2021高三物理一轮复习 7.3波的特有现象声波超声波课时练习.doc

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第七章第3课时1.如下图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s.则()A．图示时刻，质点b正在向平衡位置移动B．从图示时刻开始，经过0.01 s质点a通过的路程为0.4 m C．这列波的频率为50 Hz D．若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物，能发生明显的衍射现象【答案】BCD 2．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是()A．波1速度比波2速度大B．相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D．这两列波传播的方向上，运动的观察者听到的这两列波的频率可以相同【答案】BC 3．如图所示是观察水面波衍射的实验装置．AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是()A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到波的衍射现象【解析】由题图可见两波纹间距λ与AB孔的大小接近，所以水波通过AB孔会发生明显的衍射．由于衍射后水波的频率不变，波速不变，因此水波的波长也不变．A、B选项正确；AB孔扩大后若破坏了明显衍射的条件时就不会看到明显的衍射现象，故C选项正确，D选项错误；此题重在理解障碍物尺寸和波长的相对大小关系，并以此作为判断明显衍射的条件．【答案】ABC 4．如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则()A．f1＜f,f2＜f B．f1＜f,f2＞f C．f1＞f,f2＞f D．f1＞f,f2＜f【解析】声源靠近A处的人，由多普勒效应知，他接收到的频率变大，即f1＞f：相反，声源远离B处的人，则他接收到的频率变小，即f2＜f，故选项D对．【答案】D 5．如下图所示为两列简谐波在同一条绳子上传播时某时刻的波形图，M为绳子上x＝0.2 m处的质点，则下列说法正确的是()A．这两列波将发生干涉现象，质点M的振动始终加强B．由图示时刻开始，再经甲波周期的，M将位于波谷C．甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大D．因波的周期未知，故两列波的波速的大小无法比较【答案】ABC 6．两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6 m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是()A．两波源的振动频率一定不相同B．虚线一定是波谷与波谷相遇处C．两列波的波长都为2 m D．两列波的波长都为1 m【解析】只有两列频率相同的波相遇，才能产生干涉现象，A错．波谷与波谷相遇点为加强点，而图中虚线为振动减弱区域，B错．如图所示的该时刻相邻两实线间为，由此可知3λ＝6 m，即λ＝2 m．C正确，D错误．【答案】C 7．如下图所示为一列简谐横波的图象，质点P此时的动量为mv，经过0.2 s，质点P的动量大小和方向都不变，再经过0.2 s，质点P的动量大小不变，方向改变，由此可判断()A．波向左传播，波速为5 m/s B．波向右传播，波速为5 m/s C．该波与一个频率为1.25 Hz的波可能发生干涉现象D．该波与一个频率为1.25 Hz的波不可能发生干涉现象【解析】只有当P质点向下振动到x轴下方与原位置对称点，两者动量相等；再经0.2 s质点继续向下振动到最大位置处再返回到该点，动量大小相等、方向相反．此过程经过，由此可知，波向左传播．T＝0.8 s，λ＝4 m，则v＝＝m/s＝5 m/s，故A正确，B错误；而f＝＝1.25 Hz，该波与一个频率为1.25 Hz的波相遇可能发生干涉现象，C正确，D错误．【答案】AC 8．如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴，t＝0时刻，这两列波的波形如图所示．下图是画出平衡位置在x＝2 m处的质点，从t＝0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是()【解析】从图中读出两列波的波长λ＝4 m，周期T＝0.4 s，t＝0时在x＝2 m处的质点位移为零，且正在向上运动，所以从t＝0开始在一个周期内的振动图象如图B所示，即B选项正确．【答案】B 9．坐标原点O处有一波源S，在xOy坐标平面内发生沿y轴方向振动的平面简谐横波，波在沿x轴方向的均匀介质中传播的速度为v＝200 m/s，已知t＝0时刻，沿x轴正方向传播的一列波刚好到达x＝40 m处，如下图所示，则下列说法中正确的是()A．波源S开始振动的方向沿y轴正方向B．x轴上x＝40 m处的质点在t＝0.05 s时位移最大C．若波源沿着x轴正方向匀速靠近位于坐标为(100,0)处的接收器(图中未画出)，则接收器接收到的频率比波源振动频率高D．若波源沿着x轴正方向匀速运动，同时，位于坐标为(100,0)处的接收器(图中未画出)向x轴负方向匀速运动，则接收器接收到的频率不断变小【解析】因为波向右传播，则可认为左侧的O点为波源，根据后面的质点要重复前面的质点的振动且波形不被破坏，可判断出波源是向上即沿y轴正方向开始振动，A项正确；由图知λ＝20 m，由T＝＝s＝0.1 s，因t＝，所以质点向上振动到最大振幅处又回到了平衡位置，故B错误；当波源相对接收器靠近时，在单位时间接收到的信号的个数增多，即接收到的频率增大，C、D都是波源与接收器相对靠近，故C对，D错．正确选项为A、C.【答案】AC 10．如图所示，横波1沿BP方向传播，B点的振动图象如图甲所示；横波2沿CP方向传播，C点的振动图象如图乙所示．P与B相距40 cm，P与C相距50 cm，波速都为20 cm/s.两横波在P处相遇，两横波振动方向相同，P点振幅为()A．70 cm B．50 cm C．10 cm D．35 cm【解析】Δl＝－＝50 cm－40 cm＝10 cm，由图可知T＝1 s，λ＝vT＝20 cm，所以Δl＝，但是由两波源的振动图象知，两波源振动情况相反，所以P点应为加强点，所以P点的振幅A＝A1＋A2＝30 cm＋40 cm＝70 cm，只有A正确．【答案】A 11．如下图所示，A处放一频率为40 Hz的音叉，经过橡皮管ACB和ADB连通到B处，在B处完全听不到音叉振动的声音，已知管ACB的长度为0.4 m，声音在空气中传播速度为320 m/s，那么管ADB的长度至少为多少米？【解析】声波的波长为：λ＝＝m＝8 m.由波的干涉原理知：lADB－lACB＝所以lADB＝＋lACB＝4 m＋0.4 m＝4.4 m.【答案】4.4 m 12．两列横波在x轴上沿相反方向传播，如图所示，传播速度v＝6 m/s，两列波的频率都是f＝30 Hz，在t＝0时，这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上做简谐振动，S1的振幅为2 cm，S2的振幅为1 cm，已知质点A与S1、S2的距离分别是S1A＝2.95 m，S2A＝4.25 m，当两列波在A点相遇时，A点的振幅为多大？【解析】根据v＝λf，则λ＝＝m＝0.2 m S1、S2两波源到A点的波程差ΔS＝S2A－S1A＝(4.25－2.95)m＝1.3 m因为是完全相同的波源，所以ΔS若满足半波长的偶数倍，A点振动加强，振幅为两振幅之和，ΔS若满足半波长的奇数倍，A点振动减弱，振幅为两振幅之差，由此判定＝1.3×2/0.2＝13即满足半波长的奇数倍，A点为振动减弱点，振动振幅为A＝A1－A2＝(2－1)cm＝1 cm.【答案】1 cm。