2018版高考物理二轮(江苏专版)教师用书：第一部分 专题十四 振动和波动 光及光的波动性 Word版含解析

专题十四 振动和波动 光及光的波动性

考点1| 振动与波动的综合应用 难度：中档题 题型：选择题、填空题和计

算题 五年4考

(对应学生用书第79页)

1．(2015·江苏高考T 12(B)(1)(2))(1)(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( )

【导学号：17214203】

A ．波速变大

B ．波速不变

C ．频率变高

D ．频率不变

(2)用2×106 Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s 和1 500 m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射．

【解析】 (1)渔船与鱼群发生相对运动，被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变；由多普勒效应知，反射回来的超声波的频率变高，故选项B 、C 正确．

(2)由v ＝λf 知，超声波在结石中的波长λ1＝v 1f ，在胆汁中的波长λ2＝v 2f ，则波

长之比：λ1λ2＝v 1v 2

＝1．5． 超声波遇到结石时，其波长远小于结石的线度，则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象．

【答案】 (1)BC (2)1．5 不容易

2．(2017·江苏高考T 12(B)(2))野生大象群也有自己的“语言”．研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放录音时，能听到比正常播放时更多的声音．播放速度变为原来的2倍时，播出声波的______(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波传播速度________(选填“变大”“变小”或“不变”)．

【解析】 播放速度加倍，其频率加倍，但声波传播速度由介质决定，与频率无关．

【答案】 频率 不变

3．(2014·江苏高考T 12(B)(2))在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期．以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正．

【解析】 ①应在摆球通过平衡位置时开始计时；②应测量单摆多次全振动的时间，再计算出周期的测量值．(或在单摆振动稳定后开始计时)

【答案】 见解析

4．(2013·江苏高考T 12(B)(1))如图14-1所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz ．现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时

的频率为1 Hz，则把手转动的频率为()

图14-1

A．1 Hz B．3 Hz

C．4 Hz D．5 Hz

A[根据受迫振动的频率等于驱动力的频率，选项A正确．]

“1分，1看”巧解两种图象问题

1分：分清振动图象与波动图象，此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象．

1看：看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级．

●考向1机械振动

1．(2017·盐城期中)一个在水平面内做简谐运动的弹簧振子，从第一次以不等于零的速度经过非平衡位置的某点a时开始计时，下列说法中正确的是() A．到它第二次经过a点时，所需时间为半个周期

B．到它第二次经过a点时，所需时间为一个周期

C．到它第三次经过a点时，所需时间为一个周期

D．到它第三次经过a点时，所需时间为二个周期

C[振子从第一次以不等于零的速度经过非平衡位置的某点a时开始计时，当振子再次经过a时，速度的方向一定与开始时的方向相反，所以经过的时间可能大于半周期，也可能小于半个周期，但一定不等于半个周期或一个周期，故A错误，B错误．振子从第一次以不等于零的速度经过非平衡位置的某点a时开始计时，当振子第三次经过a时，速度的方向一定与开始时的方向相同，所以经过的时间一定是一个周期，故C正确，D错误．] 2．(2017·苏州一模)如图14-2所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B

的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B、C、D摆的振动发现()

图14-2

A．C摆的频率最小

B．D摆的周期最大

C．B摆的摆角最大

D．B、C、D的摆角相同

C[由A摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟A摆相同，频率也相等，故A、B错误；

受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，由于B摆的固有频率与A摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大，故C正确，D错误．]

●考向2机械波

3．(2017·北京高考)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图14-3所示，下列描述正确的是()

图14-3

A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

A[A对：t＝1 s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值．

B错：t＝2 s时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，

加速度为零．

C 错：t ＝3 s 时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值．

D 错：t ＝4 s 时，振子在平衡位置且向x 轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零．]

4．(2017·天津高考)手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图14-4．绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L ．t ＝0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( )

图14-4

A ．该简谐波是纵波

B ．该简谐波的最大波长为2L

C ．t ＝T 8，P 在平衡位置上方

D ．t ＝3T 8时，P 的速度方向竖直向上

C [A 错：由于O 点的振动方向与传播方向垂直，故该简谐波为

横波．

B 错：由于P 在平衡位置且向上振动，故OP 间的基本波形如图

所示．

因此λ4＋nλ＝L ，即λ＝4L 4n ＋1

，最大波长为4L ． C 对：0～T 4，质点P 从平衡位置向正的最大位移运动，所以t ＝T 8时，P 在平

衡位置上方．

D 错：T 4～3T 4，质点P 从正的最大位移运动到负的最大位移，即P 的速度方

向竖直向下，即t ＝3T 8时，P 的速度方向竖直向下．]

●考向3 波的干涉和衍射