高考物理一轮复习第15章鸭部分54机械波

第2讲机械波板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】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2】横波的图象波速、波长、频率(周期)及其关系Ⅱ1.横波的图象(1)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。

2．波长、波速、频率(周期)及其关系(1)波长λ：在波动中，偏离平衡位置位移(或者说振动相位)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＝1 T。

(4)波长、波速、频率和周期的关系：v＝λf＝λT。

【知识点3】波的干涉和衍射多普勒效应Ⅰ1．波的独立传播原理两列波相遇后彼此穿过，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4．多普勒效应(1)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的频率发生变化。

(2)质点振幅 图象
(3)各时刻质点位移 信息
(4)各时刻速度、加速
(2)任意一质点在该时刻的位移 (3)任意一质点在该时刻加速度 方向
度方向
(4)传播方向、振动方向的互判
图象 随时间推移，图象延 随时间推移，图象沿传播方向平
变化 续，但已有形状不变
移
形象 记录着一个人一段时间 记录着许多人某时刻动作、表情
2．(多选)下列说法中正确的是(BCD) A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了 B．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化 C．多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的 D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的 E．当观察者向波源靠近时，观察到波的频率变小
解析：选BCD.当波源与观察者之间有相对运动时， 会发生多普 勒效应，选项C正确．发生多普勒效应时是接收到的频率发生了变化， 而波源的频率没有变化，故A错，B对，而D项也是正确的．当观察者 向波源靠近时，会观察到波的频率变大．
解析：选BCE.干涉、衍射是波共有的特性，所以A错误．干涉具 备两波频率相同、相位差恒定的条件，B正确．当满足d≤λ时产生明显 的衍射现象，C正确．在干涉图样中，质点的位移随时间时刻发生变 化，D错误．在多普勒效应中，观测者与波源相对靠近时，接收到的波 的频率大于波源的振动频率，E正确．
4．(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐机械 横波，波速为4 m/s. 某时刻波形如图所示，下列 说法不正确的是(ABD)
第2课时 机械波
一、机械波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的____波__源_____． (2)有传播____介__质_____，如空气、水等． 2．传播特点 (1)传播振动形式、传递____能__量_____、传递信息． (2)质点不随波迁移．

第 1 页 共 12 页 专题十五 机械振动 机械波 基础篇 考点一 机械振动 1.(2022北京,6,3分)在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。t=0时,x=0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。t=34T时的波形如图所示。下列说法正确的是 ( )

A.t=0时,质点P0沿y轴负方向运动 B.t=34T时,质点P4的速度最大 C.t=34T时,质点P3和P5相位相同 D.该列绳波的波速为8𝑎𝑇

答案 D

2.(2021江苏,4,4分)半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P。以O为原点在竖直方向上建立坐标系。t=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω。则P做简谐运动的表达式为 ( )

A.x=R sin (ωt-π2) B.x=R sin (ωt+π2)

C.x=2R sin (ωt-π2) D.x=2R sin (ωt+π2) 第 2 页 共 12 页

答案 B 3.(2022湖北,5,4分)如图所示,质量分别为m和2m的小物块P和Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上,P通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,Q与地面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力后,Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g。若剪断轻绳,P在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为 ( )

A.𝜇𝑚𝑔𝑘 B.2𝜇𝑚𝑔𝑘 C.4𝜇𝑚𝑔𝑘 D.6𝜇𝑚𝑔𝑘

答案 C

4.[2022湖南,16(1),5分](多选)下端附着重物的粗细均匀木棒,竖直浮在河面,在重力和浮力作用下,沿竖直方向做频率为1 Hz的简谐运动;与此同时,木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动,如图(a)所示。以木棒所受浮力F为纵轴,木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系,浮力F随水平位移x的变化如图(b)所示。已知河水密度为ρ,木棒横截面积为S,重力加速度大小为g。下列说法正确的是 ( )

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光的折射全反射1．(2016·四川物理）某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i和折射角r,做出sin i－sin r图象如图乙所示.则错误!（ B )A．光由A经O到B，n＝1。

5B．光由B经O到A，n＝1.5C．光由A经O到B，n＝0.67D．光由B经O到A,n＝0.67[解析]由题图乙可知，入射角i小于折射角r，则可知光是从玻璃砖进入空气，即光由B经O到A；由折射率公式，n＝错误!＝错误!＝1。

5，B项正确.2．(2015·安徽理综)如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。

当出射角i′和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ。

已知棱镜顶角为α,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为导学号 51343510 ( A )A.错误!B。

错误!C。

错误!D．错误!［解析]当出射角i′和入射角i相等时，在棱镜面上发生折射时的折射角与由棱镜到空气的入射角相等，由几何关系和对称性分析可知，折射角等于错误!，入射角i＝错误!,则棱镜对该光的折射率n＝错误!,故A项正确。