1、课时达标 第 38 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
2、圈会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选项 A 正确2(2017湖北襄阳调研)( 多选) 一列简谐横波沿 x 轴的正方向传播，振幅为 2 cm，周期为 T，已知在 t0 时刻波上相距 40 cm 的两质点 a、b 的位移都是 1 cm 但运动方向相反，其中质点 a 沿 y 轴负方向运动如图所示，下列说法正确的是( BCD )A该列简谐横波波长可能为 150 cmB该列简谐横波波长可能为 12 cmC当质点 b 的位移为2 cm 时，质点 a 的位移为负D在 t 时刻，质点 b 速度最大5T12解析 根据题意，质点 a、b
3、 在波的图象中的位置可能情况如图所示有 0.4 m，可得 m，其中 k 为大于等于 0 的整数，波长最长为(223 k) 1.23k 11.2 m，选项 A 错误；当 k3 时，12 cm，选项 B 正确；质点 b 再经过 T 时间位移为162 cm(波峰位置 )，质点 a 再经过 T 到平衡位置，之后再经过 T 到波谷位置，选项 C 正112 14确；再经过 T 质点 b 经过平衡位置，速度最大，选项 D 正确5123一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 m B6 m
4、 、8 m 和 12 mC4 m、6 m 和 12 m D4 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 m ，1236 m， 34 m因此选项 C 正确324(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，xx b (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，x b0.5 m B波沿 x 轴正向传播，x b1.5 mC波沿 x 轴负向传播， xb0.5 m D波沿 x
5、轴负向传播， xb1.5 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 (2 n1.5)m(n0,1,2,3)；(n 34) (n 34)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)，(n 14)所以 xb (2n0.5) m(n0,1,2,3)选项 B、C 正确(n 14)5(2017江苏启东模拟)( 多选) 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位
6、置相距 9 m 的 a、b 两质点的振动图象如图所示，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 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 a 向 b 传播，有 n 9 m，解得波长的表达式： 34m(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364n 3由 b 向 a 传播，有 n 9 m，解得波长的表达式： m(n0,1,2,3,4) ，其波长14 364n 1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
7、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，选项 A、B 错误；又由波动图象知，t 0时刻 x0处质点沿 y 轴负方向运动，选项C 正确， D 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
8、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，故只有选项 D 正确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，下列说法中正确的是 ( C )A波速可能是 m/s B波速可能大于 1 m/s116C波长可能是 m D波长可能大于 4 m411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 34m，解得 m(n0,1,2)，选项 C 正确， D 错误；波速可
9、能值 v 44n 3 T 14n 3m/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_(选填 “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 010一列简谐横波在 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_( 选填“x”或“x”)方向；x0 处的质点在 8
10、 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v 21sn4A 45 cm80 cm0.8 m8211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，14则有 x1 m n ，14 m(n 0,1,2)，44n 1v m/s(n0,1,2)，T 24n 1同理当波向左传播时
11、，xn ，34v m/s(n0,1,2)24n 3答案 m/s 或 m/s24n 1 24n 312如图所示实线是一列简谐横波在 t10 时刻的波形图，虚线是这列波在 t20.5 s时刻的波形图，这列波的周期 T 符合：3Tt 2t 14T.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x k (k0,1,2,3)，38由 t 知xv传播时间满足 tkT T，(k0,1,2,3)38由于 3Tt2t 14T，因此 k 取 3，故 t3T T38由波形图知 8 m，波速 v ，T解得 v54 m/s(2)波向左传播时，传播距离 x 满足x k ，(k0,1,2,3)58传播时间满足 tkT T，(k0,1,2,3)58由 3Tt2t 14T 可知 k 取 3，故 t3T T，58波速 v ，T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x vt740.5 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