第2講機(jī)械波考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)內(nèi)容考試要求說(shuō)明波的形成和傳播b1.不要求研究縱波的形成過(guò)程.2.不要求掌握振動(dòng)圖象與波的圖象之間的相互轉(zhuǎn)換.3.不要求定量計(jì)算有關(guān)波的干涉問(wèn)題.4.不要求推導(dǎo)接收頻率與波源頻率的關(guān)系式.5.不要求用惠更斯原理證明波的反射定律和波的折射定律.波的圖象b波長(zhǎng)、頻率和波速c波的衍射和干涉b多普勒效應(yīng)b惠更斯原理b一、波的形成和傳播1.產(chǎn)生條件(1)有波源.(2)有介質(zhì)，如空氣、水、繩子等.2.傳播特點(diǎn)(1)傳播振動(dòng)形式、能量和信息.(2)質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移.(3)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率、振幅、起振方向等都與波源相同.(4)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)(振幅為A)，通過(guò)的路程為4A，位移為0.自測(cè)1(多選)下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法中正確的是()A.某物體做機(jī)械振動(dòng)，它周圍的介質(zhì)中就一定產(chǎn)生機(jī)械波B.波源停止振動(dòng)后，已形成的機(jī)械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播C.機(jī)械波傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式和能量，參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移D.振動(dòng)是變速的，波動(dòng)是勻速的答案ABC二、波的圖象1.波的圖象波的圖象反映了在某時(shí)刻介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移.2.圖象的應(yīng)用(如圖1所示)圖1(1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng)，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移.(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大小.(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向.三、波長(zhǎng)、頻率和波速1.波長(zhǎng)：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離.2.頻率f：在波動(dòng)中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都是相同的，都等于波源的振動(dòng)頻率.3.波速v、波長(zhǎng)和頻率f、周期T的關(guān)系(1)公式：vf.(2)機(jī)械波的速度大小由介質(zhì)決定，與機(jī)械波的頻率無(wú)關(guān).自測(cè)2一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波，波速為4m/s.某時(shí)刻其波形如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是()圖2A.這列波的振幅為4cmB.這列波的周期為1sC.此時(shí)x4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.此時(shí)x4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0答案D四、波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)1.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須相同明顯條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開(kāi)的穩(wěn)定的干涉圖樣波能夠繞過(guò)障礙物或孔繼續(xù)傳播2.多普勒效應(yīng)(1)條件：波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(距離發(fā)生變化).(2)現(xiàn)象：觀察者感到頻率發(fā)生變化.(3)實(shí)質(zhì)：波源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化.自測(cè)3(多選)圖3中S1、S2是兩個(gè)相干波源，由它們發(fā)出的波相互疊加，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷.則下列對(duì)a、b、c三點(diǎn)振動(dòng)情況的判斷中，正確的是()圖3A.b處的振動(dòng)永遠(yuǎn)互相減弱B.a處永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇C.b處在該時(shí)刻是波谷與波谷相遇D.c處的振動(dòng)永遠(yuǎn)互相減弱答案CD命題點(diǎn)一機(jī)械波的傳播和圖象1.波的圖象特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(波傳播n)時(shí)，波形不變.(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為n(n1,2,3)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相同；當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n1)(n0,1,2,3)時(shí)，它們的振動(dòng)步調(diào)總相反.(3)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同.2.判斷波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的三種常見(jiàn)方法(1)上下坡法：沿波的傳播方向，上坡時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，下坡時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，如圖4甲所示.圖4(2)同側(cè)法：波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)，如圖乙所示.(3)微平移法：將波形圖沿傳播方向平移x(x)，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點(diǎn)來(lái)判定，如圖5所示.圖5例1(多選)(2017浙江4月選考15)一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，當(dāng)波傳到x2.0m處的P點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，該時(shí)刻波形如圖6所示.t0.9s時(shí)觀測(cè)到質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰位置.下列說(shuō)法正確的是()圖6A.波速為0.5m/sB.經(jīng)1.4s質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為70cmC.t1.6s時(shí)，x4.5m處的質(zhì)點(diǎn)Q第三次到達(dá)波谷D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡(jiǎn)諧橫波的頻率一定為2.5Hz答案BCD解析根據(jù)同側(cè)法可知，起振方向?yàn)樨Q直向上.P點(diǎn)第三次到達(dá)波峰即(2)T0.9 s，T0.4s，所以波速v5 m/s，A錯(cuò)誤.1.4 s3.5T，每個(gè)周期路程為20 cm，B正確.經(jīng)過(guò)ts0.5s，波傳到Q點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)2.75T即1.1s后Q第三次到達(dá)波谷，C正確.要發(fā)生干涉現(xiàn)象，另外一列波的頻率一定與該波相同，即2.5Hz，D正確.變式1(多選)在O點(diǎn)有一波源，t0時(shí)刻開(kāi)始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波，t14s時(shí)，距離O點(diǎn)為3m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t27s時(shí)，距離O點(diǎn)為4m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷，則以下說(shuō)法正確的是()A.該橫波的波長(zhǎng)為4mB.該橫波的周期為2sC.該橫波的波速為1m/sD.距離O點(diǎn)6m的質(zhì)點(diǎn)第一次開(kāi)始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末答案ACD解析設(shè)波從O點(diǎn)傳到A點(diǎn)的時(shí)間為t，由于波是勻速傳播的，則波從O點(diǎn)傳到B點(diǎn)的時(shí)間為t，A、B兩點(diǎn)起振的方向均向上，由題意知t1tT4st2tT7s聯(lián)立解得T4s，t3s波速為vm/s1 m/s波長(zhǎng)vT4m，故B錯(cuò)誤，A、C正確.距離O點(diǎn)6m的質(zhì)點(diǎn)第一次開(kāi)始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末，D正確.變式2(多選)(2018金華十校聯(lián)考)如圖7所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，x1.0m處的M質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)0.6s第一次到達(dá)波谷位置.已知質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為x2.0m，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置坐標(biāo)為x3.5m，則()圖7A.該簡(jiǎn)諧波的波速為5m/sB.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q正在沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.從圖示時(shí)刻開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)0.7s第一次到達(dá)波峰位置D.在某時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P和Q的速度、加速度可能都相同答案AC解析波沿x軸正方向傳播，則M點(diǎn)此時(shí)向上振動(dòng)，M質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)0.6s第一次到達(dá)波谷位置，可知T0.8s；波速vm/s5 m/s，選項(xiàng)A正確；由題圖可知，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q正在沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波向前傳播3.5m時(shí)Q第一次到達(dá)波峰位置，需時(shí)間為ts0.7s，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)P和Q之間的距離不是整波長(zhǎng)，則在任何時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P和Q的速度、加速度不可能都相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.變式3(多選)(2018浙江11月選考16)如圖8所示，兩種不同材料的彈性細(xì)繩在O處連接，M、O和N是該繩上的三個(gè)點(diǎn)，OM間距離為7.0m，ON間距離為5.0m，O點(diǎn)上下振動(dòng)，則形成以O(shè)點(diǎn)為波源向左和向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波和，其中波的波速為1.0m/s.t0時(shí)刻O點(diǎn)處在波谷位置，觀察發(fā)現(xiàn)5s后此波谷傳到M點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)正通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，OM間還有一個(gè)波谷，則()圖8A.波的波長(zhǎng)為4mB.N點(diǎn)振動(dòng)周期為4sC.t3s時(shí)，N點(diǎn)恰好處于波谷D.當(dāng)M點(diǎn)處于波峰時(shí)，N點(diǎn)也一定處于波峰答案BD命題點(diǎn)二振動(dòng)圖象和波的圖象1.兩種圖象的比較圖象類型振動(dòng)圖象波的圖象研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向上所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖象物理意義表示某質(zhì)點(diǎn)各個(gè)時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象信息(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(3)各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移(4)各時(shí)刻速度、加速度方向(1)波長(zhǎng)、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判2.“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動(dòng)圖象綜合類問(wèn)題(1)分清振動(dòng)圖象與波的圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象.(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí).(3)找準(zhǔn)波的圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻.(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn).例2(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的圖象如圖9甲所示，平衡位置位于x15m處的A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()圖9A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播B.這列波的波速是m/sC.從t0開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.4s回到平衡位置D.從t0到t0.6s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過(guò)的路程為4m答案ACD解析由題圖乙知，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度方向?yàn)檠貀軸正方向，在題圖甲中，由波形平移法可知該波的傳播方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向，故A正確；由題圖甲讀出該波的波長(zhǎng)為20m，由題圖乙知周期為：T1.2s，則波速為：vm/sm/s，故B錯(cuò)誤；圖示時(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)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚回到平衡位置，其時(shí)間等于波向左傳播所用的時(shí)間，即tT0.4s，故C正確；0.6sT，故A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為2A4m，故D正確.變式4(多選)一列橫波某時(shí)刻的波形如圖10甲所示，圖乙表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是()圖10A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為L(zhǎng)點(diǎn)的振動(dòng)圖象B.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為M點(diǎn)的振動(dòng)圖象C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為L(zhǎng)點(diǎn)的振動(dòng)圖象D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為N點(diǎn)的振動(dòng)圖象答案AD變式5(多選)(2018臺(tái)州市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期末)如圖11所示，是某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象及由此質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)而激起的波在某時(shí)刻的波形圖，下述說(shuō)法中正確的是()圖11A.乙是振動(dòng)圖象，甲是波動(dòng)圖象B.由圖象可知，振幅是2cm，周期是0.4s，波長(zhǎng)是0.4mC.P質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻的速度方向?yàn)檎ㄔ促|(zhì)點(diǎn)在0.2s時(shí)速度方向?yàn)檎鼶.這列波的速度是1m/s答案ABD解析題圖乙表示質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系，是振動(dòng)圖象，題圖甲表示位移與坐標(biāo)x的關(guān)系，是波動(dòng)圖象，故A正確.由題圖甲讀出振幅A2cm，波長(zhǎng)0.4m，由題圖乙讀出周期T0.4s，故B正確.由振動(dòng)圖象可知波源質(zhì)點(diǎn)在0.2s時(shí)速度方向?yàn)樨?fù)，因波的傳播方向未知，無(wú)法判斷P點(diǎn)的振動(dòng)方向，故C錯(cuò)誤.波速vm/s1 m/s，故D正確.變式6(多選)如圖12甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則()圖12A.t0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大B.t0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C.從t0.10s到t0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD.從t0.10s到t0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm答案AB解析由題圖乙看出，t0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于負(fù)方向的最大位移處，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，所以加速度為正向最大值，A項(xiàng)正確；由題圖乙看出，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T0.20s，t0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向沿y軸負(fù)方向，由題圖甲可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因題圖甲是t0.10s時(shí)的波形，所以t0.15s時(shí)，經(jīng)歷了0.05s的時(shí)間，題圖甲的波形向x軸負(fù)方向平移了2m的距離，如圖所示，因波向x軸負(fù)方向傳播，則此時(shí)P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，B項(xiàng)正確；由題圖甲可以看出，由于t0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P不處于平衡位置或最大位移處，故從t0.10s到t0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程不為30cm，D項(xiàng)錯(cuò)誤.命題點(diǎn)三波傳播的多解問(wèn)題1.波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素(1)周期性時(shí)間周期性：時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確.空間周期性：波傳播的距離x與波長(zhǎng)的關(guān)系不明確.(2)雙向性傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定.振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定.2.解決波的多解問(wèn)題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x，若此關(guān)系為時(shí)間，則tnTt(n0,1,2)；若此關(guān)系為距離，則xnx(n0,1,2).例3(多選)簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10m的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開(kāi)始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖13所示.則()圖13A.質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向B.該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7sC.該波的傳播速度可能為2m/sD.該波的波長(zhǎng)可能為6m答案AD解析由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A正確；簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向從P到Q，由題圖可知，周期T6 s，從P傳到Q的時(shí)間t(4nT) s(n0,1,2)，即t4 s,10 s,16s，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由vm/sm/s(n0,1,2)，速度v可能為2.5 m/s,1 m/s，0.625 m/s，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理，該波的波長(zhǎng)vT，波長(zhǎng)可能為15 m,6m,3.75m，所以選項(xiàng)D正確.變式7(多選)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，如圖14所示，軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)相距12m，t0時(shí)a質(zhì)點(diǎn)位于波峰，b質(zhì)點(diǎn)位于波谷；t0.5s時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)位于波谷，b質(zhì)點(diǎn)位于波峰.下列判斷正確的是()圖14A.波一定沿x軸正方向傳播B.波長(zhǎng)可能是8mC.周期可能是0.2sD.波速一定是24m/s答案BC解析由題意可知波的傳播方向是不確定的，故A錯(cuò)誤；若a質(zhì)點(diǎn)位于波峰，b質(zhì)點(diǎn)位于波谷，則x12m(n)(n0,1,2,3)，則得m，故的可能值有24m、8m，故B正確；同理，t0.5s(k)T(k0,1,2,3)，Ts，則T的可能值有1s、s、0.2s，故C正確；波速可能為vm/s(n0,1,2,3，k0,1,2,3)，當(dāng)n0，k0時(shí)，v24 m/s，波速可能是24m/s，故D錯(cuò)誤.變式8(多選)一列橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn).在t時(shí)刻A、B兩點(diǎn)間形成如圖15甲所示波形，在(t3s)時(shí)刻A、B兩點(diǎn)間形成如圖乙所示波形，已知A、B兩點(diǎn)間距離a9m，則以下說(shuō)法中正確的是()圖15A.若周期大于4s，波可能向右傳播B.若周期為4s，波一定向右傳播C.若波速為8.5m/s，波一定向左傳播D.該波波速可能的最小值為0.5m/s答案BCD解析若波向右傳播，3s(n)T1(n0,1,2)，T1s；若波向左傳播，3s(n)T2(n0,1,2)，T2s由于n是整數(shù)，當(dāng)n0，T14s時(shí)，波向右傳播，而波向右傳播的周期T14s，故A錯(cuò)誤，B正確.由題圖知波長(zhǎng)6m，若波速為8.5m/s，波傳播的距離為xvt8.53m25.5m4，根據(jù)波形的平移，波一定向左傳播，故C正確.波向左傳播且n0時(shí)，周期最大，為T212s，該波波速可能的最小值為vm/s0.5 m/s，故D正確.命題點(diǎn)四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1.加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷：疊加區(qū)域某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)的還是減弱的，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差x.某點(diǎn)到兩波源的距離之差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即xn(n0,1,2)，則振動(dòng)加強(qiáng)；距離之差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，即x(2n1)(n0,1,2)，則振動(dòng)減弱.2.波的干涉的兩點(diǎn)提醒：(1)干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域或振動(dòng)減弱區(qū)域的空間位置是不變的，不隨時(shí)間變化.(2)干涉時(shí)，加強(qiáng)的點(diǎn)只是振幅大了，并非任一時(shí)刻的位移都大；減弱的點(diǎn)只是振幅小了，也并非任一時(shí)刻的位移都最小.3.波的衍射的三點(diǎn)注意：(1)并非只有縫、孔或障礙物很小時(shí)才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，明顯衍射的條件是縫、孔或障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相比小或相差不多，而不是要求縫、孔或障礙物一定要小.(2)任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射不需要條件.(3)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需要一定的條件.例4(多選)(2018溫州市新力量聯(lián)盟期末)如圖16所示，S1、S2是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅均為A.a、b、c三點(diǎn)均位于S1、S2連線的中垂線上，且abbc.某時(shí)刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c點(diǎn)是兩列波的波谷相遇點(diǎn).則()圖16A.a處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2A，c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2AB.b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2AC.如果兩列波振幅不同，則相遇后，振幅小的一列波將減弱，振幅大的一列波將加強(qiáng)D.這兩列波形成的圖樣叫干涉圖樣答案BD變式9利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖17甲、乙所示，則()圖17A.圖甲、乙均顯示了波的干涉現(xiàn)象B.圖甲、乙均顯示了波的衍射現(xiàn)象C.圖甲顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖乙顯示了波的衍射現(xiàn)象D.圖甲顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖乙顯示了波的干涉現(xiàn)象答案D變式10(多選)圖18中S為在水面上振動(dòng)的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得A處水面沒(méi)有振動(dòng)，為使A處水面也能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法是()圖18A.使波源的頻率增大B.使波源的頻率減小C.移動(dòng)N使狹縫的間距增大D.移動(dòng)N使狹縫的間距減小答案BD解析使狹縫滿足明顯衍射的條件即可，將狹縫間距變小，或?qū)⒉ㄩL(zhǎng)變大，即減小波源的頻率，B、D正確.變式11如圖19所示為一大型娛樂(lè)場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行“特技表演”時(shí)的俯視效果的草圖.表演者騎著摩托車在球體的內(nèi)壁以恒定的速率做“飛檐走壁”的表演，在離表演者很遠(yuǎn)的觀眾席后排P點(diǎn)的觀眾聽(tīng)到摩托聲的感覺(jué)應(yīng)是()圖19A.觀眾接收到摩托車在A點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率最大B.觀眾接收到摩托車在B點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率最大C.觀眾接收到摩托車在C點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率最大D.觀眾接收到摩托車在C點(diǎn)和D點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率相同答案C解析據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)聲源與觀察者靠近時(shí)，觀察者接收的頻率較高；當(dāng)聲源與觀察者遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收的頻率較低；當(dāng)聲源與觀察者距離不變時(shí)，觀察者接收的頻率不變，選項(xiàng)C正確.1.(多選)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波說(shuō)法正確的是()A.機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率B.機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等C.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向D.在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離答案AD解析機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率，A正確；波的傳播速度與振源振動(dòng)速度沒(méi)有直接關(guān)系，B錯(cuò)誤；只有橫波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向才總是垂直于波傳播的方向，在縱波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一條直線上，C錯(cuò)誤；機(jī)械波在傳播過(guò)程中，根據(jù)公式vT，在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離，D正確.2.(多選)下列選項(xiàng)利用了多普勒效應(yīng)的是()A.利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來(lái)判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度B.交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來(lái)，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理C.鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動(dòng)情況D.有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖嘯聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去答案ABD解析鐵路工人把耳朵貼在鐵軌上聽(tīng)火車運(yùn)動(dòng)情況屬于利用固體傳聲較快的特點(diǎn)，不是利用多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.3.(多選)以下說(shuō)法中正確的是()A.波的衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象B.要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波波長(zhǎng)C.波長(zhǎng)越長(zhǎng)的波，越容易發(fā)生明顯的衍射D.只有波才有衍射現(xiàn)象答案CD解析衍射是波特有的現(xiàn)象，即任何波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過(guò)存在明顯與不明顯的差別而已，只有當(dāng)障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或者比波長(zhǎng)小時(shí)，才會(huì)觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C、D正確.4.下列物理現(xiàn)象：在春天里一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；“聞其聲而不見(jiàn)其人”；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們駛來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高.分別屬于波的()A.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)答案A解析在春天里一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見(jiàn)其人”屬于聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們駛來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng).5.(多選)如圖1所示為兩列相干波某時(shí)刻的波峰和波谷位置，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，相鄰實(shí)線與虛線間的距離為0.2m，波速為1m/s，在圖示范圍內(nèi)可以認(rèn)為這兩列波的振幅均為1cm，C點(diǎn)是B、D兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，則()圖1A.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的高度差為2cmB.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)C.F點(diǎn)到兩波源的路程差為零D.經(jīng)0.1s，A點(diǎn)的位移為零答案BD解析A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，兩點(diǎn)振幅均為2cm，兩點(diǎn)高度差為4cm，故A錯(cuò)誤；C點(diǎn)為B、D兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，所以C點(diǎn)處在平衡位置，又因D點(diǎn)離波源較近，下一個(gè)波峰經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，所以C點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)，故B正確；F點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，它到兩波源的路程之差應(yīng)為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；由v知Ts0.4s，經(jīng)t0.1s，A點(diǎn)由波峰回到平衡位置，位移為零，故D正確.6.(多選)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15s.下列說(shuō)法正確的是()A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6HzC.該水面波的波長(zhǎng)為3mD.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去答案AC解析水面波是機(jī)械振動(dòng)在水面上的傳播，是一種典型的機(jī)械波，A對(duì)；從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰中經(jīng)歷了9個(gè)波形，時(shí)間間隔為15s，所以其振動(dòng)周期為Tss，頻率為0.6Hz，B錯(cuò)；其波長(zhǎng)vT1.8m/ss3m，C對(duì)；波傳播時(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，但是能量隨著波的向前傳播而傳遞出去，D錯(cuò).7.(多選)(2019屆牌頭中學(xué)模擬)周期為2.0s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的波動(dòng)圖象如圖2所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng).則該波()圖2A.波長(zhǎng)為2mB.波速v2m/sC.沿x軸負(fù)方向傳播D.質(zhì)點(diǎn)P在1s時(shí)間里沿波的傳播方向前進(jìn)2m答案AC解析由題圖可得，這列波的波長(zhǎng)為2m，波速v1m/s，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；P點(diǎn)此時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形的平移法，可得這列波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.8.(多選)(2018臺(tái)州市3月選考)如圖3所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v10m/s，已知t0時(shí)，波剛好傳到x20m處，則下列說(shuō)法正確的是()圖3A.波源開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向B.t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P、Q加速度方向相反C.t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P再經(jīng)過(guò)到達(dá)平衡位置(T為波的周期)D.從t0開(kāi)始經(jīng)2.5s，x10m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.50m答案AD9.(多選)(2018臺(tái)州市期末)一列波的波源S在O點(diǎn)做豎直方向、頻率為10Hz的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).t0時(shí)刻，向右傳播的波形如圖4所示，向左傳播的波形未畫出()圖4A.t0時(shí)刻，x1m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上B.t0時(shí)刻，x2m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上C.t00.175s時(shí)刻，x1m處的質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置D.t00.125s時(shí)刻，x1m處的質(zhì)點(diǎn)處在波峰位置答案AC10.(多選)一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，在某一時(shí)刻波形圖如圖5所示，已知P點(diǎn)振動(dòng)周期為0.5s，由此可以判斷出()圖5A.此時(shí)P點(diǎn)加速度正在增大B.該波波速為8m/sC.離坐標(biāo)原點(diǎn)為11m的Q點(diǎn)先沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.從此時(shí)刻算起，t1.125s時(shí)Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰答案BC解析簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，則P點(diǎn)此時(shí)刻向平衡位置振動(dòng)，加速度正在減小，故A錯(cuò)誤.由題圖得，波長(zhǎng)4m，波速為vm/s8 m/s，故B正確；根據(jù)波形的平移法判斷可知Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故C正確；此時(shí)x0處是波峰，Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰需要ts1.375s，故D錯(cuò)誤.11.(多選)(2018金華市、麗水市、衢州市十二校聯(lián)考)如圖6所示，兩列簡(jiǎn)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x0.2m和x1.2m處，兩列波的速度均為v0.4m/s，兩波源的振幅均為A2cm，圖示為t0時(shí)刻兩列波的圖象(傳播方向如圖所示)，此刻平衡位置處于x0.2m和x0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x0.5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是()圖6A.兩列波相遇后不能發(fā)生干涉B.t1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為4cmC.t1s后，平衡位置處于x0.6m的質(zhì)點(diǎn)位移始終為0D.t0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)答案BC12.(多選)如圖7為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為t0時(shí)刻的波形圖，虛線為t0.6s時(shí)的波形圖，波的周期T0.6s，則()圖7A.波的周期為0.8sB.在t0.9s時(shí)，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)過(guò)0.4s，P點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為0.4mD.在t0.5s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置答案ACD解析根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知由實(shí)線得到虛線需要將圖象沿x軸負(fù)方向平移(n)，其中n0、1、2、3、4，故由實(shí)線傳播到虛線這種狀態(tài)需要(n)T，即(n)T0.6s，解得Ts，其中n0、1、2、3、4，又T0.6s，故周期為0.8s，故A正確.由于波沿x軸負(fù)方向傳播，故t0時(shí)刻P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，而周期T