人教版高考物理一轮总复习课后习题 第七章 机械振动和机械波 课时规范练22 机械波 (2)

课时规范练22 机械波
基础对点练
1.(多选)(波的干涉衍射)(福建龙岩高三三模)某型号降噪耳机工作原理如图所示,降噪过程包括如下几个环节:首先,由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声(比如100 Hz~1 kHz);接下来,将噪声信号传至降噪电路,降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作;在降噪电路处理完成后,通过扬声器向外发出声波来抵消噪声;最后,我们耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。

下列关于该降噪耳机的说法正确的是( )
A.抵消声波的频率与噪声的频率应该相同
B.抵消声波的相位与噪声的相位应该相同
C.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则耳机使用者可能会听到更强的噪声
D.抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等
2.(波的形成、波速、振幅)(辽宁沈阳高三三模)如图所示,一根柔软的弹性绳右端固定在竖直墙壁上,左端自由,在绳上每隔0.25 m标记一个点,分别记为A、B、C、D……当用某一机械装置拉着绳子的端点A使其上下做简谐运动时,绳上便形成一列向右传播的简谐横波。

若点A起振方向竖直向下,振幅为10 cm,设竖直向上为正方向,经0.3 s点A第一次达到正向最大位移处,此时点D恰好开始振动,忽略传播过程振幅的衰减,则关于这列波以下说法正确的是( )
A.波长为2 m
B.传播速度为25 m/s
C.从点A开始振动,经过0.8 s点C只经历过一次波谷
D.从点A开始振动,经过0.9 s点G通过的路程为30 cm
3.(波的图像)(山东济南高三二模)空间中有一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时位于O点的波源开始振动。

0.4 s时的波形如图所示,波源的位移y=2 cm,下列说法正确的是( )
A.波源起振方向是沿y轴负方向
B.波源的振动周期是0.8 s
C.简谐波的波长4.2 m
D.再经过0.64 s时,x=4 m处的质点到达波峰
4.(波的干涉)如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个波源,它们的振动频率均为5 Hz,振幅均为0.5 m。

P是两列波传播方向上的一个质
点,PS1=5 m,PS2=9 m,t=0时P刚好振动到波谷位置。

已知S1、S2连线上相邻两振动减弱点间的距离为1 m,下列说法正确的是( )
A.P的振幅为1.0 m
B.波的传播速度为5 m/s
C.t=0时,S1刚好振动到波谷位置
D.t=0.1 s时,S2刚好振动到波峰位置
5.(多选)(波的叠加、干涉)(山东滨州高三二模)两个材质不同、长度相等的细绳连接在一起,连接点为P点。

甲、乙两名同学分别在绳的两端A、B 以相同的振动频率同时上下抖动形成两列横波。

经过一个周期后,从两端各自形成一个完整的波形如图所示。

已知AC的水平距离4 m,BD的水平距
离为6 m 。

A 、B 两点距P 点的水平距离均为12 m,波在传播过程中各点的水平位置保持不变。

已知B 点形成的机械波在BP 中传播的速度为6 m/s,下列说法正确的是( )
A.A 点形成的机械波在左侧绳中传播的速度为4 m/s
B.B 点形成的机械波传播到P 点左侧时速度仍为6 m/s
C.两列波形成的第一个波峰在P 点相遇
D.P 点振动稳定后,为振动加强点
6.(多选)(波的图像的应用)(福建龙岩高三三模)如图所示为一列沿/s,图中A 是传播方向上的一个质点,用T 表示该波的周期,则( )
A.T=0.2 s
B.t=14T 时刻质点A 一定处于波峰处
C.经过12T 时间,质点A 沿x 轴移动2 m
D.在12T~34T 时间内,质点A 的加速度一定变大
7.(多选)(波的图像、波长、波速的关系)(山东省实验中学高三二模)趵突泉被称为“天下第一泉”,喷涌的泉水在水面激起层层涟漪,如图甲所示。

取水面波某截面观察,得一列沿x轴传播的简谐横波在t0时刻的波形如图乙所示,图乙中P质点的位移为y=1 cm,质点Q的位置坐标x=4 cm,波的周期为0.4 s。

则下列叙述正确的是( )
A.简谐横波的速度大小为3.2 m/s
B.简谐横波的速度大小为0.2 m/s
s回到平衡位置
C.若这列简谐横波沿x轴负方向传播,则P点再过1
30
D.若这列简谐横波沿x轴正方向传播,则P点再过1
s回到平衡位置
30
素养综合练
8.(天津高三二模)如图甲所示,让一根足够长均匀软绳的绳端M点在垂直于软绳的方向从t=0时刻开始做持续的简谐运动,软绳上会形成横波波形。

已知软绳端点M的振动图像如图乙所示。

在t=1.1 s时刻,M、N平衡位置之间只有一个波峰,且N点处在平衡位置且向下运动,M、N两点平衡位置
之间距离d=0.6 m。

下列说法正确的是( )
A.该波的波速为2 m/s
B.该波的波长为0.6 m
C.波上各质点的起振方向向上
D.t=0.55 s时,N点位于波峰
9.(多选)(河南高三二模)如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的完整波形,图乙为介质中的某一质点P的振动图像,根据波的图像和质点的振动图像,以下说法正确的是( )
甲
乙
A.这列波沿/s
C.质点P平衡位置的坐标为
D.从t=0时刻开始,经过6.5 s质点P恰好处在波峰
10.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。

某渔船发出的一列沿x轴传播的超声波在t=0时的波的图像如图甲所示,图乙为质点P的振动图像,则( )
A.该波沿的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25 m/s
D.经过0.5 s,质点P沿波的传播方向移动2 m
11.(山东济南高三二模)坐标原点O处有一波源做简谐振动,它在均匀介质中形成的简谐横波沿处,波形如图所示,其中P、Q为介质中的质点。

下列说法正确的是( )
A.从t=0时刻开始计时,波源振动方程为y=2sin(πt) cm
B.t=0时刻,波源处的质点开始向上振动
C.从t=3 s开始再经Δt=n-1
s(n=1,2,3…),质点P位移最大
3
D.从t=3 s开始,质点Q比质点P先回到平衡位置
12.(多选)(四川成都高三一模)简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q 是传播方向上相距8 m的两质点,波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q 两质点的振动图像如图所示。

则( )
A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
B.该波从P传到Q的时间可能为7 s
C.该波的传播速度可能为2 m/s
D.若质点P振动的振幅为A,从2 s开始计时,P点的振动方程为y=Asin
π
t(m)
3
参考答案
课时规范练22 机械波
1.ACD
2.D
3.D
4.A
5.AD
6.AD
7.BC
8.A 解析在t=1.1s时,M点处于平衡位置,且向上运动,与t=0.1s的运动
状态相同,M、N之间只有一个波峰,则有λ+λ
2
=d,解得λ=0.4m,根据图乙
可知,振动周期T=0.2s,由λ=vT,解得v=λ
T =0.4
0.2
m/s=2m/s,故A正确,B错
误;由题图可知,M点开始振动时向下运动,则每个质点的起振方向都向下,
故C错误;波传到N点的时间t=d
v =0.6
2
s=0.3s,则t=0.55s时,N点的振动
时间为0.55s-0.3s=0.25s,因为每个质点的起振方向都向下,所以N点起
振方向向下,经过0.25s,即5
4
T,此时N点处于波谷,故D错误。

9.BCD 解析由题意可知,t=2s时质点P开始沿y轴的正方向振动,则可判断出处的质点也正在沿y轴的正方向振动,故波沿/s=12m/s,故B正确;,所以P点的平衡位置坐标,这个质点0时刻的振动形式传播到P点,需要
Δt=30
12
s=2.5s,且6.5s-2.5s=4s=2T,所以从t=0时刻开始,经过6.5s质点P恰好处在波峰,故D正确。

10.B 解析由图乙知t=0时,质点P经平衡位置沿y轴负方向运动,结合图甲可知该列波沿,而3m的障碍物尺寸比波长小,故该波能发生明显的衍射
现象,故B 正确;由图乙知,该波周期为T=1s,则波的传播速率为v=λT =4m/s,故C 错误;质点P 只在平衡位置附近振动,不会随波迁移,故D 错误。

11.C 解析根据波形可知,t=3s 时x=9m 处的质点起振方向沿y 轴负方向,所以波源的起振方向也沿y 轴负方向,波源形成简谐横波的波速为
v=93m/s=3m/s,振动周期为T=λv =2s,圆频率为ω=2πT =πrad/s,所以从t=0时刻开始计时,波源振动方程为y=-2sin(πt)cm,故A 、B 错误;根据三角函数知识可知质点P 的平衡位置位于=12m,所以从t=3s 开始到质点P 位移最大所需要的时间为Δt= n λ2-(32m -x P )
v =n-1
3s(n=1,2,3…),故C 正确;t=3s 时P 沿y 轴正方向运动,Q
沿y 轴负方向运动,所以从t=3s 开始,P 比Q 先回到平衡位置,故D 错误。

12.ACD 解析由图线可知,质点Q 开始起振的方向沿y 轴正方向,故A 正确;振动由P 向Q 传播,由图线可知T=6s,故振动从P 传到Q 的时间可能为nT+4s=(6n+4)s(其中n=0,1,2,3,…),故不可能为7s,故B 错误;根据(nT+4s)v=8m 得v=
86n+4m/s(n=0,1,2,3,…),当n=0时,波速为2m/s,故C 正确;ω=2π
T =π3,则从2s 开始计时,P 点的振动方程为y=Asinωt=Asin π3t m,故D 正确。