物理總選考部分 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 基礎(chǔ)課2 機(jī)械波
《物理總選考部分 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 基礎(chǔ)課2 機(jī)械波》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《物理總選考部分 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 基礎(chǔ)課2 機(jī)械波(48頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課2機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波橫波和縱波機(jī)械波橫波和縱波知識(shí)排查知識(shí)排查機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)定義定義 在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件(1) ;(2)形成原因形成原因介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)受波源或鄰近質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)做介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)受波源或鄰近質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)做 振動(dòng)振動(dòng)分類分類橫波橫波振動(dòng)方向與傳播方向振動(dòng)方向與傳播方向 的波,如繩波的波,如繩波縱波縱波振動(dòng)方向與傳播方向振動(dòng)方向與傳播方向 的波,如聲波的波,如聲波波源波源介質(zhì)介質(zhì)受迫受迫垂直垂直平行平行波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系1.波長(zhǎng)波長(zhǎng):在波動(dòng)中,振動(dòng)相位總是:在波動(dòng)中,振動(dòng)相位總是的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距的兩個(gè)相鄰
2、質(zhì)點(diǎn)間的距離。離。2. .頻率頻率f:與:與 的振動(dòng)頻率相等。的振動(dòng)頻率相等。3. .波速波速v:波在介質(zhì)中的傳播速度。波在介質(zhì)中的傳播速度。4. .波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系:波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系:v。相同相同波源波源f波的圖象波的圖象1.坐標(biāo)軸的意義坐標(biāo)軸的意義:橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的:橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的 ,縱坐,縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的標(biāo)表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的 。2. .圖象的物理意義:圖象的物理意義:某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)的位移。的位移。圖圖1波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1.波的干涉
3、和衍射波的干涉和衍射波的干涉波的干涉波的衍射波的衍射條件條件兩列波的頻率必須兩列波的頻率必須明顯條件:障礙物或孔的明顯條件:障礙物或孔的 比波長(zhǎng)小或相差不多比波長(zhǎng)小或相差不多現(xiàn)象現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的的穩(wěn)定的波能夠繞過波能夠繞過 或孔繼續(xù)向或孔繼續(xù)向前傳播前傳播相同相同尺寸尺寸干涉圖樣干涉圖樣障礙物障礙物2.多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)(1)條件:聲源和觀察者之間有條件:聲源和觀察者之間有。(2)現(xiàn)象:觀察者感到現(xiàn)象:觀察者感到發(fā)生變化。發(fā)生變化。(3)實(shí)質(zhì):聲源頻率實(shí)質(zhì):聲源頻率 ,觀察者接收到的頻率,觀察者接收到的頻率。相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率頻率不變不變變化
4、變化小題速練小題速練1. .思考判斷思考判斷(1)在機(jī)械波的傳播中,各質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移。在機(jī)械波的傳播中,各質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移。()(2)機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率。機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率。()(3)機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等。機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等。()(4)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向。()(5)在一個(gè)周期內(nèi),沿著波的傳播方向,振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。在一個(gè)周期內(nèi),沿著波的傳播方向,振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。()(6)機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定。機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本
5、身決定。()(7)火車?guó)Q笛減速向我們駛來時(shí),我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率火車?guó)Q笛減速向我們駛來時(shí),我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率低。低。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2. .(多選多選)一列沿一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形時(shí)刻的波形如圖如圖2所示,質(zhì)點(diǎn)所示,質(zhì)點(diǎn)P的的x坐標(biāo)為坐標(biāo)為3 m。已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)。已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s。下列說法正確的是。下列說法正確的是()A. .波速為波速為4 m/sB. .波的頻率為波的頻率為1.25 HzC. .x坐標(biāo)
6、為坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在的質(zhì)點(diǎn)在t0.6 s時(shí)恰好位于波谷時(shí)恰好位于波谷D. .x坐標(biāo)為坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時(shí)恰好位于波峰時(shí)恰好位于波峰E. .當(dāng)質(zhì)點(diǎn)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí),位于波峰時(shí),x坐標(biāo)為坐標(biāo)為17 m 的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷圖圖2答案答案BDE波的傳播與波速公式的應(yīng)用波的傳播與波速公式的應(yīng)用1. .(2017貴州遵義航天高級(jí)中學(xué)模擬貴州遵義航天高級(jí)中學(xué)模擬) (多選多選)一簡(jiǎn)諧橫波沿一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸軸負(fù)向傳播,負(fù)向傳播,t時(shí)刻的波形如圖時(shí)刻的波形如圖3所示,則該時(shí)刻所示,則該時(shí)刻()圖圖3答案答案ADE2. .(2018山西五校四聯(lián)山西五校四聯(lián)) (多選
7、多選)沿沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形如圖時(shí)刻的波形如圖4所示,兩質(zhì)點(diǎn)所示,兩質(zhì)點(diǎn)M、N的橫坐標(biāo)分別為的橫坐標(biāo)分別為x11.5 m和和x22.5 m,t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方軸的負(fù)方向。若從向。若從t0時(shí)刻開始,經(jīng)時(shí)刻開始,經(jīng)0.25 s質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)N第一次到達(dá)平衡位置,第一次到達(dá)平衡位置,則則()A. .該列波沿該列波沿x軸負(fù)方向傳播軸負(fù)方向傳播B. .該列波的周期為該列波的周期為1 sC. .該列波的波速為該列波的波速為2 m/sD. .1 s末,質(zhì)點(diǎn)末,質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向軸的負(fù)方向E. 01 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)內(nèi)
8、,質(zhì)點(diǎn)N通過的路程等于通過的路程等于8 cm圖圖4答案答案ACE3.一列沿一列沿x方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,在方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,在t0時(shí)刻的波形如圖時(shí)刻的波形如圖5所所示,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為示,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為10 cm。P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(1,0)和和(9,0),已知,已知t0.7 s時(shí),時(shí),P點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰。點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰。(1)這列波的傳播速度多大?這列波的傳播速度多大?(2)從從t0時(shí)刻起,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間時(shí)刻起,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰?點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰?(3)當(dāng)當(dāng)Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí),點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí),P點(diǎn)通過的路程為多少?點(diǎn)通過的路程為多少?圖圖5解析解析(
9、1)由題意可知該波的波長(zhǎng)為由題意可知該波的波長(zhǎng)為4 m,P點(diǎn)與最近波峰的點(diǎn)與最近波峰的水平距離為水平距離為3 m,距離下一個(gè)波峰的水平距離為,距離下一個(gè)波峰的水平距離為7 mQ點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)了振動(dòng)了t20.9 s當(dāng)當(dāng)Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí),點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí),P點(diǎn)通過的路程點(diǎn)通過的路程s0.9 m。答案答案(1)10 m/s(2)1.1 s(3)0.9 m(2)Q點(diǎn)與最近波峰的水平距離為點(diǎn)與最近波峰的水平距離為11 m波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法內(nèi)容內(nèi)容圖象圖象“上上下坡下坡”法法沿波的傳播方向,沿波的傳播方向,“上
10、坡上坡”時(shí)時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),“下坡下坡”時(shí)質(zhì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)點(diǎn)向上振動(dòng)“同同側(cè)側(cè)”法法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)側(cè)“微微平移平移”法法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移,再由對(duì)應(yīng)同一的平移,再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷的兩波形曲線上的點(diǎn)來判斷振動(dòng)方向振動(dòng)方向振動(dòng)圖象和波的圖象的關(guān)聯(lián)分析振動(dòng)圖象和波的圖象的關(guān)聯(lián)分析求解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題可采用求解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二一分、一看、二找找”的方法的方法1. .(2018河北石家莊調(diào)研河北石家莊
11、調(diào)研)(多選多選)如圖如圖6甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中一時(shí)刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中x2 m 處的質(zhì)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是()圖圖6A. .這列波的傳播方向是沿這列波的傳播方向是沿x軸正方向軸正方向B. .這列波的傳播速度是這列波的傳播速度是20 m/sC. .經(jīng)過經(jīng)過0.15 s,質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)P沿沿x軸的正方向傳播了軸的正方向傳播了3 mD. .經(jīng)過經(jīng)過0.1 s,質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向軸正方向E. .經(jīng)過經(jīng)過0.35 s,質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距
12、離小于質(zhì)點(diǎn)距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位距平衡位置的距離置的距離答案答案ABE2. .(2018江西南昌一模江西南昌一模)(多選多選)圖圖7甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)時(shí)刻的波形圖,刻的波形圖,P是平衡位置在是平衡位置在x1 m處的質(zhì)點(diǎn),處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位是平衡位置在置在x4 m處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象,則下列說的振動(dòng)圖象,則下列說法正確的是法正確的是()圖圖7A. .這列波的波長(zhǎng)是這列波的波長(zhǎng)是8 m,周期是,周期是0.20 s,振幅是,振幅是10 cmB. .在在t0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q向向y軸正方向運(yùn)動(dòng)軸正方向運(yùn)動(dòng)C. .從從t0到到t0
13、.25 s,該波沿,該波沿x軸負(fù)方向傳播了軸負(fù)方向傳播了6 mD. .從從t0到到t0.25 s,質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為通過的路程為0 cmE. .質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y0.1sin 10t(m)答案答案ABE3. .(2018安徽江南十校聯(lián)考安徽江南十校聯(lián)考)(多選多選)一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸負(fù)方軸負(fù)方向傳播,已知波的波長(zhǎng)為向傳播,已知波的波長(zhǎng)為8 m,周期為,周期為2 s,t1 s時(shí)刻波形時(shí)刻波形如圖如圖8甲所示,甲所示,a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一點(diǎn)是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一點(diǎn)的振動(dòng)圖象。則下列說法正確的是的振動(dòng)圖象。則下列說法正
14、確的是()圖圖8A. .圖乙可以表示圖乙可以表示d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)B. .圖乙可以表示圖乙可以表示b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)C. .a、b兩質(zhì)點(diǎn)在兩質(zhì)點(diǎn)在t1.5 s時(shí)速度大小相同時(shí)速度大小相同D. .該波傳播速度為該波傳播速度為v4 m/sE. .t0時(shí)時(shí)b質(zhì)點(diǎn)速度沿質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向軸正方向答案答案ADE造成波動(dòng)問題多解的主要因素有造成波動(dòng)問題多解的主要因素有1. .周期性周期性(1)時(shí)間周期性:時(shí)間間隔時(shí)間周期性:時(shí)間間隔t與周期與周期T的關(guān)系不明確。的關(guān)系不明確。(2)空間周期性:波傳播距離空間周期性:波傳播距離x與波長(zhǎng)與波長(zhǎng)的關(guān)系不明確。的關(guān)系不明確。2. .雙向性雙向性(1)傳播
15、方向雙向性:波的傳播方向不確定。傳播方向雙向性:波的傳播方向不確定。(2)振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。3. .波形的隱含性形成多解波形的隱含性形成多解在波動(dòng)問題中,往往只給出完整波形的一部分,或給出幾個(gè)在波動(dòng)問題中,往往只給出完整波形的一部分,或給出幾個(gè)特殊點(diǎn),而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這樣,波形就有多種特殊點(diǎn),而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這樣,波形就有多種情況,形成波動(dòng)問題的多解性。情況,形成波動(dòng)問題的多解性。波的多解問題波的多解問題【典例】【典例】2017全國(guó)卷全國(guó)卷,34(1)(多選多選)如圖如圖9,一列簡(jiǎn)諧橫,一列簡(jiǎn)諧橫波沿波沿x軸正方向傳播,
16、實(shí)線為軸正方向傳播,實(shí)線為t0時(shí)的波形圖,虛線為時(shí)的波形圖,虛線為t0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波,下列說法正確的是波,下列說法正確的是()A. .波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為2 mB. .波速為波速為6 m/sC. .頻率為頻率為1.5 HzD. .t1 s時(shí),時(shí),x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰E. .t2 s時(shí),時(shí),x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置圖圖9答案答案BCE1. .(2018河北唐山一模河北唐山一模) (多選多選)如圖如圖10所示為一列向左傳播的所示為一列向左傳播的橫波的圖象,圖中實(shí)線表
17、示橫波的圖象,圖中實(shí)線表示t時(shí)刻的波形,虛線表示又經(jīng)時(shí)刻的波形,虛線表示又經(jīng)t0.2 s時(shí)刻的波形,已知波長(zhǎng)為時(shí)刻的波形,已知波長(zhǎng)為2 m,下列說法正確的是,下列說法正確的是()圖圖10答案答案BCE2. .(2018武漢市模擬武漢市模擬)(多選多選)如圖如圖11所示,有一列減幅傳播的簡(jiǎn)諧所示,有一列減幅傳播的簡(jiǎn)諧橫波,橫波,x0與與x75 m處的處的A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象分別如圖兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象分別如圖中實(shí)線與虛線所示。則這列波的中實(shí)線與虛線所示。則這列波的()A. .A點(diǎn)處波長(zhǎng)是點(diǎn)處波長(zhǎng)是10 cm,B點(diǎn)處波長(zhǎng)是點(diǎn)處波長(zhǎng)是5 cmB. .周期一定都是周期一定都是2102 sC. .t0
18、.012 5 s時(shí)刻,兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向相反時(shí)刻,兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向相反D. .傳播速度一定是傳播速度一定是600 m/sE. .A質(zhì)點(diǎn)的振幅是質(zhì)點(diǎn)的振幅是B質(zhì)點(diǎn)的振幅的質(zhì)點(diǎn)的振幅的2倍倍圖圖11答案答案BCE3. .(2018湖南長(zhǎng)沙四縣湖南長(zhǎng)沙四縣3月模擬月模擬)(多選多選)一列簡(jiǎn)諧橫波在一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)時(shí)刻的波形圖如圖刻的波形圖如圖12實(shí)線所示,從此刻起,經(jīng)實(shí)線所示,從此刻起,經(jīng)0.2 s波形圖如圖波形圖如圖虛線所示,若波傳播的速度為虛線所示,若波傳播的速度為5 m/s,則,則()圖圖12A. .這列波沿這列波沿x軸正方向傳播軸正方向傳播B. .t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿沿y軸正方
19、向運(yùn)動(dòng)軸正方向運(yùn)動(dòng)C. .若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,則該若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,則該波所遇到的簡(jiǎn)諧橫波頻率為波所遇到的簡(jiǎn)諧橫波頻率為1.25 HzD. .x2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y0.4sin(2.5t)(m)E. .從從t0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)經(jīng)0.4 s通過的路程為通過的路程為0.8 m答案答案CDE1. .波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)2. .多普勒效應(yīng)的成因分析多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀
20、察者在單位時(shí)間接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)。內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)。(2)波源與觀察者如果相互靠近,觀察者接收到的頻率增大。波源與觀察者如果相互靠近,觀察者接收到的頻率增大。(3)波源與觀察者如果相互遠(yuǎn)離,觀察者接收到的頻率減小。波源與觀察者如果相互遠(yuǎn)離,觀察者接收到的頻率減小。(4)波源和觀察者如果相對(duì)靜止,觀察者接收到的頻率等于波源和觀察者如果相對(duì)靜止,觀察者接收到的頻率等于波源的頻率。波源的頻率。1. .(多選多選)如圖如圖13所示,實(shí)線與虛線分別表示振所示,實(shí)線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列簡(jiǎn)諧橫波的波峰和波幅、頻率均相同的兩列簡(jiǎn)諧橫波的
21、波峰和波谷,此刻,谷,此刻,M是波峰與波峰的相遇點(diǎn)。設(shè)這是波峰與波峰的相遇點(diǎn)。設(shè)這兩列波的振幅均為兩列波的振幅均為A,則下列說法正確的是,則下列說法正確的是()A. .此時(shí)刻位于此時(shí)刻位于O處的質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置處的質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置B. .P、N兩處的質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置兩處的質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置C. .隨著時(shí)間的推移,隨著時(shí)間的推移,M處的質(zhì)點(diǎn)將向處的質(zhì)點(diǎn)將向O處移動(dòng)處移動(dòng)D. .從此時(shí)刻起,經(jīng)過四分之一周期,從此時(shí)刻起,經(jīng)過四分之一周期,M處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置,此時(shí)位移為零置,此時(shí)位移為零E. .O、M連線的中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn),其振幅為連線的中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn),其振幅為
22、2A圖圖13解析解析此時(shí)刻位于此時(shí)刻位于O處的質(zhì)點(diǎn)正處于波谷與波谷的相遇點(diǎn),不處的質(zhì)點(diǎn)正處于波谷與波谷的相遇點(diǎn),不在平衡位置,選項(xiàng)在平衡位置,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;錯(cuò)誤;P、N兩處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰和波谷兩處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰和波谷的相遇點(diǎn),兩列波在這兩處的位移始終相反,合位移為的相遇點(diǎn),兩列波在這兩處的位移始終相反,合位移為0,選,選項(xiàng)項(xiàng)B正確;質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,選項(xiàng)正確;質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從此時(shí)刻起,經(jīng)錯(cuò)誤;從此時(shí)刻起,經(jīng)過四分之一周期,兩列波在過四分之一周期,兩列波在M點(diǎn)的振動(dòng)均達(dá)到平衡位置,合點(diǎn)的振動(dòng)均達(dá)到平衡位置,合位移為零,選項(xiàng)位移為零,選項(xiàng)D正確;正確;O、M連線的中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的點(diǎn)
23、,連線的中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的點(diǎn),其振幅為其振幅為2A,選項(xiàng),選項(xiàng)E正確。正確。答案答案BDE2. .(2018四川綿陽(yáng)二診四川綿陽(yáng)二診)(多選多選)一頻率為一頻率為600 Hz的聲源以的聲源以20 rad/s的角速度沿一半徑為的角速度沿一半徑為0.8 m的圓周的圓周(圓心為圓心為O點(diǎn)點(diǎn))做勻速圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng),一觀察者站在離圓心很遠(yuǎn)的周運(yùn)動(dòng),一觀察者站在離圓心很遠(yuǎn)的P點(diǎn)且相對(duì)于圓心靜止,點(diǎn)且相對(duì)于圓心靜止,如圖如圖14所示,則觀察者接收到所示,則觀察者接收到()A. .聲源在聲源在A點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率大于點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率大于600 HzB. .聲源在聲源在B點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率等于點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的
24、頻率等于600 HzC. .聲源在聲源在C點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率等于點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率等于600 HzD. .聲源在聲源在C點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率小于點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率小于600 HzE. .聲源在聲源在D點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率小于點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲音的頻率小于600 Hz圖圖14解析解析根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)聲源和觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)聲源和觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率,當(dāng)聲源和觀察者反向運(yùn)動(dòng)者接收到的頻率大于聲源的頻率,當(dāng)聲源和觀察者反向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率,將聲源運(yùn)動(dòng)至?xí)r,觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率,將聲源運(yùn)動(dòng)至A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)時(shí)相對(duì)于觀察者
25、的速度方向標(biāo)出來,四個(gè)點(diǎn)時(shí)相對(duì)于觀察者的速度方向標(biāo)出來,A點(diǎn)有接點(diǎn)有接近觀察者的趨勢(shì),近觀察者的趨勢(shì),C點(diǎn)有遠(yuǎn)離觀察者的趨勢(shì),聲源在點(diǎn)有遠(yuǎn)離觀察者的趨勢(shì),聲源在B、D兩兩點(diǎn)的速度方向垂直點(diǎn)的速度方向垂直O(jiān)點(diǎn)與觀察者的連線,故選項(xiàng)點(diǎn)與觀察者的連線,故選項(xiàng)A、B、D正確,正確,C、E錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案ABD3. .(多選多選)在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速橫波,波速v200 m/s。已知。已知t0時(shí),波剛好傳播到時(shí),波剛好傳播到x40 m處,如圖處,如圖15所示,在所示,在x400 m處有一接收器處有一接收器(圖中未畫出圖中未
26、畫出),則下列說法正確的是則下列說法正確的是()圖圖15A. .波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向軸正方向B. .從從t0開始經(jīng)過開始經(jīng)過0.15 s,x40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為0.6 mC. .接收器在接收器在t1.8 s時(shí)才能接收到此波時(shí)才能接收到此波D. .若波源向若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)多普勒效應(yīng),接收器接收軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)多普勒效應(yīng),接收器接收到的波源頻率可能為到的波源頻率可能為11 HzE. .若該波與另一列頻率為若該波與另一列頻率為10 Hz、波源在、波源在x350 m處的沿處的沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波相遇,能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波相遇,能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣答案答案BCE
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