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題型1 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波綜合

機(jī)械振動(dòng)綜合問題
(1)研究簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)所說的位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處.“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”,如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí),正處在平衡位置,但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零,所以并不處于平衡狀態(tài).
(2)回復(fù)力是一種效果力,是振動(dòng)物體在沿振動(dòng)方向上所受的合力.
(3)彈簧振子與單擺兩種簡諧運(yùn)動(dòng)滿足機(jī)械能守恒.
(4)v和x、F、a之間的關(guān)系最復(fù)雜:當(dāng)v、a同向(即v、F同向,也就是v、x反向)時(shí),v一定增大;當(dāng)v、a反向(即v、F反向,也就是v、x同向)時(shí),v一定減小.
(5)物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,與物體的固有頻率無關(guān).
(6)物體做受迫振動(dòng)的振幅由驅(qū)動(dòng)力頻率和物體的固有頻率共同決定:兩者越接近,受迫振動(dòng)的振幅越大.
例1 [2024·浙江1月選考] 如圖甲所示,質(zhì)量相等的小球和點(diǎn)光源分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上,間距為l,豎直懸掛的觀測屏與小球水平間距為2l,小球和光源做小振幅運(yùn)動(dòng)時(shí),在觀測屏上可觀測小球影子的運(yùn)動(dòng).以豎直向上為正方向,小球和光源的振動(dòng)圖像如圖乙所示,則( )
甲
乙
A.t1時(shí)刻小球向上運(yùn)動(dòng)
B.t2時(shí)刻光源的加速度向上
C.t2時(shí)刻小球與影子相位差為π
D.t3時(shí)刻影子的位移為5A
機(jī)械波綜合問題
1.波的傳播問題
(1)各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源起振方向一致.
(2)波的傳播速度v在同種均勻介質(zhì)中是不變的,與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度不能混為一談.
(3)相距為Δx=nλ+λ2(n=0,1,2,…)的兩個(gè)點(diǎn)為反相點(diǎn),振動(dòng)情況始終相反.
2.波的多解問題
由于波的周期性、波傳播方向的雙向性,波的傳播問題易出現(xiàn)多解現(xiàn)象.
例2 (不定項(xiàng))[2022·山東卷] 一列簡諧橫波沿x軸傳播,平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖甲所示,當(dāng)t=7 s時(shí),簡諧波的波動(dòng)圖像可能正確的是圖乙中的( )
甲

【技法點(diǎn)撥】
由O點(diǎn)的振動(dòng)圖像分析在t=7 s時(shí)刻原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的位置和振動(dòng)方向,根據(jù)波的傳播方向結(jié)合“同側(cè)法”進(jìn)行分析.
【遷移拓展】
1.[2024·湖州模擬] 如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中一質(zhì)量為m的小球繞原點(diǎn)O做順時(shí)針方向圓周運(yùn)動(dòng),半徑為R.一束平行光沿x軸正方向照射小球,在x=2R處放置一垂直于x軸的足夠大屏幕,觀察到影子在y軸方向上的運(yùn)動(dòng)滿足y=Rsin (10πt).則( )
A.影子做簡諧運(yùn)動(dòng),周期為2 s
B.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為100mπ2R
C.t=0.05 s時(shí),小球坐標(biāo)是(R,0)
D.t=0.10 s時(shí),小球速度沿y軸正方向
2.[2023·浙江1月選考] 如圖甲所示,一導(dǎo)體桿用兩條等長細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸OO',接入電阻R構(gòu)成回路.導(dǎo)體桿處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小角度θ靜止釋放,導(dǎo)體桿開始下擺.當(dāng)R=R0時(shí),導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像如圖乙所示.若橫縱坐標(biāo)皆采用圖乙標(biāo)度,則當(dāng)R=2R0時(shí),導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像是( )
A
B
C
D
3.(不定項(xiàng))[2024·寧波中學(xué)模擬] 一列簡諧橫波,在t=1.2 s時(shí)刻的圖像如圖甲所示,此時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移均為-1 cm,波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示,則以下說法正確的是( )
A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播
B.這列波的波速是503 m/s
C.從t=1.2 s開始,再經(jīng)Δt=0.5 s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程是3 cm
D.從t=1.2 s開始,質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早0.4 s回到平衡位置
題型2 波的疊加、干涉、衍射、多普勒效應(yīng)

1.波的疊加
在波的疊加中,質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和.
2.波的干涉
某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr.
①當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí),若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=(2n+1)λ2(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.
②當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí),若Δr=(2n+1)λ2(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.
3.多普勒效應(yīng)
(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù).
(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率變大,當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收到的頻率變小.
例3 (不定項(xiàng))兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=-0.2 m和x=1.2 m處,兩列波的波速均為0.4 m/s,左側(cè)波源的振幅為2 cm,右側(cè)波源的振幅為3 cm.如圖所示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像,此刻平衡位置位于x=0.2 m和x=0.8 m的兩質(zhì)點(diǎn)P、Q剛開始振動(dòng).下列說法正確的是( )
A.平衡位置位于x=0.5 m的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),它的位移不可能為0
B.平衡位置位于x=0.4 m的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),t=1 s之后其位移始終為0
C.平衡位置位于x=0.3 m的質(zhì)點(diǎn)在t=1.6 s時(shí)的速度方向?yàn)閥軸正方向
D.平衡位置位于x=0.2 m的質(zhì)點(diǎn)在0~3 s內(nèi)的路程為18 cm


例4 [2023·浙江6月選考] 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(qiáng)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(qiáng)度為400個(gè)單位,然后將A管拉長d=15 cm,在O處第一次探測到聲波強(qiáng)度最小,其強(qiáng)度為100個(gè)單位.已知聲波強(qiáng)度與聲波振幅平方成正比,不計(jì)聲波在管道中傳播的能量損失,則( )
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


【遷移拓展】
1.均勻介質(zhì)中,波源位于O點(diǎn)的簡諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播,波面為圓.t=0時(shí)刻,波面分布如圖甲所示,其中實(shí)線表示波峰,虛線表示相鄰的波谷.A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示,豎直向上為z軸正方向.下列說法正確的是( )
A.該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)所需時(shí)間為2 s
B.t=6 s時(shí),B處質(zhì)點(diǎn)位于波峰
C.t=8 s時(shí),C處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向豎直向上
D.t=4 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)到x=20 m處
2.(不定項(xiàng))波源S1和S2振動(dòng)方向相同,頻率均為4 Hz,分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的A、B兩點(diǎn)處,AB=1.20 m,如圖所示.兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿直線AB相向傳播,波速為4 m/s.已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同,則A、B間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置與A點(diǎn)的距離為( )
m
m
m
m
3.[2024·江西卷] 如圖甲所示,利用超聲波可以檢測飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部缺陷.在某次檢測實(shí)驗(yàn)中,入射波為連續(xù)的正弦信號(hào),探頭先后探測到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號(hào),分別如圖乙、丙所示.已知超聲波在機(jī)翼材料中的波速為6300 m/s.關(guān)于這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處的疊加效果和缺陷深度d,下列
選項(xiàng)正確的是( )
A.振動(dòng)減弱;d=4.725 mm
B.振動(dòng)加強(qiáng);d=4.725 mm
C.振動(dòng)減弱;d=9.45 mm
D.振動(dòng)加強(qiáng);d=9.45 mm
題型3 電磁振蕩與電磁波

1.LC電路的周期T、頻率f與自感系數(shù)L、電容C的關(guān)系是T=2πLC、f=12πLC.
2.電磁波與機(jī)械波的比較
例5 (不定項(xiàng))在超聲波懸浮儀中,由LC振蕩電路產(chǎn)生高頻電信號(hào),通過壓電陶瓷轉(zhuǎn)換成同頻率的超聲波,利用超聲波最終實(shí)現(xiàn)小水珠的懸浮.若LC振蕩電路某時(shí)刻線圈中的磁場及電容器兩極板所帶的電荷如圖所示,下列說法正確的是( )
A.此時(shí)電容器的電壓正在增大
B.此時(shí)電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化
C.在線圈中插入鐵芯,LC振蕩電路的頻率減小
D.增大平行板電容器極板間的距離,LC振蕩電路的頻率減小

例6 (不定項(xiàng))[2024·溫州模擬] 電磁波在科學(xué)研究和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用.如圖所示,關(guān)于電磁波的應(yīng)用,以下說法正確的是( )
A.圖甲中經(jīng)過調(diào)制后的電磁波的波長不變
B.圖乙中天文學(xué)家利用射電望遠(yuǎn)鏡接收無線電波,進(jìn)行天體物理研究
C.圖丙中紅外線夜視儀是利用了紅外線熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)
D.圖丁中CT機(jī)應(yīng)用人體發(fā)射紅外線的原理拍攝人體組織
【遷移拓展】
1.如圖所示,L為電阻可忽略的線圈,R為電阻,C為電容器,開關(guān)S處于閉合狀態(tài).現(xiàn)突然斷開S,并開始計(jì)時(shí),電路工作過程中,同時(shí)會(huì)向外輻射電磁波.下列選項(xiàng)中能正確反映LC回路中電流i(順時(shí)針方向?yàn)檎?、電容器中電場強(qiáng)度E(豎直向下為正)以及兩極板間電勢差Uab隨時(shí)間變化的圖像是( )
A
B
C
D
2.[2024·湖北武漢模擬] PL-9C是紅外被動(dòng)制導(dǎo)的空對空導(dǎo)彈,本身并不發(fā)射電磁波,但即使在漆黑的夜晚它也能利用目標(biāo)的紅外輻射能量及其空間分布,獲得目標(biāo)的位置及運(yùn)動(dòng)信息,自動(dòng)追蹤敵方的飛機(jī).下列關(guān)于電磁波譜的說法正確的是( )
A.在烤箱中能看見一種暗紅色的光線,這是電熱絲發(fā)出的紅外線
B.夜視儀利用的電磁波波段與PL-9C導(dǎo)彈利用的電磁波波段相同
C.雷達(dá)利用的電磁波波段與PL-9C導(dǎo)彈利用的電磁波波段相同
D.驗(yàn)鈔機(jī)利用的電磁波波段與PL-9C導(dǎo)彈利用的電磁波波段相同
參考答案與詳細(xì)解析
題型1
例1 D [解析] 根據(jù)圖乙可知,光源的振動(dòng)周期和小球的振動(dòng)周期是相同的,t1時(shí)刻小球經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t2時(shí)刻光源的位置在正的最大位移處,所以回復(fù)力豎直向下,加速度豎直向下,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;t3時(shí)刻,小球和光源分別到達(dá)正向、負(fù)向最大位移處,設(shè)此時(shí)小球影子的位移為x,示意圖如圖所示,由幾何關(guān)系可知2Ax+A=ll+2l,解得x=5A,選項(xiàng)D正確;由圖可知,小球的振動(dòng)與影子的振動(dòng)應(yīng)該是時(shí)刻同步的,相位差為0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
例2 AC [解析] 根據(jù)振動(dòng)圖像可知周期T=12 s,位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)從t=5 s開始位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為y=-20sin 2π12t(cm),t=7 s時(shí),位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的質(zhì)點(diǎn)的位移為y=-20sin2π12(7-5) cm=-103 cm,并且質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),如果波沿x軸正方向傳播,則C正確,如果波沿x軸負(fù)方向傳播,則A正確.
【遷移拓展】
1.B [解析] 根據(jù)影子在y軸方向運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間關(guān)系y=Rsin (10πt),可知影子做簡諧運(yùn)動(dòng)的角速度ω=10π rad/s,周期T=2πω=0.2 s,故A錯(cuò)誤;由向心力公式得F=mω2R=100mπ2R,故B正確;根據(jù)題中信息可知t=0時(shí),小球位置坐標(biāo)為(-R,0),沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),t=0.05 s時(shí),即經(jīng)過四分之一個(gè)周期,小球坐標(biāo)是(0,R),故C錯(cuò)誤;t=0.10 s時(shí),小球速度沿y軸負(fù)方向,故D錯(cuò)誤.
2.B [解析] 若電阻變大,則導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小,即所受安培力變小,對做阻尼振動(dòng)的導(dǎo)體桿而言,阻尼變小,振動(dòng)時(shí)間相應(yīng)延長,即選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
3.ABC [解析] 由圖乙讀出t=1.2 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度方向沿y軸正方向,由圖甲判斷出波的傳播方向沿x軸負(fù)方向,故A正確;由圖甲讀出波長λ=20 m,由圖乙讀出周期T=1.2 s,則波速為v=λT=201.2 m/s=503 m/s,故B正確;經(jīng)過Δt=0.5 s=T6+T4=5T12,質(zhì)點(diǎn)P剛好回到平衡位置,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程是s=3 cm,故C正確;圖甲時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),所以質(zhì)點(diǎn)Q將比質(zhì)點(diǎn)P早回到平衡位置,將此圖像與正弦曲線進(jìn)行對比可知質(zhì)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為xP=203 m,質(zhì)點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)xQ=403 m,可知質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)P早回到平衡位置的時(shí)間為t=xQ-xPv,代入數(shù)據(jù)解得t=0.4 s,故D錯(cuò)誤.
題型2
例3 CD [解析] 兩列波相遇的時(shí)間為t=Δx2v=0.75 s,即兩列波經(jīng)t=0.75 s,相遇在PQ的中點(diǎn)M,故質(zhì)點(diǎn)M在t=0.75 s時(shí)起振,兩列波起振的方向都是y軸負(fù)方向,故兩列波在質(zhì)點(diǎn)M處振動(dòng)加強(qiáng),它的位移可能為0,故A錯(cuò)誤;平衡位置位于x=0.4 m的質(zhì)點(diǎn)到兩波源的路程差為Δs=1.2?0.4 m-(0.4+0.2) m=0.2 m=λ2,可知該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),因?yàn)閮刹ㄔ吹恼穹煌?所以該點(diǎn)的位移會(huì)隨時(shí)間而變化,不會(huì)出現(xiàn)始終為0的情況,故B錯(cuò)誤;兩列波的周期為T=λv=1 s,左、右兩列波傳到x=0.3 m所需時(shí)間分別為t1=0.10.4 s=0.25 s,t2=0.50.4 s=1.25 s,故在t=1.6 s時(shí),兩列波使該處質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間分別為t3=1.6 s-0.25 s=1.35 s=T+0.35 s,t4=1.6 s-1.25 s=0.35 s,可知兩列波對該點(diǎn)的影響均為沿y軸正方向振動(dòng),所以x=0.3 m處質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)閥軸正方向,故C正確;右側(cè)波傳到x=0.2 m處所需時(shí)間為t'=Δx'v=0.8?0.20.4 s=1.5 s,則0~1.5 s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的路程為s1=4A1+2A1=12 cm,1.5~3 s內(nèi)兩列波在該點(diǎn)疊加,該點(diǎn)到兩波源的路程差為Δs'=1.2?0.2 m-0.2+0.2 m=0.6 m=λ2×3,則該點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),合振幅為A合=A2-A1=1 cm,可知該段時(shí)間的路程為s2=4A合+2A合=6 cm,可得平衡位置位于x=0.2 m的質(zhì)點(diǎn)在0~3 s內(nèi)的路程為s=s1+s2=18 cm,故D正確.
例4 C [解析] 設(shè)聲波波長為λ,A、B兩管等長時(shí)兩聲波路程差為0,O處探測到的強(qiáng)度最大,A管拉長d時(shí),第一次探測到最小聲波,可知兩聲波路程差Δx=2d=λ2,解得λ=4d=60 cm,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.根據(jù)題意,聲波強(qiáng)度I與振幅A的關(guān)系式為I=kA2,可知調(diào)節(jié)前后在O處的總振幅之比為A1∶A2=2∶1,設(shè)兩聲波振幅分別為Aa、Ab,當(dāng)A、B兩管等長時(shí),兩聲波在O處相遇振動(dòng)加強(qiáng),即總振幅為A1=Aa+Ab,同理聲波強(qiáng)度最小時(shí)有A2=Aa-Ab,則Aa+AbAa-Ab=2,可得AaAb=3,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.
【遷移拓展】
1.C [解析] 由圖可知,該波的波長λ=10 m,周期T=4 s,則根據(jù)波速公式v=λT,代入得v=104 m/s=2.5 m/s,A、B間距為一個(gè)波長,則該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)所需時(shí)間為t=xv=102.5 s=4 s,A錯(cuò)誤;該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為4 s,則在t=6 s時(shí),B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了2 s,即T2,則B處質(zhì)點(diǎn)位于波谷,B錯(cuò)誤;O、C間距為OC=202+102 m=105 m,波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時(shí)間為t=105-102.5 s≈4.9 s,t=8 s時(shí),C處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了大約3.1 s,此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)速度方向豎直向上,C正確;質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近上下振動(dòng),不會(huì)隨波遷移,D錯(cuò)誤.
2.AC [解析] 兩列波的波長為λ=vf=1 m,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)P為A、B間的任意一點(diǎn),其坐標(biāo)為x,則兩波源到P點(diǎn)的路程差為Δl=x-(1.2-x),0≤x≤1.2 m,其中x、Δl以m為單位,合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置滿足Δl=k+12λ,k為整數(shù),則可知,當(dāng)k=-1時(shí),x=0.35 m,當(dāng)k=0時(shí),x=0.85 m,即A、B間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置在距離A點(diǎn)0.35 m和0.85 m處.故選A、C.
3.A [解析] 根據(jù)題圖乙可知,超聲波的傳播周期T=2×10-7 s,又波速v=6300 m/s,則超聲波在機(jī)翼材料中的波長λ=vT=1.26×10-3 m,結(jié)合題圖乙和題圖丙可知,兩個(gè)反射信號(hào)傳播到探頭處的時(shí)間差為Δt=1.5×10-6 s,故兩個(gè)反射信號(hào)的路程差為2d=vΔt=9.45×10-3 m=152λ,解得d=4.725×10-3 m;由題圖乙和題圖丙可知,這兩個(gè)反射信號(hào)的起振方向相同,振動(dòng)周期相同,傳播到探頭處的路程差為半波長的奇數(shù)倍,則這兩個(gè)反射信號(hào)發(fā)生干涉且在探頭處振動(dòng)方向相反,故這兩個(gè)反射信號(hào)在探頭處振動(dòng)減弱,A正確.
題型3
例5 BC [解析] 由圖可知,此時(shí)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,則此時(shí)電容器正在放電,電容器的電壓正在減小,電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)f=12πLC,在線圈中插入鐵芯,則L增大,LC振蕩電路的頻率減小,故C正確;根據(jù)f=12πLC,C=εrS4πkd,增大平行板電容器極板間的距離,則電容減小,LC振蕩電路的頻率增大,故D錯(cuò)誤.
例6 AB [解析] 圖甲中為調(diào)幅波,不影響頻率,故波長不變,A正確;圖乙中天文學(xué)家利用射電望遠(yuǎn)鏡接收無線電波,進(jìn)行天體物理研究,B正確;紅外線夜視儀利用紅外遙感技術(shù),C錯(cuò)誤;CT機(jī)通過X射線拍攝人體組織,D錯(cuò)誤.
【遷移拓展】
1.D [解析] 因?yàn)長為一電阻可忽略的線圈,可知當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電容器帶電荷量為零,通過線圈L的電流向下;斷開S后,電流在LC電路中開始振蕩,電容器開始充電,電流方向沿逆時(shí)針方向(負(fù)方向)且逐漸減小,故A、B錯(cuò)誤;斷開S后,電容器開始充電,b板帶正電荷且電荷量逐漸增大,即負(fù)方向的電場強(qiáng)度逐漸增大,則兩極板間電勢差Uba逐漸增大,且為負(fù)方向,故C錯(cuò)誤,D正確.
2.B [解析] 烤箱利用的是電流的熱效應(yīng),在烤箱中能看見一種暗紅色的光線,這種暗紅色的光線并不是紅外線,紅外線是不可見光,是肉眼看不見的,這種暗紅色的光線是電熱絲發(fā)出的紅光,故A錯(cuò)誤;夜視儀利用紅外線來幫助人們在夜間看見物體,其電磁波波段與PL-9C導(dǎo)彈利用的電磁波波段相同,均為紅外線所在波段,故B正確;雷達(dá)利用的是電磁波的反射,波長越短,反射現(xiàn)象越明顯,即雷達(dá)利用的是電磁波中的微波,其電磁波波段與PL-9C導(dǎo)彈利用的電磁波波段不相同,故C錯(cuò)誤;驗(yàn)鈔機(jī)利用的是紫外線,因此其電磁波波段與PL-9C導(dǎo)彈利用的電磁波波段不相同,故D錯(cuò)誤.
【關(guān)鍵能力】
簡諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)作為振源,在介質(zhì)中形成機(jī)械波,LC振蕩回路作為電磁波的波源.彈簧振子、單擺、LC回路作為常見波源,一定要掌握其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特點(diǎn);同時(shí)掌握機(jī)械波與電磁波形成的本質(zhì)與傳播特點(diǎn).通常以“圖像”作為載體,綜合考查考生對波的理解能力、推理能力和空間想象能力.
電磁波
機(jī)械波
產(chǎn)生
由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生
由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生
特點(diǎn)
橫波
縱波或橫波
波速
在真空中等于光速c=3×108 m/s
在空氣中不大(如聲波波速在空氣中一般為340 m/s)
是否需要
介質(zhì)
不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播)
必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)
能量傳播
電磁能
機(jī)械能

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