专题3 机械波———波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应-2021-2022学年山东新高考鲁科版选择性必修一

专题3 机械波—— 波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应 【小试牛刀】 1．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；S1的振幅A1＝4 cm，S2的振幅A2＝3 cm，则下列说法正确的是(　　) A．质点D是振动减弱点 B．质点A、D在该时刻的高度差为7 cm C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点 D．质点C的振幅为1 cm 答案　D 解析　由题图可知，D点为两波谷相遇，应该是振动加强点，故A错误；此时A点在加强后的最高点，D点在加强后的最低点，可知A、D质点在该时刻的高度差为14 cm，故B错误；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图样，所以A、D点始终是振动加强点，B、C点始终是振动减弱点，故C错误；质点C为振动减弱点，振幅为两振幅之差，为1 cm，故D正确． 2. (2021·潍坊二模)一根长20 m的软绳拉直后放在光滑水平地板上，以绳的中点为坐标原点，沿绳方向为x轴，水平面内垂直x轴方向为y轴，建立图示坐标系。两人分别在绳两端P、Q沿y轴方向持续有节奏地抖动绳，在绳上形成两列振幅分别为15 cm、30 cm的相向传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列判断正确的是(　　) A.P、Q点此时振动方向相反 B．两人同时开始抖动 C．经过足够长时间，0点振幅为15 cm D．经过足够长时间，除P、Q点外绳上有9个振动最强点 【解析】选D。由题图并根据“同侧法”，可知P点此时振动方向向下，Q点此时振动方向向下，即P、Q点此时振动方向相同，故A错误；两波在同一介质中传播速度大小相等，由于两波传播距离不等，则用时不同，即两人不是同时开始抖动，故B错误；图示时刻x＝－6 m处质点的起振方向向下，x＝4 m处质点的起振方向向上，所以两波源的起振方向相反，两波在同一介质中传播，所以波速相同，绳端P形成的波波长为4 m，绳端Q形成的波波长也为4 m，由波速公式v＝λf知，两列波的频率相同，叠加区域有稳定干涉图样，由于两列波起振方向相反，所以叠加稳定时两波源间与两波源路程差等于半个波长偶数倍的各点振动加强，振幅为45 cm，设某点是振动加强点，到两个波源的距离分别为x1和x2，则有x1＋x2＝20 m，x1－x2＝·2n＝4n m，解得x1＝(2n＋10) m。由于x1<20