2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 每日一題 波的多解問(wèn)題.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 每日一題 波的多解問(wèn)題高考頻度:難易程度:一列簡(jiǎn)諧橫波由質(zhì)點(diǎn)A向質(zhì)點(diǎn)B傳播,己知A、B兩點(diǎn)相距4 m,這列波的波長(zhǎng)大于2 m而小于20 m。如圖甲、乙表示在波的傳播過(guò)程中A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,求波的傳播速度?!緟⒖即鸢浮?m/s或 m/s【試題解析】由振動(dòng)圖象讀出T=0.4 s。分析圖象可知:t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)A位于y方向最大位移處,而質(zhì)點(diǎn)B則經(jīng)過(guò)平衡位置向y方向運(yùn)動(dòng)。所以A、B間距4 m=,= m,其中n=0,1,2,。因?yàn)檫@列波的波長(zhǎng)大于2 m而小于20 m,所以n有0、1兩個(gè)可能的取值。即1= m或2= m。因v=,所以v1= m/s或者 m/s?!局R(shí)補(bǔ)給】波的多解問(wèn)題機(jī)械波在傳播過(guò)程中在時(shí)間和空間上的周期性、傳播方向上的雙向性、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的不確定性等都是形成波動(dòng)習(xí)題多解的原因。一、波動(dòng)圖象的周期性形成多解a波的空間的周期性:沿波的傳播方向,在x軸上任取一點(diǎn)P(x),如圖所示,P點(diǎn)的振動(dòng)完全重復(fù)波源O的振動(dòng),只是時(shí)間上比O點(diǎn)要落后t,且t=T0。在同一波線上,凡坐標(biāo)與P點(diǎn)坐標(biāo)x之差為波長(zhǎng)整數(shù)倍的許多質(zhì)點(diǎn),在同一時(shí)刻t的位移都與P點(diǎn)的振動(dòng)位移相同,其振動(dòng)速度、加速度也與之相同,或者說(shuō)它們的振動(dòng)“相貌”完全相同。因此,在同一波線上,某一振動(dòng)“相貌”勢(shì)必會(huì)不斷重復(fù)出現(xiàn),這就是機(jī)械波的空間的周期性。b波的時(shí)間的周期性:在x軸上同一個(gè)給定的質(zhì)點(diǎn),在tnT時(shí)刻的振動(dòng)情況與它在t時(shí)刻的振動(dòng)情況(位移、速度、加速度等)相同。因此,在t時(shí)刻的波形,在tnT時(shí)刻會(huì)多次重復(fù)出現(xiàn)。這就是機(jī)械波的時(shí)間的周期性。機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)不同時(shí)刻圖象的形狀是不同的,但在相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的不同時(shí)刻圖象的形狀則是相同的,機(jī)械波的這種周期性必然導(dǎo)致波的傳播距離、時(shí)間和速度等物理量有多值與之對(duì)應(yīng),即這三個(gè)物理量可分別表示為:s=nst=nTtv=s/t=(ns)/(nTt),其中n=0,1,2,二、波的傳播方向的雙向性形成多解雙向性是指波沿正、負(fù)方向傳播時(shí),若正、負(fù)兩方向的傳播時(shí)間之和等于周期的整數(shù)倍,則沿正、負(fù)兩方向傳播的某一時(shí)刻波形相同。例如:已知t時(shí)刻波形,則再經(jīng)t1=T時(shí)間向左傳播的波形和再經(jīng)t2=T時(shí)間向右傳播的波形是重合的。三、波形的隱含性形成多解許多波動(dòng)習(xí)題往往只給出完整波形的一部分,或給出了幾個(gè)特殊點(diǎn),而其余部分處于隱含狀態(tài)。這樣,一道習(xí)題就有多個(gè)圖形與之對(duì)應(yīng),從而形成多解。a介質(zhì)中兩質(zhì)點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)關(guān)系未定:在波的傳播方向上,如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離不確定,就會(huì)形成多解,學(xué)生若不能聯(lián)想到所有可能情況,則易出現(xiàn)漏解。b介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向未定:在波的傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向聯(lián)系,若某一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向未確定,則波的傳播方向有兩種,這樣形成多解。如圖所示,實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=1.0 s的波形,虛線為它在t2=1.5 s的波形,由此可以判斷A質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)N先回到平衡位置B在t1=1.0 s這一時(shí)刻,波在P、Q之間的各點(diǎn),運(yùn)動(dòng)方向一定豎直向上C此波的頻率可能是3 Hz或5 HzD此波的波速最小值為4 m/s一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,圖(a)是t=0時(shí)刻的波形圖,圖(b)和圖(c)分別是x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。由此可知,這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是A m B mC1 m D m一列簡(jiǎn)諧波沿直線傳播,該直線上平衡位置相距9 m的a,b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示,下列描述該波的圖象可能正確的是A BC D如圖所示,甲為t=1 s時(shí)某橫波的波形圖象,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,距該質(zhì)點(diǎn)x=0.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是如圖,簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形如實(shí)線所示,經(jīng)過(guò)t=3 s,其波形如虛線所示。己知圖中x1與x2相距l(xiāng) m,波的周期為T,且2Tt4T。則可能的最小波速為_m/s,最小周期為_s?!緟⒖即鸢浮緾D 由于波的傳播方向不確定,則不能確定Q和N誰(shuí)先回到平衡位置,也不能確定t1=1.0 s時(shí)刻,波中P、Q之間各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),無(wú)論向左傳播還是向右傳播此波的周期T均滿足(k)T=0.5 s,則周期T= s,頻率f=(2k1) Hz,波速v=f=(8k4)m/s;若取k=0,1,2,3,則T=1,(s),f=1,3,5,7,(Hz),v=4,12,20,28,(m/s)。AC 由振動(dòng)圖象可知,當(dāng)t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)a處在波峰位置,質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置且向下振動(dòng),當(dāng)簡(jiǎn)諧波由a向b傳播時(shí),有,解得可能波長(zhǎng)為(n=0,1,2)。當(dāng)簡(jiǎn)諧波由b向a傳播時(shí),有,解得可能波長(zhǎng)為(n=0,1,2)。A 由題意知 m, s,由乙圖知 s時(shí)在y軸負(fù)向且向下運(yùn)動(dòng),滿足該條件的點(diǎn)有兩個(gè),如圖所示,無(wú)論向左傳0.5 m的圖(1),還是向右傳0.5 m的圖(2),都可確定在 s時(shí)沿波的傳播方向上據(jù)質(zhì)點(diǎn)該0.5 m處,質(zhì)點(diǎn)都在y軸正向且向下運(yùn)動(dòng),滿足題意的選項(xiàng)只有A選項(xiàng)正確。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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