
1.波的干涉中振動加強點和減弱點的判斷
(1)根據(jù)干涉圖樣判斷
①波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點,一定是加強點;
②波峰與波谷的交點一定是減弱點。
(2)根據(jù)路程差判斷
某質(zhì)點的振動是加強還是減弱,取決于該點到兩相干波源的路程差Δr。
①當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時:若Δr=nλ(n=0,1,2…),則振動加強;
若Δr=(2n+1)eq \f(λ,2)(n=0,1,2…),則振動減弱。
②當(dāng)兩波源振動步調(diào)相反時:
若Δr=(2n+1)eq \f(λ,2)(n=0,1,2…),則振動加強;
若Δr=nλ(n=0,1,2…),則振動減弱。
2.對波的衍射的理解
(1)衍射是否明顯,要看孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長的比值,比值越小,衍射現(xiàn)象相對越明顯。
(2)任何時候都會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,只有明顯和不明顯的差異。當(dāng)衍射現(xiàn)象弱時,可認(rèn)為波沿直線傳播。
3.多普勒效應(yīng)的成因與判斷
(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。當(dāng)波以速度v通過觀察者時,時間t內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為N=eq \f(vt,λ)。
(2)判斷方法:當(dāng)波源與觀察者相互靠近時,觀察者接收到的頻率變大,相互遠離時,接收到的頻率變小。
【跟蹤訓(xùn)練】
(波的疊加)(2023·湖南卷)如圖(a),在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點,其中A、B、C三點位于同一直線上,AC=BC=4 m,DC=3 m,DC垂直AB。t=0時,位于A、B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動,振動圖像均如圖(b)所示,振動方向與平面ABD垂直,已知波長為4 m。下列說法正確的是( C )
A.這三列波的波速均為2 m/s
B.t=2 s時,D處的質(zhì)點開始振動
C.t=4.5 s時,D處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動
D.t=6 s時,D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是6 cm
[解析] 由圖(b)的振動圖像可知,振動的周期為4 s,故三列波的波速為v=eq \f(λ,T)=eq \f(4 m,4 s)=1 m/s,A錯誤;由圖(a)可知,D處距離波源最近的距離為3 m,故開始振動后波源C處的橫波傳播到D處所需的時間為tC=eq \f(DC,v)=eq \f(3 m,1 m/s)=3 s,故t=2 s時,D處的質(zhì)點還未開始振動,B錯誤;由幾何關(guān)系可知AD=BD=5 m,波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時間為tAB=eq \f(AD,v)=eq \f(5 m,1 m/s)=5 s,故t=4.5 s時,僅波源C處的橫波傳播到D處,此時D處的質(zhì)點振動時間為t1=t-tC=1.5 s,由振動圖像可知此時D處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動,C正確;t=6 s時,波源C處的橫波傳播到D處后振動時間為t2=t-tC=3 s,由振動圖像可知此時D處為波源C處傳播橫波的波谷;t=6 s時,波源A、B處的橫波傳播到D處后振動時間為t3=t-tAB=1 s,由振動圖像可知此時D處為波源A、B處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時D處質(zhì)點的位移為y=2A-A=2 cm,故t=6 s時,D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是2 cm,D錯誤。故選C。
(波的干涉)(2023·浙江卷)如圖所示,置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波,分成兩列強度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長,O處探測到聲波強度為400個單位,然后將A管拉長d=15 cm,在O處第一次探測到聲波強度最小,其強度為100個單位。已知聲波強度與聲波振幅平方成正比,不計聲波在管道中傳播的能量損失,則( C )
A.聲波的波長λ=15 cm
B.聲波的波長λ=30 cm
C.兩聲波的振幅之比為3∶1
D.兩聲波的振幅之比為2∶1
[解析] A、B兩管等長時,聲波的振動加強,將A管拉長d=15 cm后,兩聲波在O點減弱,根據(jù)題意設(shè)聲波強度與振幅平方成正比,且O處的聲波強度比值為4∶1,則eq \f(A1+A2,A1-A2)=eq \f(2,1),可得兩聲波的振幅之比eq \f(A1,A2)=eq \f(3,1),故C正確,D錯誤;根據(jù)振動減弱的條件可得eq \f(λ,2)=2d,解得λ=60 cm,故A、B錯誤。故選C。
(波的干涉圖樣)(多選)兩列頻率相同、振幅分別為5 cm和7 cm的橫波發(fā)生干涉時,某一時刻的圖樣如圖所示,實線表示波峰,虛線表示波谷,下列關(guān)于K、M、N三點的說法正確的是( BCD )
A.質(zhì)點K為振動減弱的點
B.經(jīng)過一段時間,質(zhì)點M、N的位移大小可能相等
C.質(zhì)點N的振幅為2 cm
D.由圖中時刻再經(jīng)過eq \f(1,4)周期時,質(zhì)點M的位移為零
[解析] 質(zhì)點K為波谷與波谷的相遇點,為振動加強的點,選項A錯誤;質(zhì)點M是振動加強點,質(zhì)點N是振動減弱點,此時質(zhì)點M的位移為12 cm,質(zhì)點N的位移為2 cm;經(jīng)過一段時間,質(zhì)點M、N的位移大小可能相等,選項B正確;質(zhì)點N是振動減弱點,振幅為7 cm-5 cm=2 cm,選項C正確;題圖中時刻質(zhì)點M在波峰,再經(jīng)過eq \f(1,4)周期時,質(zhì)點M的位移為零,選項D正確。
(波的衍射)如圖所示,正中心O點是水面上一波源,實、虛線分別表示該時刻相鄰的波峰、波谷,A是擋板,B是小孔,經(jīng)過一段時間,水面上的波形將分布于( B )
A.整個區(qū)域 B.陰影Ⅰ以外區(qū)域
C.陰影Ⅱ以外區(qū)域 D.陰影Ⅲ以外區(qū)域
[解析] 由題圖可直觀看出,半波長為實虛兩圓半徑之差,且可看出擋板A的尺寸比波長大得多,而小孔B與波長長度差不多。根據(jù)波發(fā)生明顯衍射的條件知,該波在擋板A處的衍射現(xiàn)象很不明顯,即可認(rèn)為波沿直線傳播,故Ⅰ區(qū)內(nèi)水面無波形,故選項A、C、D錯誤;該波的波長與小孔B差不多,能夠發(fā)生明顯的衍射,故在陰影區(qū)Ⅱ、Ⅲ之內(nèi)存在明顯的衍射波的波形,故選項B正確。
(多普勒效應(yīng))蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,有效利用超聲脈沖導(dǎo)航,這種超聲脈沖以持續(xù)1 ms或不到1 ms的時間短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為35 000 Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的過程中,下列說法正確的是( B )
A.墻壁接收到的超聲脈沖頻率等于35 000 Hz
B.墻壁接收到的超聲脈沖頻率大于35 000 Hz
C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率小于35 000 Hz
D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于35 000 Hz
[解析] 蝙蝠(波源)相對墻壁(觀察者)的距離減小,所以墻壁接收到的超聲脈沖的頻率增大,故A項錯誤,B項正確;超聲脈沖被反射后,其頻率不變,但傳播方向和蝙蝠的運動方向相反,蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖的頻率會更大,故C、D兩項錯誤。故選B項。
這是一份2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第8章機械振動和機械波第3講機械波練習(xí)含答案,共9頁。試卷主要包含了3 s時位于波谷等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2025高考物理一輪總復(fù)習(xí)第8章機械振動機械波第21講機械波提能訓(xùn)練,共7頁。
這是一份2025高考物理一輪總復(fù)習(xí)第8章機械振動機械波第20講機械振動提能訓(xùn)練,共8頁。
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