1、选考部分 选修3-4 第十二章 第2单元 机械波1(2009广东高考)如图1225所示为声波干涉演示仪的原理图两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_的波当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅_解析：由同一波源分成的两列波频率相同，符合两列机械波干涉的条件当两列波的路程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱；当路程差等于波长的整数倍时，振动加强答案：相同减小增大2(2010茂名模拟)如图1226所示为某一简谐横波在t0时刻的波形图，由此可知该波沿_方向传播，该时刻
2、a、b、c三点中速度最大的是_点，加速度最大的是_点，从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是_点，若t0.02 s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为_m/s.图1226 答案：x轴正acc1003(2009上海高考)弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t0时使其开始沿y轴做振幅为8 cm的简谐振动，在t0.25 s时，绳上形成如图1227所示的波形，则该波的波速为_cm/s；在t_s时，位于x245 cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置图1227解析：由图象可知，A8 cm，T4t1 s， 20 cm，所以波速v cm/s20 cm/s.绳上的每个质点
3、刚开始振动的方向都是沿y轴负方向，故波传到N点所用的时间为：t1 s2.25 s，所以质点N第一次沿y轴正方向通过平衡位置的时间为tt12.75 s. 答案：202.754一列简谐横波沿x轴正方向传播，位于原点的质点的振动图象如图1228甲所 示图1228(1)该振动的振幅是_cm；(2)振动的周期是_s；(3)在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是_cm.图乙所示为该波在某一时刻的波形图，A点位于x0.5 m处(4)该波的传播速度是_m/s；(5)经过周期后，A点离开平衡位置的位移是_cm.解析：由振动图象可以看出该振动的振幅为8 cm，振动周期为0.2 s，在t等于周期时，原点
4、的质点刚好回到平衡位置，因而位移为零由图乙可以看出，该波的波长为2 m，则波速v m/s10 m/s.经过 周期后，A点刚好到达负的最大位移处，因而位移为8 cm.答案：(1)8(2)0.2(3)0(4)10(5)85.如图1229所示，空间同一平面上有A、B、C三点，AB5 m，BC4 m，AC3 m，A、C两点处有完全相同的波源，振动频率为1360 Hz，波速为340 m/s，则BC连线上振动最弱的位置有几处？解析：到两波源距离之差为波长整数倍的点在振动加强区域；到两波源的距离之差为半波长奇数倍的点在振动减弱区域，由题意可得25 cm m，BC上的点到A、C处的距离之差满足1 mx3 m
5、而振动减弱的点满足x(2n1) 联立解得3.5n11.5，故n可取4、5、6、7、8、9、10、11等8个值，对应BC上有8个振动减弱的点 答案：8处6(2009山东高考)图12210所示为一简谐波在t0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为yAsin5t，求该波的波速，并画出t0.3 s时的波形图(至少画出一个波长)图12210解析：由简谐运动表达式可知5 rad/s，t0时刻质点P向上运动，故波沿x轴正方向传播由波形图读出波长4 m.T由波速公式v联立式，代入数据可得v10 m/st0.3 s时的波形图如图所示 答案：10 m/s波形图见解析7公路巡警开车在高速公路上以100 k
6、m/h 的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高以上两种情况说明了什么问题？解析：(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.答案：(1)轿车的速度大于100 km/h(2)轿车的速度小于100 km/h8如图122
7、11所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2 s后的波形图图12211(1)若波沿x轴负方向传播，求它传播的可能距离(2)若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期(3)若波速是35 m/s，求波的传播方向解析：(1)波沿x轴负方向传播时，传播的距离为x(n)(n)4 m (n0,1,2,3，)所以可能距离为3 m、7 m、11 m(2)波沿x轴正方向传播，求周期根据t(n)T得T s(n0.1,2,3，)在所有的可能周期中，n0时周期最大，即最大为0.8 s.(3)波在0.2 s内传播的距离xvt7 m传播的波长数n1，可见波形图平移了的距离由题图知波沿x轴负方向传播答案：(1)4(n)m (n0
8、,1,2,3，)(2)0.8 s(3)沿x轴负方向9如图12212甲所示，在某介质中波源A、B相距d20 m，t0时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度都为v1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示图12212(1)定性画出t14.3 s时A波所达位置一定区域内的实际波形；(2)求时间t16 s内从A发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数解析：(1)分别画出A波在14.3 s时的波形图，B波在14.3 s 时的波形图，两列波叠加可得到波形图如图所示，(2)16 s内两列波相对运动的长度为llAlBd2vtd12 m，A波宽度为av0.2 m.B波波长为BvTB2 m可知A波经过了6个波峰答案：(1)图见解析(2)6个
