高考物理 62波的特性超声波精解分析.doc

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1、高考题精解分析：62波的特性超声波高频考点：波动的干涉和衍射、超声波动态发布：2010上海物理第2题、2010上海物理第3题、2010海南物理第18题、2010新课标全国理综卷第34题、2010山东理综第37题、2011浙江理综卷第17题命题规律：波动的干涉和衍射、超声波是高考常考的知识点，可能为选择题，也可能为计算题，难度中等或偏易。命题分析考查方式一波的干涉和衍射【命题分析】产生稳定干涉现象的条件是两列波频率相同；能观察到明显衍射现象的条件是小孔或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小。一切波都能发生衍射，衍射是波动特有的现象。超声波是频率高于2万H

2、z，人耳不能够听到的声波。超声波的特点是波长短，沿直线传播。高考对波的干涉和衍射为选择题，难度中等或偏易。图a图b例1（2010上海物理第2题）利用发波水槽得到的水面波形如a，b所示，则A．图a、b均显示了波的干涉现象B．图a、b均显示了波的衍射现象C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象【解析】图a为波通过小孔后的传播情况，显示了波的衍射现象；图b是两列相干波叠加后的波形，显示了波的干涉现象，所以选项D正确。【点评】此题考查用发波水槽演示的水波干涉和衍射实验。例2.（2010上海物理第3题）声

3、波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为A．声波是纵波，光波是横波B．声波振幅大，光波振幅小C．声波波长较长，光波波长很短D．声波波速较小，光波波速很大【解析】声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，是因为声波波长较长，衍射明显，光波波长很短，沿直线传播。所以选项C正确。-4-用心爱心专心【点评】考查声波衍射。例3．(2010海南物理第18题)右图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之【点评】干涉和衍射都是波动的特性，要注意干涉和衍射的区别。例4(2010新课标全国理综卷第34题)波源

4、S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中轴上的O、A两点处，OA=2m，如图所示。.两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为4m/s。.己知两波源振动的初始相位相同.求：()简谐横波的波长；()间合振动振幅最小的点的位置。【解析】（i）设波长为λ，频率为f，则ν=λf，代入已知数据，得λ=1m。（ii）以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的路程差为△L=x-(2-x)，0≤ x≤ 2。其中x、△L以m为单位。合振动振幅最小的点的位置满足△L=（k+1/2）λ，k为整数解得：x=0.25m，0.75m，1.2

5、5m，1.75m。【点评】考查波动叠加及其相关知识。考查方式二.超声波-4-用心爱心专心【命题分析】超声波是频率高于2万Hz，人耳不能够听到的声波。超声波的特点是波长短，沿直线传播。高考对超声波的考查难度中等。例5（2010山东理综第37题）渔船常利用超声波来探测远外鱼群的方位。已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。①从该时刻开始计时，画出x=7.5×10-3mm处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）。②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。【解析】

6、①简谐运动周期T=1/f=1.0×105s，x=7.5×10-3mm处质点t=0时刻处于位移负最大，据此可作出x=7.5×10-3mm处质点做简谐运动的振动图象如图所示。②超声波波长λ=15×10-3m，在水中传播速度v=λf=15×10-3×1.0×105m/s=1.5×103m/s。鱼群与渔船之间的距离x=vt/2=3000m。【点评】此题考查的知识点主要有：根据波形图画出某点振动图象，波速计算，超声波的应用等。例6（2011浙江理综卷第17题）“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图

7、。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，ν1，ν2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同，已知ν2=0.9v1入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为A.B.C.D.17.答案：D-4-用心爱心专心解析：此题考查对信息的理解和应用，考查光的反射定律、折射定律等知识点。画出波传播的波路图，由图可知，折射角r的正弦值sinr=，由题给的可得，=，联立解得h=，选项D正确。-4-用心爱心专心