高考物理一轮总复习精品课件 第8章 机械振动和机械波 第3讲 机械波 (4).ppt

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。(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。考向一机械波的干涉典题10(多选)如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-2m和x=12m处,两列波的传播周期均为1s,两波源的振幅均为A=4cm。图示为t=0时刻两列波的图像,此时刻平衡位置处于x=2m和x=8m的两质点P、Q刚开始振动,质点M的平衡位置处于x=5m处。下列说法正确的是()A.t=0.75s时刻,两列波刚好在M点相遇B.t=0.75s时刻,质点P运动的路程为12cmC.质点P、Q的起振方向相反D.t=1s时刻,质点Q加速度最大AB解析由题图可知,两列波的波长均为λ=4m,所以波的传播速度大小为v==4m/s,t=0.75s时刻,两列波各自向传播的距离均为x=vt=4×0.75m=3m,即两列波在此时刻恰好都传播到M点,可知两列波刚好相遇,故A正确;由于0.75s等于四分之三个周期,所以质点P运动的路程为s=3A=12cm,故B正确;由题图可知,两波源开始时刻都向y轴负方向振动,因此在两列波传播的过程中,所有质点开始起振的方向都和波源相同,即向y轴负方向振动,因此质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向,故C错误;t=1s时刻,沿x轴正方向传播的简谐波还没有到达Q处,而沿x轴负方向传播的简谐波传播了1s,此刻质点Q正位于平衡位置,且向y轴负方向振动,此时速度最大,加速度为零,故D错误。考向二机械波的衍射典题11如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮在水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是()A.增大波源振幅B.降低波源频率C.减小波源距桥墩的距离D.增大波源频率B解析叶片A静止不动,是由于桥墩尺寸太大,没有发生明显衍射现象,为了水波能带动叶片振动,必须增大波长,根据v==λf,波速由介质决定,介质一定,波速一定,当降低波源频率时,波长增大,更容易产生衍射现象。故选B。考向三多普勒效应典题12我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350km/h的自动驾驶,此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定,这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图所示,一辆行驶的动车组发出一频率为f0、持续时间为Δt0的通信信号,与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为fA、ΔtA和fB、ΔtB,下列判断正确的是()A.fAf0,ΔtAΔt0B.fAf0,ΔtAΔt0C.fBf0,ΔtBΔt0D.fBf0,ΔtBΔt0A解析根据多普勒效应,远离波源的接收者接收到的频率变小,接近波源的接收者接收到的频率变大,则fAf0,fBf0,故TAT0,TBT0,所以ΔtAΔt0,ΔtBΔt0,故选A。本课结束研考点?精准突破1.波的周期性(1)质点振动nT(n=1,2,3,…)时,波形不变。(2)在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为nλ(n=1,2,3,…)时,它们的振动步调总相同;当两质点平衡位置间的距离为(2n+1)(n=0,1,2,3,…)时,它们的振动步调总相反。2.波的传播方向与质点振动方向的互判考向一波的形成及传播典题1(2022北京卷)在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。t=0时,x=0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。t=T时的波形如图所示。下列说法正确的是()D典题2(多选)(2024七省适应性测试贵州物理)一水平软绳右端固定,取绳左端质点O为坐标原点,以绳所在直线为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系,在绳上每隔l0选取一个质点。t=0时刻质点O开始沿y轴振动,产生一列沿x轴传播的横波(可视为简谐波)。已知t=t0时刻的波形如图所示,下列说法正确的是()A.该波的周期为4t0B.该波的波长为8l0C.t=0时刻,质点O振动方向沿y轴正方向D.t=6t0时刻,x=20l0处的质点位移为零BD解析由图可知,t=t0时刻波源完成半个全振动,向右传播半个波长,则该波的周期为T=2t0,A错误;由图可知,该波的波长为λ=8l0,B正确;因t=t0时刻质点刚传到x=4l0处,此时该质点沿y