（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 表示時間 表示各質(zhì)點的平衡位置 聯(lián)系 (1)縱坐標均表示質(zhì)點的位移； (2)縱坐標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軸負方向傳播，波速v＝20 m/s D.沿x軸負方向傳播，波速v＝10 m/s 解析　質(zhì)點P沿y軸負方向運動，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軸負方向傳播，波速v＝4 m/s。已知坐標原點(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，只要看清橫坐標即可，橫坐標為x則為波動圖象，橫坐標為t則為振動圖象。 (2)看清橫、縱坐標的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級。 (3)找準波動圖象對應(yīng)的時刻。 (4)找準振動圖象對應(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?；?、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 2.一根粗細均勻的較長繩子，右側(cè)固定。現(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的加速度達到正向最大 B.t＝0.15 s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向 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軸負方向，由甲圖可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負方向，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軸負方向平移了＝2 m的距離，如圖所示，因波向x軸負方向傳播，則此時P點的運動方向沿y軸負方向，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)酰暠饶新暩? 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點第一次到達波谷 C.P點剛開始振動的方向沿y軸負方向 D.直到P點第一次到達波峰時，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軸負方向，C正確；P點第一次到達波峰需時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