1、- 1 -高三物理一轮复习讲义（80）（波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应）一、知识梳理1波面和波线：波面指波传播过程中，任何_相同的点组成了一个个面；波线指与波面垂直的那些背离波源的线，它代表了波的_波线与波面_。2惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的_，其后任意时刻，这些子波在波的传播方向上的_就是新的_3反射规律：在波的反射中，入射角为入射波的波线与界面法线的夹角；反射角为反射波的_与界面_的夹角；反射角_入射角；反射波的波长、频率和波速都与入射波_4折射定律：在波的折射中，波的_保持不变，故_和_ 都发生变化当波由介质 I 射入介质时，入射角、折射角以及两介质中
2、波速的关系为_5波的独立传播和叠加（1）波的独立传播原理：两列波相遇前、相遇过程中和相遇后，各自的_不发生任何变化，这叫做波的独立传播原理（2）波的叠加原理：几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的_6波的干涉（1）干涉现象：_相同的两列波叠加，使某些区域的振动_，某些区域的振动_，而且振动加强的区域和振动减弱的区域_，这种现象叫做波的干涉所形成的图样叫做干涉图样（2）产生稳定干涉的必要条件：两列波的_（3）振动加强和减弱的条件：在两波源振动情况(振动步调) 相同的情况下，如果某点到两波源的距离之差等于波长的_倍，
3、则该点的振动是加强的；如果某点到两波源的距离之差是_的奇数倍，则该点的振动是减弱的(若两波源的振动情况相反，则结果完全相反)7波的衍射现象（1）定义：波传播过程中偏离_绕过障碍物的现象叫衍射（2）发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长_。8多普勒效应：由于_和观察者之间有_，使观察者感到_发生变化的现象，叫做多普勒效应当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接受到的频率_；如果二者相互远离，观察者接受到的频率_。- 2 -二、典例分析：1关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是 （ ）A两列频率相同的波相遇时振动加强的点只有波峰与波峰相遇的点B两列频率不相同的波相遇时，因为没有
4、稳定的干涉图样，所以没有叠加C两列周期相同的波相遇时，如果介质中的某质点振动是加强的，则某时刻该质点的位移也可能是零D两列周期相同的波相遇时，振动加强的点的位移总是比振动减弱的质点的位移大2一波源在绳的左端发生波 P，另一波源在同一根绳的右端发生波 Q，波速为 1 m/s，在 t=0 时，绳上的波形如图中的 a 所示，根据波的叠加原理，以下判断中正确的是 （ ）A当 t=2 s 时，波形如 b 图，t=4 s 时，波形如 c 图B当 t=2 s 时，波形如 b 图， t=4 s 时，波形如 d 图C当 t=2 s 时，波形如 c 图，t=4 s 时，波形如 b 图D当 t=2 s 时，波形如
5、c 图，t=4 s 时，波形如 d 图3两列波长相同的水波发生干涉现象，若在某一时刻，P 点恰好是两列波的波峰相遇，Q点处是两列波的波谷相遇，则 （ ）AP 点振动加强， Q 点振动减弱 BP、Q 两点振动周期相同CP、 Q 两点振动都加强 DP 、Q 两点始终处于最大或最小位移处4如图所示，两列横波沿相反方向传播，传播速度 v=6m/s，两列波频率 f=30Hz，在 t=0时，这两列波分别从左和从右刚刚传到 S1、S 2 处，使 S1、 S2 均开始向上做简谐运动，设向右传和向左传两列波振幅分别为 2cm 和 1cm，质点 A 到 S1、S 2 距离分别为 1.95m 和3.25m，则两列波
6、都到达 A 点后，质点 A 振幅为多大？ v vS1 A S25一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示。波源的平衡位置坐标为 x=0当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标 x=2 m 的质点所处位置及运动情况是 （ ）A在其平衡位置下方且向上运动B在其平衡位置下方且向下运动C在其平衡位置上方且向上运动D在其平衡位置上方且向下运动6如图所示，在坐标系 xOy 的 Y 轴上有两个相同的波源 A，B ， - 3 -它们激起水波波长为 2 m，A，B 的坐标分别为(0，2 m)和(0，5 m)在 z 轴上从一 到+范围内两列波叠加后相减弱的点有多少个?三、作业1关于声波，下列说法
7、中正确的是 （ ）A空气中的声波一定是纵波B声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播C声音在水中的传播速度大于在空气中的传播速度D空中有时雷声不绝，这是由声波的干涉引起的2如图所示，S 为波源，M、N 为两块挡板，其中 M 板固定，N 板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得 A 点没有振动，为了使 A 点能发生振动，可采用的方法是 （ ）A增大波源的频率 B减小波源的频率C将 N 板向上移动一些 D将 N 板向下移动一些3假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是 300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是 （）A当汽车向你驶来时听到喇叭声音的频率大于 300
8、 HzB当汽车向你驶来时听到喇叭声音的频率小于 300 HzC当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于 300 HzD当汽车和你擦身而过后听到喇叭声音的频率小于 300 Hz4如图所示，S 1、S 2 是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为 A，a、b、c 三点分别位于 S1、S 2 连线的中垂线上，且 ab=bc。某时刻 a 是两列波的波峰相遇点，c 是两列波的波谷相遇点，则（ ）Aa 处质点的位移始终为 2ABc 处质点的位移始终为2ACb 处质点的振幅为 2ADc 处质点的振幅为 2A5关于多普勒效应，以下说法正确的是 （ ）只有机械波才能产生多普勒效应机械波、电磁波、光波等均能
9、产生多普勒效应产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化产生多普勒效应的原因是观察者接受到的频率发生了变化A B CD6如图所示为两列同频率的水波在 t=0 时刻的叠加情况，实线表示波- 4 -峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为 2cm，波速 2m/s，波长为 0.4m，E 点是 BD 连线和 AC 连线的交点，下列说法正确的是（ ）AA、C 两点是振动减弱的点BB、D 两点在该时刻的竖直高度差为 4cmCE 是振动加强的点Dt=0.05s 时， E 点距平衡位置的位移的大小为 2cm7如图所示，沿 x 轴传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则可推出 （）A
10、再经过 0.01s，图中质点 a 的速度方向与加速度方向相同B图中质点 b 此时动能正在向势能转化，其加速度正在增大C若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为 50HzD若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不大于 2m8测声室内的地面、天花板和四周墙壁表面都贴上了吸音板它们不会反射声波。在相距6 m 的两侧墙壁上各安装了一个扬声器 a 和 b，俯视图如图所示。两扬声器的振动位移大小、方向完全相同，频率为 170 Hz一个与示波器 Y 输入相连的麦克风从 a 点开始沿 a、b 两点连线缓慢向 b 运动已知空气中声波的波速为 340 m/s则 （ ）A麦克风运动到距离 a 点 1.5
11、 m 处时示波器荧屏上的波形为一直线B麦克风运动过程中除在 a、b 两点外，示波器荧屏有 5 次出现波形最大C麦克风运动过程中示波器荧屏显示的波形幅度是不变的D如果麦克风运动到 a、b 连线的中点停下来之后麦克风中的振动膜将始终处于最大位移处9如图所示，在一根绳的两端相向传播着完全对称的脉冲波形，当它们恰好完全相遇时，绳上 a 质点的振动方向_，O 质点的振动方向 _（选填“向上”、 “向下”或“没有” ）10A、B 两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图所示，已知波的传播速度为 v，图中标尺每格长度为 l，在图中画出又经过 t= 时的波vl7形- 5 -高三物理一轮复习讲义（81）（综合）班
12、级 学号 姓名 1如图甲所示，O 点为振源， OP=s，t=0 时刻 O 点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波，图乙为从 t=0 时刻开始描绘的 P 点的振动图像，下列判断中正确的是（ ）A该波的频率为 12tB这列波的波长为 sCt=0 时刻，振源 O 振动的方向沿 y 轴正方向Dt=t 2 时刻， P 点的振动方向沿 y 轴负方向2声音的传播过程中，声源和观察者如果发生相对运动，观察得到声音的频率会发生变 化，现有频率一定的声源在空气中向着静止的接收器运动，以 v 表示声源的速度，v 波 表示声波的速度(vv 波 )， 表示接收器接收的频率，若 增大，则 （ ）A 增大，v
13、波 增大 B 增大，v 波 不变 C 不变，v 波 增大 D 减小，v 波 不变3一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，波速 v=4 m/s已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图甲所示，在下列 4 幅图(图乙) 中能够正确表示 t=0.15 s 时波形的图是（ ）- 6 -4如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 （ ）A该时刻质点 0 正处在平衡位置BP 、N 两质点始终处在平衡位置C随着时间的推移，质点 M 将向 O 点处移动D从该时刻起，经过四分之一周期，质点 M 到达平衡位置5如图所示，S 是振源，MN 是带孔挡板
14、，其中 M 固定，N 可上下移动，为了使原来不振动的 A 点振动起来，可采用 （ ）A增大 S 的频率 B减小 S 的频率 CN 上移 DN 下移6细绳的一端在外力作用下从 t=0 时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取 15 个点，如图（甲）t=0 时刻各点所处的位置， （乙）为 t=T/4 时刻的波形图（T 为波的周期） 。在（丙）中画出 t=3T/4 时刻的波形图。7如图所示，波源 S 上下振动产生的简谐波能向左、右两个方向沿直线传播P 1、P 2、P 3，Q 1、Q 2、Q 3与 S 为直线上等间隔的质点，且间隔为 50 cm开始时 S 从平衡位置向上运动经 0.1 s
15、第一次达到最大位移，此时 Q2 点恰好开始振动设振幅为 5 cm（1）求简谐波的速度为多大?（2）从 S 开始运动算起。求经过多长时间质点 Q10 第一次向下达到最大位移?（3）以波源平衡位置为坐标原点，画出当质点 Q10 向下达到最大位移时的波的图象(在坐标原点两侧至少各画出一个完整的波形)- 7 -（4）如果从质点 Q10 第 1 次向下达到最大位移时开始计时，画出 P6 点的振动图象8如图所示，一列简谐横波的波源在坐标原点，x 轴为波的传播方向，y 轴为振动方向。当波源开始振动 0.5 s 时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中 P 点） 。试求：（1）波的振幅为多少？（2）从图示位置再
16、经多长时间波传到 Q 点？（3）Q 点开始振动的方向如何？9如图所示为一列横波沿 x 轴传播时，t 1=0 和 t2=0.005 s 时刻的波的图像，分别由图中的实线和虚线表示。（1）由图线求出波的振幅和波长；（2）设周期大于(t 2t 1)，如果波向右传播，波速多大?如果波向左传播，波速又多大? （3）设周期小于(t 2t 1)，并知波速为 6000 m/s，求波的传播方向- 8 -10湖面上一点 O 上下振动，振幅为 0.2 m，以 O 点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、,B、O 三点在一条直线上，OA 间距离为 4.0 m，OB 间距离为 2.4 m，某时刻 O 点处在波峰位置，观察发
17、现 2s 后此波峰传到 A 点，此时 O 点正通过平衡位置向下运动，OA 间还有一个波峰将水波近似为简谐波。（1）求此水波的传播速度、周期和波长（2）以 O 点处在波峰位置为 0 时刻，某同学打算根据 OB 间距离与波长的关系确定 B点在 O 时刻的振动情况，画出 B 点的振动图像你认为该同学的思路是否可行?若可行，画出 B 点振动图像；若不可行，请给出正确思路并画出 B 点的振动图像- 9 -高三物理一轮复习讲义（82）（电磁振荡 电磁波的发射和接收 电磁波谱） 班级_ 学号_ 姓名_一、双基回顾1变化的磁场产生_，变化的电场产生_。2_形成电磁波电磁波是_ (选填“ 横波”或“纵波”)，传
18、播时不需要介质电磁波在真空中的传播速度等于_3_预言了电磁波的存在，_在人类历史上首先捕捉到了电磁波4电磁波具有_、_、_、_和_等现象5_叫做振荡电流产生振荡电流的电路叫做_LC 振荡电路是一种最简单的振荡电路，产生的振荡电流按正弦规律变化6在振荡电路里产生振荡电流的过程中，_、_以及_都发生周期性的变化，这种现象叫做电磁振荡7LC 振荡电路发生电磁振荡时，在电容器放电过程中，电容器极板上的电荷量逐渐_，放电电流逐渐_，电容器里的电场逐渐_，线圈的磁场逐渐_，_能逐渐转化为_能在电容器充电过程中，电容器极板上的电荷量逐渐_，充电电流逐渐_，电容器里的电场逐渐_，线圈的磁场逐渐_，_能逐渐转化
19、为_能8LC 振荡电路产生的电磁振荡，其周期 T 与电感 L、电容 C 的关系是_，频率f 与电感 L、电容 C 的关系是_9电磁波的波速、波长、频率和周期的关系式是_10要有效地发射电磁波振荡电路必须具有如下特点：_- 10 -。11利用电磁波发射信号，需对电磁波实行调制，即_调制方式有调幅和调频两种使高频电磁波的_随信号的强弱而变，这种调制叫做调幅使高频电磁波的_随信号的强弱而变这种调制叫做调频 12_叫做电谐振使接收电路产生电谐振的过程叫做_叫做解调解调是_的逆过程调幅波的解调也叫_13雷达天线向一定方向发射无线电脉冲，无线电波遇到障碍物要发生_测出 时间，就可以确定障碍物的距离，再根据
20、_便可确定障碍物的位置14_叫做电磁波谱。15按频率由低到高(波长由长到短 )排列，电磁波有_ 。二、巩固练习1建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是 （ ）A法拉第 B奥斯特 C赫兹 D麦克斯韦2以下叙述正确的有 （ ）A任何电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速B电磁波一定是横波C振荡电路发射电磁波的过程也是向外辐射能量的过程D振荡电路向外辐射能量本领的大小与电磁波的频率无关3要使 LC 振荡回路的频率增大，可采用的方法是 （ ）A增大电容器两极板间距 B增大电容器两极板的正对面积C在线圈中插入铁芯 D减少线圈的匝数4目前雷达发射的电磁波频率多在 200MHz 至 1000MHz 的范围内，下列关于雷达和电磁波说法正确的是 （ ）A真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在 0.3m 至 1.5m 之间B电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D波长越短的电磁波，反射性能越强5关于电磁波，下列说法中正确的是 （ ）A电磁波是变化的电磁场由发生区向远处的传播B电磁波必须依靠介质来传播C电磁波会发生反射、折射、干涉和衍射D电磁波具有能量7关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是 （ ）A发射的 LC 电路是开放的 B电信号频率低，不能直接用来发射
