 ac 8 2018 龙海模拟 多选 一列横波沿直线传播 在波的传播方向上有a b两点 在t时刻a b两点间形成如图甲所示波形 在 t 3s 时刻a b两点间形成如图乙所示波形 已知a b两点间距离a 9m 则以下说法中正确的是 a 若周期为4s 波一定向右传播b 若周期大于4s 波可能向右传播c 若波速为8 5m s 波一定向左传播d 该波波速可能的最小值为0 5m s acd 2 图象法 在某时刻波的干涉的波形图上 波峰与波峰 或波谷与波谷 的交点 一定是加强点 而波峰与波谷的交点一定是减弱点 各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线 形成加强线和减弱线 两种线互相间隔 加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间 2 多普勒效应的成因分析 1 接收频率 观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数 2 当波源与观察者相互靠近时 观察者接收到的频率变大 当波源与观察者相互远离时 观察者接收到的频率变小 2017 全国卷 如图 a 在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源s1 0 4 和s2 0 2 两波源的振动图线分别如图 b 和图 c 所示 两列波的波速均为1 00m s 两列波从波源传播到点a 8 2 的路程差为 m 两列波引起的点b 4 1 处质点的振动相互 填 加强 或 减弱 点c 0 0 5 处质点的振动相互 填 加强 或 减弱 答案 2减弱加强 图 a 图 b 图 c 2017 鞍山一中一模 在某种介质中 s1 s2处有相距4m的两个波源 沿垂直纸面方向做简谐运动 其周期分别为t1 0 8s和t2 0 4s 振幅分别为a1 2cm和a2 1cm 在该介质中形成的简谐波的波速为v 5m s s处有一质点 它到s1的距离为3m 且ss1 s1s2 在t 0时刻 两波源同时开始垂直纸面向外振动 试求 1 t 0时刻振动传到s处的时间差 2 t 10s时 s处质点离开平衡位置的位移大小 答案 1 0 4s 2 2cm 9 多选 关于波的干涉 衍射等现象 下列说法正确的是 a 有的波只能发生干涉现象 有的波只能发生衍射现象b 产生干涉现象的必要条件之一 就是两列波的频率相等c 能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小d 在干涉图样中 振动加强区域的质点 其位移始终保持最大 振动减弱区域的质点 其位移始终保持最小e 当观测者靠近波源时 接收到的波的频率会大于波源的振动频率 bce 解析 干涉 衍射是波共有的特性 所以a错误 干涉需要满足两波频率相同 波源性质相同的条件 b正确 当满足d 时 可产生明显的衍射现象 c正确 在干涉图样中 位移随时间时刻发生变化 d错误 在多普勒效应中 观测者与波源相对靠近时 接收到的波的频率大于波源的振动频率 e正确 10 2018 大庆模拟 多选 振源s在o点沿竖直方向做简谐运动 频率为10hz