（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第十二章　机械振动与机械波+光　电磁波与相对论 第二节机械波

（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第十二章　机械振动与机械波+光　电磁波与相对论 第二节机械波内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 机械波一、机械波1形成条件(1)有发生机械振动的波源(2)有传播介质，如空气、水等2传播特点(1)传播振动形式、传递能量、传递信息(2)质点不随波迁移3分类机械波列说法中正确的是()A振动是波的成因，波是振动的传播B振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移D波源停止振动时，波立即停止传播答案：述机械波的物理量1波长 ：在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离用“”表示2频率 f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率3波速 v、波长 和频率 f、周期 T 的关系公式 2、：v 机械波的频率无关于其中某个振动质点()A它的振动速度等于波的传播速度B它的振动方向一定垂直于波的传播方向C它在一个周期内走过的路程等于一个波长D它的振动频率等于波源的振动频率答案：械波的图象1图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的平衡位置，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是正弦(或余弦 )曲线2物理意义：某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移t0 时刻的波形图，介质中的质点 P 沿 y 轴方向做简谐运动的表达式为 y10t 列说法中正确的是()A这列简谐波的振幅为 20 列简谐波的周期为 5.0 列简谐 3、波在该介质中的传播速度为 25 cm/列简谐波沿 x 轴正向传播答案：世昌的博客 、波的衍射和干涉1波的衍射定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象2发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者小于波长时，才会发生明显的衍射现象3波的叠加原理：几列波相遇时能保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和4波的干涉(1)定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强 、某些区域的振动减弱，这种现象叫波的干涉(2)条件：两列波的频率相同5干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射 4、、折射4.(2015湖北黄冈联考) 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答案：普勒效应由于波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率与波源频率不相等的现象5.(2015江西盟校联考) 下列关于多普勒效应的说法中，正确的是()A观察者远离波源运动时，接收到的频率增大B观察者靠近波源运动时，接收到的频率增大C观察者减 5、速远离波源时，接收到的频率越来越小D多普勒效应是机械波所特有的现象答案：动图象与波速公式的应用 1波的图象反映了在某时刻介质中的质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图图象的应用：(1)直接读取振幅 A 和波长 ，以及该时刻各质点的位移(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向高中物理资源下载平台世昌的博客 波速与波长、周期、频率的关系为：v 014高考山东卷)一列简谐横波沿直线传播，以波源 O 由平衡位置开始振动为计时零点，质点 A 的振动图象如图所示已 6、知 O、A 的平衡位置相距 0.9 m以下判断正确的是( )A波长为 1.2 源起振方向沿 y 轴正方向C波速大小为 0.4 m/点 A 的动能在 t4 s 时最大解析由于以波源开始振动为计时起点，因此波传到 A 点需要的时间由题图可以看出为 3 s，已知 O、A 两点平衡位置的距离为 0.9 m，根据 v 可求得波的传播速度为 0.3 s，再根据波长公式 求得波长为 m，因此选项 A 正确，选项 C 错误；由于A 点开始振动的方向沿着 y 轴正方向，因此波源的起振方向也是沿着 y 轴正方向，故选项B 正确；质点 A 在 t4 s 时处在最大位移处，因此动能最小，所以选项 D 错误答案法总结 7、波的传播方向与质点的振动方向的互判方法内容 图象上下坡法沿波的传播方向，上坡时质点向下振动，下坡时质点向上振动同侧法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧微平移法将波形图沿传播方向进行微小平移，再由 2013高考北京卷) 一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为 4 m/列说法正确的是( )A这列波的振幅为 4 列波的周期为 1 时 x4 m 处质点沿 y 轴负方向运动D此时 x4 m 处质点的加速度为 0解析：选 列波的振幅为 2 项 A 错误；由题图得，波长 8 m，由 T 得 T2 s，选项 B 错误；由波动与振动的关系得，此时 x4 m 处质点沿 y 轴世昌的博客 8、，且此质点正处在平衡位置，故加速度 a0，选项 C 错误，选项 D 正确考点二振动图象与波动图象的综合应用 振动图象 波动图象研究对象 一振动质点 沿波传播方向的所有质点研究内容 一质点的位移随时间的变化规 律 某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义 表示同一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)某一质点在各时刻的位移(4)各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化 随时间推移，图象延续，但已 有形状不变 随时间推移，波形沿传播方向平 移一完 9、整曲线占横坐标的距离表示一个周期 表示一个波长(2014高考新课标全国卷) 图甲为一列简谐横波在 t2 s 时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在 x1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为 x2 m 的质点下列说法正确的是()A波速为 0.5 m/的传播方向向右C02 s 时间内， P 运动的路程为 8 2 s 时间内，P 向 y 轴正方向运动E当 t7 s 时，P 恰好回到平衡位置解析由题图甲读出波长 2 m，由题图乙读出周期 T4 s，则 v 0.5 m/s，选 正确；题图甲是 t2 s 时的波形图，题图乙是 xm 处质点的振动图象，所以该点在 t2 s 时向下振动，所以波向左传播， 10、选项 B 错误；在 02 s 内质点 P 由波峰向波谷振动，通过的路程 s2A8 项 C 正确，选项 D 错误；t7 s 时，P 点振动了 个周期，74所以这时 P 点位置与 t T 3 s 时位置相同，即在平衡位置，所以选项 E 正确34答案法总结 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高中物理资源下载平台世昌的博客 (2)找准波动图象对应的时刻(3)找准振动图象描述的质点2.(2014高考四川卷) 如图所示，甲为 t1 s 时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点 x 0.5 m 处质点的振动图象可能是( )解析：选 波沿 x 方向传 11、播，则 t0 时的波形图如图 1 虚线所示，则质点 P 的振动图象为题中乙图所示距P 点 0.5 m 的质点的位移 y0，且向下运动，或 向下运动所以选项 A 正确法二：根据波形图象可得波长 2 m，根据振动图象可得周期 T2 s两质点之间的距离 x0.5 m 另一质点相对该质点的振动延迟 T，14 14如图 2 所示，或者提前 T，如图 3 所示符合条件的只有选项 的干涉、衍射、多普勒效应1波的干涉中振动加强点和减弱点的判断某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差 r.(1)当两波源振动步调一致时若 r n(n0,1,2 ，) ，则振动加强；若 r (2n1) (n0,1 12、,2， )，则振动减弱2(2)当两波源振动步调相反时高中物理资源下载平台世昌的博客 (2n1) (n0,1,2， )，则振动加强；2若 r n(n0,1,2 ，) ，则振动减弱2波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长3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当波以速度 v 通过观察者时，时间 t 内通过的完全波的个数为 N ，因而单位时间内接收频率(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(20 13、14高考大纲全国卷) 两列振动方向相同、振幅分别为 相干简谐横波相遇下列说法正确的是( )A波峰与波谷相遇处质点的振幅为 | 2|B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为 2C波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为| 2|，故选项 A 正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为 2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项 B 错误；振动减弱点和加强点的位移都随时间按正弦规律变化，选项 C 错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项 D 正确答案原创题)如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射下列措施可能使波发生较为明显衍射的是()A增大波源的振动频率B减小波源的振动频率C波源靠近障碍物运动D以上说法均不可行解析：选 要增大波长可满足题目要求由 知，v 不变，减小 f， 增大，故 A 错 B 对。