高考物理母题解读(十三)选修3-4母题8波动的特性和超声波

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1、高考母题解读高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题1、波动的特性和超声波【解法归纳】波动的特性主要有：干涉和衍射，多普勒效应。产生稳定干涉现象的条件是两列波频率相同；能观察到明显衍射现象的条件是小孔或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小。一切波都能发生衍射，衍射是波动特有的现象。若波源向着观察者运动，则接收到的波动频率增大；若波源远离观察者运动，则接收到的波动频率减小。超声波是频率高于2万Hz，人耳不能够听到的声波。超

2、声波的特点是波长短，沿直线传播。【针对训练题精选解析】1.（2010上海物理）声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为A．声波是纵波，光波是横波B．声波振幅大，光波振幅小C．声波波长较长，光波波长很短D．声波波速较小，光波波速很大【解析】声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，是因为声波波长较长，衍射明显，光波波长很短，沿直线传播。所以选项C正确。答案：C【点评】考查声波衍射。2.第34题(1)图.（6分）（2012年2月陕西师大附中第四次模拟）如图所示，甲图为沿轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图是x=2m处质点P的振动图象

3、，下列判断正确的是。（填人正确选项前的字母）A．该波的传播速率为4m/sB．该波沿x轴正方向传播C．经过0.5s，质点P沿波的传播方向移动2mD．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象5.（6分）（2012年3月江西南昌一模）如图所示为两列分别沿绳传播的（虚线表示甲波，实线表示乙波）简谐横波在某时刻的波形图，则下列说法正确的是．（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．这两列波可以发生干涉现象，x=0.1m处的质点的振动始终减弱B．这两列波可以发生干涉现象，x=0.2m处的质点的振动始终加强C．甲波的速度大小v1，

4、等于乙波的速度大小v2D．由图示时刻开始，再经甲波周期的1/4，M将位于波峰E．在一个周期内甲波向右传播的距离为80cm7(2010新课标)波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中轴上的O、A两点处，OA=2m，如图所示。.两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为4m/s。.己知两波源振动的初始相位相同.求：(i)简谐横波的波长；(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置。【解析】（i）设波长为λ，频率为f，则ν=λf，代入已知数据，得λ=1m。（ii）以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的路程差为△L=x-(2-x)

5、，0≤ x≤ 2。其中x、△L以m为单位。合振动振幅最小的点的位置满足△L=（k+1/2）λ，k为整数解得：x=0.25m，0.75m，1.25m，1.75m。【点评】考查波动叠加及其相关知识。8（2010山东理综）渔船常利用超声波来探测远外鱼群的方位。已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。①从该时刻开始计时，画出x=7.5×10-3mm处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）。②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。9.下列说法正确的是A．若声波波源向观察者靠近

6、，则观察者接收到的声波频率减小B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D.“闻其声不见其人”是声波的干涉现象10..如图所示为两列波沿同一弹性绳传播的简谐横波在某时刻的波形图（虚线表示甲波，实线表示乙波），M为绳上x=0.2m处的质点，则下列说法正确的是A．这两列波将发生干涉现象B．图示时刻质点M的速度沿+y方向C．由图示时刻开始，再经甲波周期的1/4，质点M的位移为20cmD．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较11．如图甲所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，

7、如图乙为P点从t1时刻开始沿y轴正方向开始振动的振动图像，则以下说法错误的是：A．t=0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向B．t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向C．该波与另一频率为Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象D．某障碍物的尺寸为，该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象解析：图乙中P点开始振动的方向沿y轴正方向，与t=0时刻振源O的振动方向相同，选项A说法正确；t2时刻P点振动速度为零，方向沿y轴正方向，选项B说法错误；由题意知，故该波与另一频率为Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象，选项C说法正确；发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟