内容正文:
第三章 机械波
章末复习 知识整合与能力提升
第1页
第三章 机械波
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册 YJ
核心知识·整合建构
应用创新·链接高考
D
B
AC
C
0.5
0.4
1.2
Thank you for watching
第1页
第三章 机械波
5A新学案 物理 · 选择性必修第一册 YJ
核心
目标
1.认识波的特征,能区别横波和纵波,能用图像描述横波,理解波长、频率和波速的关系.
2.知道反射、折射现象,了解干涉、衍射现象,认识多普勒效应,能解释原因、列举应用实例.
1. (2021·北京卷)一列简谐横波某时刻的波形图如图所示.此后K质点比L质点先回到平衡位置.下列说法中正确的是( )
A. 该简谐横波沿x轴负方向传播
B. 此时K质点沿y轴正方向运动
C. 此时K质点的速度比L质点的小
D. 此时K质点的加速度比L质点的小
解析:根据题述,K质点比L质点先回到平衡位置,该简谐横波沿x轴正方向传播,此时K质点沿y轴负方向运动,K质点的速度比L质点的大,K质点的加速度比L质点的小,A、B、C错误,D正确.
2. (2021·天津卷)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,传播速度v=10 m/s,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,下列图形中哪个是t=0.6 s时的波形( )
解析:根据波形图可知,波长为4 m,传播速度v=10 m/s,由v=eq \f(λ,T)可得T=0.4 s.根据题述,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,t=0.6 s时的坐标原点的质点回到平衡位置向下运动,所以t=0.6 s时的波形是图B.
3. (多选)(2021·山东卷)一列简谐横波沿x轴传播,如图所示,实线为t1=2 s时的波形图,虚线为t2=5 s时的波形图.以下关于平衡位置在O处质点的振动图像,可能正确的是( )
解析:机械波的传播方向不确定,所以需要考虑机械波传播方向.若机械波沿x轴正方向传播,在t1=2 s时O点振动方向竖直向上,则传播时间Δt=t2-t1=3 s,满足Δt=eq \f(3,4)T+nT(n=0,1,2,3,…),解得T=eq \f(12,4n+3) s(n=0,1,2,3,…),当n=0时,解得周期T=4 s,A正确,B错误;若机械波沿x轴负方向传播,在t2=5 s时O点处于波谷,则Δt=eq \f(1,4)T+nT(n=0,1,2,3,…),解得T=eq \f(12,4n+1)s(n=0,1,2,3,…),当n=0时,解得周期T=12 s,C正确,D错误.
4. (2021·浙江卷)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上.在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时用相同频率和振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播.因开始振动时的情况不同,分别得到了如图甲和乙所示的波形.下列说法中正确的是( )
A. 图甲中两手开始振动时的方向并不相同
B. 图甲中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C. 图乙中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D. 图乙只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
解析:图甲中两手开始振动时的方向相同,则图甲中分叉点是振动加强的位置,A、B错误;图乙中两手开始振动时的方向恰好相反,则图乙中分叉点是振动减弱的位置,则在分叉点的右侧终见不到明显的波形,C正确,D错误.
5. (2021·全国乙卷)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线.经过0.3 s后,其波形图曲线如图中虚线所示.已知该波的周期T大于0.3 s.若波是沿x轴正方向传播的,则该波的速度大小为____________ m/s,周期为____________s;若波是沿x轴负方向传播的,该波的周期为____________s.
解析: 由波形图可知,波长λ=20 cm=0.20 m.若波是沿x轴正方向传播的,则该波的速度大小为v=eq \f(Δx,Δt)=0.5 m/s,周期为T=eq \f(λ,v)=0.4 s;若波是沿x轴负方向传播的,经过0.3 s波前进eq \f(1,4)波长,该波的周期为4×0.3 s=1.2 s.
6. (2021·海南卷)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0~4 s 内的振动图像如图甲所示,已知波的传播速度为0.5 m/s.
INCLUDEPICTURE"G303.tif"
甲 乙
(1) 求这列横波的波长.
解析:由题图甲知,振幅A=4 cm,周期T=4 s,波长λ=vT=2 m
(2) 求波源在4 s内通过的路程.
解析:4 s时间内波