2020高考物理一轮复习第十四章第2讲机械波学案（含解析）

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1、第2讲　机械波主干梳理对点激活知识点　　机械波　横波和纵波　Ⅰ1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有波源；②有介质，如空气、水、绳子等。(2)传播特点①传播振动形式、能量和信息；②介质中质点不随波迁移；③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向都与波源相同。2．机械波的分类知识点　　机械波的图象　Ⅱ1．坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。2．意义：表示在某一时刻各质点离开各自平衡位置的位移。3．图象4．应用(1)可直接读取振幅A、波长λ，以及该时刻各质点偏离各自平衡位置的位移。

2、(2)可确定该时刻各质点加速度的方向，并能比较该时刻不同质点速度或加速度的大小。(3)可结合波的传播方向确定各质点的振动方向，或结合某个质点的振动方向确定波的传播方向。知识点　　波速、波长、频率(周期)及其关系　Ⅰ1．波长λ：在波动中，偏离平衡位置位移(或振动相位)总是相同的两个相邻质点间的距离。2．波速v：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。3．频率f：由波源决定，等于波源的振动频率；与周期的关系为f＝。4．波长、波速、频率和周期的关系：v＝λf＝。知识点　　波的干涉和衍射　Ⅰ1．波的独立传播原理两列波相遇

3、后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，就像没有跟另一列波相遇一样。2．波的叠加几列波相遇时能够保持各自的运动特征，即各自的波长、频率等保持不变，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移(速度、加速度)等于这几列波单独传播时引起的位移(速度、加速度)的矢量和。3．波的干涉和衍射的比较知识点　　多普勒效应　Ⅰ1．定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒效应。2．规律：波源的频率不变，只是观察者接收到的波

4、的频率发生变化。如果二者相互靠近，观察者接收到的频率变大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率变小。3．应用：利用声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度；利用光波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。一思维辨析1．在水平方向传播的波为横波。(　　)2．在机械波中各质点不随波的传播而迁移。(　　)3．通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。(　　)4．机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。(　　)5．机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍。(　　)6．波速表示介质中质点振动的快慢。(

5、　　)7．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。(　　)8．一切波都能发生衍射现象。(　　)9．多普勒效应说明波源的频率发生变化。(　　)10．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。(　　)答案　1.×　2.√　3.×　4.√　5.×　6.×　7.×8．√　9.×　10.√二对点激活1.(人教版选修3－4·P28·T1)(多选)简谐横波某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。以下说法正确的是(　　)A．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向B．质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向C．再过半个周期时

6、，质点P的位移为负值D．经过一个周期，质点P通过的路程为4a答案　CD解析　波沿x轴正方向传播，由同侧法知，P此刻的速度沿y轴正方向，故A错误；P此刻的加速度沿y轴负方向，故B错误；再经过半个周期，质点P的位移为负值，故C正确；经过一个周期，质点P通过的路程为4a，故D正确。2．(人教版选修3－4·P28·T2改编)一列横波在t＝0时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点的振动图象，若波沿x轴的正方向传播，则图乙为哪点的振动图象(　　)A．K点B．L点C．M点D．N点答案　B解析　由题图乙知t＝0时刻该点位移为零，

7、所以排除K、M两点，t＝T时该点位移为正的最大值，所以t＝0时刻，该点振动方向向上，波沿x轴正方向传播，由同侧法知L点振动方向向上，故B正确。3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是(　　)A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为1sC．此时x＝4m处质点沿y轴负方向运动D．此时x＝4m处质点的加速度为0答案　D解析　由波形图可知，振幅A＝2cm，λ＝8m，T＝＝s＝2s，A、B均错误；x＝4m处的质点此时正处于平衡位置处，加速度为零，由“上下坡法”可知，此时质点沿y

8、轴正方向运动，所以C错误，D正确。4．(人教版选修3－4·P35·T1)(多选)以下关于波的衍射的说法，正确的是(　　)A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，会发生明显的衍射现象C．当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象D．通常讲话产生的声波，经过尺寸为1m左右的障碍物时会发生明显的衍射现象答案　CD