1、课时达标第35讲解密考纲主要考查机械波的特点、分类、波的干涉和衍射的条件、多普勒效应、分析波的图象,以及波速、波长和频率的关系1下列物理现象:(1)在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)“闻其声而不见其人”;(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(4)当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高分别属于波的( A )A反射、衍射、干涉、多普勒效应B折射、衍射、多普勒效应、干涉C反射,折射、干涉、多普勒效应D衍射、折射、干涉、多普勒效应解析:在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,属于声波的反射,“闻其声而不见其人”属于声波的衍射;学生围绕振动的音叉转一圈会
2、听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉,当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应,正确选项是A2(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3 m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( C )A频率是30 HzB波长是3 mC波速是1 m/sD周期是0.1 s解析:由题意知T s2 s,f0.5 Hz,A、D错误;3 m,则2 m,B错误;由v m/s1 m/s,所以C正确3一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点
3、之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为( C )A4 m、6 m和8 mB6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 mD4 m、8 m和12 m解析:根据题意,可能的波形有三种,如图所示:则6 m,112 m,26 m36 m,34 m因此选项C正确4(多选)一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为x0,xxb (xb0)a点的振动规律如图所示已知波速为v10 m/s,在t0.1 s时b的位移为0.05 m,则下列判断可能正确的是(BC)A波沿x轴正向传播,xb0.5 mB波沿x轴正向传播,xb1.5 mC波沿x轴负向传播,xb0.5 mD波沿x轴负向传播,xb
4、1.5 m解析:由振动图象可知,振动周期T0.2 s,所以vT100.2 m2 m;由题意可知在t0.1 s时,a向上振动,b在最大位移处,这时如果波沿x轴正向传播,根据“同侧法”,a、b之间的距离为(n0,1,2,3,),所以xb(2n1.5)m(n0,1,2,3,);这时如果波沿x轴负向传播,根据“同侧法”,a、b之间的距离为(n0,1,2,3,),所以xb(2n0.5) m(n0,1,2,3,)B、C正确5(多选)(2017江苏启东模拟)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图甲所示,下列描述该波的图象可能正确的是(AC)解析:由振动图象可知,在t0
5、时,质点a处在波峰位置,质点b处在平衡位置且向下运动,若简谐横波沿直线由b向a传播,有n9 m,解得波长的表达式:m(n0,1,2,3,4,),其波长可能值为12 m,5.14 m,选项C正确;若简谐横波沿直线由a向b传播,有n9 m,解得波长的表达式:m(n0,1,2,3,4,),其波长可能值为36 m,7.2 m,4 m,选项A正确6介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正向传播,t0时刻传到L处,波形如图所示下列能描述x0处质点振动的图象是( C )解析:由波动图象知,L处质点的振动方向沿y轴负方向,故x0处质点起振方向沿y轴负方向,A、B两项错误;又由波动图象知
6、,t0时刻x0处质点沿y轴负方向运动,C项正确,D项错误7一列简谐横波沿x轴正方向传播,某一时刻的波形图如图所示,此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反由图可知,在此后的任一时刻( D )A质点P和S的振动加速度大小和方向总相同B质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反C质点P和S的振动速度大小和方向总相同D质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反解析:由波动图象可得,P、R两点相隔半个波长,所以在振动过程中的位移、加速度总是大小相等、方向相反,故只有D项对8如图甲所示,一列机械横波沿ab直线向右传播,已知a、b两点间的距离为1 m,a、b两点的振动情况如图乙所示,下列说
7、法中正确的是 ( C )A波速可能是 m/sB波速可能大于1 m/sC波长可能是 mD波长可能大于4 m解析:由振动图象可知,T4 s,由题意结合a、b两点的振动情况可得,(n)1 m,解得, m(n0,1,2,),选项C正确,D错误;波速可能值是v m/s(n0,1,2,),选项A、B错误9如图所示,一束激光频率为0,传播方向正对卫星飞行方向,已知真空中光速为c,卫星速度为u,则卫星上观测到激光的传播速度为_c_,卫星接收到激光的频率大于(填“大于”“等于”或“小于”)0.解析:由光速不变原理可知,卫星上观测到激光的传播速度是c.由多普勒效应可知,卫星与激光靠近时,卫星接收到激光的频率大于0
8、.10一列简谐横波在t0时刻的波形图如图所示,波速的大小是1 m/s,此时x1 m处的质点振动方向沿y方向,则波的传播方向为x(填“x”或“x”)方向;x0处的质点在8 s内运动的路程是0.8_m.解析:根据“上坡下坡”法或“波形微平移”法可得出波沿x轴方向传播;由图可知波长2 m,根据T s2 s,x0处的质点在8 s内运动的路程为sn4A45 cm80 cm0.8 m.11空间中有相距1 m的两质点a、b,当a处于波峰时,b质点恰处于平衡位置且向上振动,已知振动周期为2 s,求该波的波速解析:当波向右传播时,由波的传播方向和质点的振动方向可知,a、b之间平衡位置的距离最少相差,如图所示,则
9、有x1n, m(n0,1,2,),v m/s(n0,1,2),同理当波向左传播时,xn,v m/s(n0,1,2)答案: m/s或 m/s12如图所示实线是一列简谐横波在t10时刻的波形,虚线是这列波在t20.5 s时刻的波形,这列波的周期T符合:3Tt2t14T,问:(1)若波速向右,波速多大?(2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何?解析:(1)波向右传播时,传播距离x满足xk(k0,1,2,3)由t知传播时间满足tkT(k0,1,2,3)由于3Tt2t14T因此k取3故t3TT由波形图知8 m波速v解得v54 m/s(2)波向左传播时,传播距离x满足xk(k0 ,1, 2,3)传播时间满足tkTT(k0,1,2,3)由3Tt2t14T可知k取3故t3TT波速v解得v58 m/s(3)波速大小为74 m/s时,波在t时间内传播的距离为xvt740.5 m37 m(45)m所以波向左传播答案: (1)54 m/s(2)58 m/s(3)波向左传播