高三物理一轮复习波的特有现象综合训练

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高中物理(波)专项练习题(3个专题)

波的图象习题课（一）例1 a 、b 是一条水平线上相距l 的两点，一列简谐横波沿绳传播，其波长等于l 32。

当a 点经过平衡位置向上运动时，b 点 [ ]A ．经过平衡位置向上运动．B ．处于平衡位置上方位移最大处．C ．经过平衡位置向下运动．D ．处于平衡位置下方位移最大处．例2 如图5-51，一列横波沿直线传播，从波形图(a)经△t=0.1s 后变成波形图(b)，已知波的传播方向向右，求这列波的波长、传播速度、频率．例3 绳上有一简谐横波向右传播，当绳上某一质点A 向上运动到最大位移时，在其右方相距0.30m 的质点B 刚好向下运动到最大位移.已知波长大于0.15m ，则该波的波长等于多少？例4、如图10-11中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。

经Δt=0.5s 后，其波形如图中虚线所示。

设Δt ＜2T （T 为波的周期），（1）如果波是向右传播，求波的周期和波速（2）如果波是向左传播，求波的周期和波速ab图4h if gd ecbay/m61218x/m例5一列波在t 1时刻的波形图如图中的实线所示，t 2时刻的波形图如图中的虚线所示，已知Δt=t 2- t 1=0.5S,求①这列波可能的波速？②若波速为68m/s ，这列波向哪个方向传播？反馈练习1．关于波长的说法中正确的是（）A ．在一个周期内振动在介质中向前传播一个波长B ．在一个周期内介质中的振动质点通过的路程为一个波长C ．在波的传播方向上，波长等于两个相邻且振动完全相同的质点平衡位置间的距离D ．波长等于横波中波峰与波峰间的距离 2．关于波的频率的下列说法正确的是（） A ．波的频率由波源决定，与介质无关 B ．波的频率与波速无关C ．波由一种介质传到另一种介质时频率变大D ．声波由空气传到钢轨中时频率变小 3．关于波速的正确说法是（） A ．反映了振动在介质中传播的快慢 B ．反映了介质中质点振动的快慢 C ．波速由介质决定与波源无关 D ．反映了介质中质点迁移的快慢4．有一频率为0.5Hz 的简谐波，波速为4m/s ，沿波传播方向上有相距1m 的两个质点，它们相继达到波峰的时间差为（） A ．2s B ．1s C ．0.5s D ．0.25s5．在波的传播方向上，两质点a 、b 相距1.05m ，已知a 达到最大位移时，b 恰好在平衡位置，若波的频率是200Hz ，则波速可能是（）A ．120m ／sB ．140m/sC ．280m/sD ．420m/s6、如图4所示，一列横波沿直线传播，从波形a 变成波形b 用了0.1s ，求这列波的波长、波速频率。

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新

2012高三物理一轮复习课时练习：7.3波的特有现象声波超声波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 mC．这列波的频率为50 HzD．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】BCD2．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】BC3．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】 ABC4．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f 1，车右侧B 处的人感受到的声波的频率为f 2，则( )A ．f 1＜f, f 2＜fB ．f 1＜f, f 2＞fC ．f 1＞f, f 2＞fD ．f 1＞f, f 2＜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f 1＞f ：相反，声源远离B 处的人，则他接收到的频率变小，即f 2＜f ，故选项D 对．【答案】 D5．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14，M 将位于波谷C ．甲波的速度v 1与乙波的速度v 2一样大D ．因波的周期未知，故两列波的波速的大小无法比较【答案】 ABC6．两个振动情况完全一样的波源S 1、S 2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 mD ．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λ2，由此可知3λ＝6 m ，即λ＝2 m ．C 正确，D 错误．【答案】 C7．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/sB ．波向右传播，波速为5 m/sC ．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T2，由此可知，波向左传播．T ＝0.8 s ，λ＝4 m ，则v ＝λT ＝40.8 m/s ＝5 m/s ，故A 正确，B 错误；而f ＝1T＝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】AC8．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】 B9．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 ＝λv ＝20200 s ＝0.1 s ，因t ＝T2，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】 AC10．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 cmB ．50 cmC ．10 cmD ．35 cm【解析】 Δl ＝PC －PB ＝50 cm －40 cm ＝10 cm ，由图可知T ＝1 s ，λ＝vT ＝20 cm ，所以Δl ＝λ2，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 ＝A 1＋A 2＝30 cm ＋40 cm ＝70 cm ，只有A 正确．【答案】 A11．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320m/s ，那么管ADB 的长度至少为多少米？【解析】声波的波长为：λ＝v f ＝32040m ＝8 m.由波的干涉原理知：l ADB －l ACB ＝λ2所以l ADB ＝λ2＋l ACB ＝4 m ＋0.4 m ＝4.4 m.【答案】 4.4 m12．两列横波在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S 1和 S 2处，使S 1和S 2都开始向上做简谐振动，S 1的振幅为2 cm ，S 2的振幅为1 cm ，已知质点A 与S 1、S 2的距离分别是S 1A ＝2.95 m ，S 2A ＝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＝v f ＝630m ＝0.2 m S 1、S 2两波源到A 点的波程差ΔS ＝S 2A －S 1A ＝(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ΔSλ/2＝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 ＝A 1－A 2＝(2－1) cm ＝1 cm. 【答案】 1 cm。

高考物理一轮课时演练：波的干涉和衍射、多普勒效应(含答案)

课时提能演练（三十四）波的干涉和衍射多普勒效应(20分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分。

每小题只有一个选项正确)1.(2018·厦门模拟)如图所示,橡皮绳上甲波峰向右传播,乙波谷向左传播,若它们的振幅和波长都相同,则它们相遇时互相叠加如图所示。

此时图中的M、N、x、y等质点的振动情况是( )A.M向上、N向下B.M向下、N向上C.M向右、N向左D.x、y均静止【解题指南】解答本题应明确以下两点:(1)利用叠加原理和波形图分析叠加区域质点的位移。

(2)据波的传播方向判断质点的振动方向并结合叠加原理分析叠加区域质点的速度方向。

【解析】选B。

橡皮绳的甲、乙脉冲半波在传播过程中波形保持不变,一直向前平移。

在相遇处互相叠加,据波的叠加原理可判断出下一时刻M、x点位移为负,N、y点位移为正,因此M点振动方向向下,N点振动方向向上,x点速度方向向下,y点速度方向向上。

但各质点此时位移矢量和均为零,B对。

2.(2018·龙岩模拟)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等于300 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 Hz【解析】选D。

由多普勒效应可知,声源与观察者靠近过程中,观察者接收到的波的频率增大,A、B错;相互远离过程中,观察者接收到的波的频率减小,C错D对。

【总结提升】多普勒效应问题的判断(1)对于生产生活中所遇到的有关波的物理现象是否属于多普勒效应问题,应从题中获取相关信息,是否属于由于波源与观察者相对运动造成观察者接收到的频率变化问题,从而判断是否属于多普勒效应的应用。

(2)多普勒效应中判断波源或观察者的运动方向及速度时,只需比较波源频率f源和观察者感受到的频率f观间的大小关系,当f源>f观时,二者间距在增大,f源<f观时,二者间距在减小。

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练(含解析)

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题（本大题共5小题）1．如图甲，O 点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O 点之间。

现将摆球拉到A 点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线，图中为摆球从A 点开始运动的时刻，g 取。

下列说法正确的是（）A ．单摆的振动周期B ．摆长C ．摆球的质量D ．摆球运动过程中的最大速度2．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的M 点时的波形图，图2是质点N （）从此时刻开始计时的振动图像，Q 是位于处的质点。

下列说法正确的是（）A ．这列波的传播速度是B ．时质点Q 首次到达波峰位置C ．P 点的振动方程为D ．该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A 、E 摆长相等。

先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（）0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A ．其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B ．其它各摆振动振幅大小相同，但摆动周期不同C ．其它各摆振动振幅大小不相同，E 摆振幅最大D ．其它各摆振动周期大小不同，D 摆周期最大4．如图所示，波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播，两点的平衡位置相距。

某一时刻在a 点出现波峰，从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰，则（）A ．若波由a 向b 传播，波的传播速度为B ．若波由b 向a 传播，波的传播速度为C ．从b 点出现波峰开始计时，内质点b 经过的路程可能为D ．从b 点出现波峰开始计时，末质点b 可能处在波谷的位置5．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。

2025届高考物理一轮复习专题卷：机械波(含解析)

2025届高考物理一轮复习专题卷：机械波一、单选题1．2024年4月3日7时58分（北京时间），中国台湾海域发生7.5级地震。

自然资源部海啸预警中心根据初步地震参数判断，地震可能会在震源周围引发局地海啸。

海啸波是波长很长的浅水波，其传播速度度。

一般在深而广阔的海洋，其传播速度约500km/h 至1000km/h ，且传播过程中能量损失很少。

同一海啸波在深海区和浅海区传播时，下列说法正确的是( )A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同2．如图所示是用发波水槽演示多普勒效应的实验照片，水槽固定不动，波源以固定频率振动并以某一速度沿x 轴方向移动，A 、B 是位于x 轴上的两个质点，则在图示时刻，下列说法中正确的是( )A.波源向x 轴正方向运动B.A 处波速大于B 处波速C.质点A 振动的频率大于波源频率D.质点B 振动的频率等于波源频率3．将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上.在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时以相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播.因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形.则( )vA.甲图中两手开始振动时的方向并不相同B.甲图中绳的分叉点是振动减弱的位置C.乙图中绳的分叉点右侧始终见不到明显的波形D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形4．如图所示，是水面上两个振动情况完全相同的波源，其振动方向为竖直方向，发出的波在水面上形成稳定的干涉图样，且波长均为cm.Pcm.P 是水面上的一点，且三点刚好构成一个直角三角形，两点之间的距离为6 cm ，.，，下列说法中正确的是( )A.P 点是振动减弱点B.连线中点始终处于最大位移C.连线上（不包含两点）共有3个振动加强点D.连线上（不包含点）共有2个振动加强点5．下列关于波的衍射的说法正确的是( )A.波要发生衍射现象必须满足一定的条件B.机械波频率较大时，绕过障碍物时衍射不明显C.对同一列波，缝、孔或障碍物的尺寸越大，衍射现象越明显D.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象6．波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端，两波源发出的波振幅和波长均相等，在绳中的传播速度均是1 m/s ，在时刻绳上的波形如图所示，则根据波的叠加原理，以下说法中正确的是( )0t =12S S 、12S S 、12S S P 、、12S S 、1237S PS ∠=︒sin 370.6︒=cos370.8︒=12S S 12S S 12S S 、1S P 1SA.当时，波形如图中①所示，当时，波形如图中②所示B.当时，波形如图中①所示，当时，波形如图中③所示C.当时，波形如图中②所示，当时，波形如图中①所示D.当时，波形如图中②所示，当时，波形如图中③所示7．如图所示，为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰、虚线表示波谷.已知两列波的波长，该时刻在P 点两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是( )A.P 点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强B.P 点始终在波峰C.P 点的振动不遵循波的叠加原理，P 点的振动也不始终加强D.P 点的振动遵循波的叠加原理，但并不始终加强8．如图所示，1、2、3分别表示入射波、反射波、折射波的波线，则( )2s t =4s t =2s t =4s t =2s t =4s t =2s t =4s t =12S S 、12λλ<A.2与1的波长、频率相等，波速不相等B.2与1的波速、频率相等，波长不相等C.3与1的波长、频率、波速均相等D.3与1的频率相等，波速、波长不相等9．如图所示，一列简谐横波沿x 轴传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图.已知该简谐波的传播速度v 满足，下列关于平衡位置在处质点的振动图像，可能正确的是( )A.B.C.D.10．一列简谐横波沿直线由a 向b 传播，相距10.5 m 的a 、b 两处的质点振动图像如图所示，则( )A.该波的振幅一定是20 cmB.该波的波长可能是14 m10.5s t =22s t =2m/s 4m/s v ≤≤2m x =C.该波的波速可能是10.5 m/sD.该波由a 传播到b 可能历时7 s11．浅层水波可视作简谐横波，如图所示，A 、B 为平衡位置在沿波源向外的一条直线上相距的两点，已知波源的振动周期为0.2 s ，A 点在振动的最高点，B 点在平衡位置.下列判断正确的是( )A.水波的波长最长为0.2 mB.若B 点向上振动，则水波传播的最大速度为3 m/sC.若B 点向下振动，则水波传播的最小速度为1 m/sD.质点B 刚振动时，速度向右12．一列简谐横波沿x 轴传播，在时的波形如图甲所示，是介质中的四个质点，已知N 、Q 两质点平衡位置之间的距离为16 m.如图乙所示为质点P 的振动图像.则( )A.该波的波速为240 m/sB.该波沿x 轴正方向传播C.质点P 的平衡位置位于处D.从回到平衡位置二、多选题13．图甲为一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙为处质点的振动图像，则下列说法正确的是( )0.15m d =0.125s t =M N P Q 、、、3m x =0.125t =s 5cm x =A.该波的波长为10 cmB.从图甲所示时刻起再过9 s ，处的质点运动的路程为20 cmC.若这列波向右传播，图甲可能是时刻的波形图D.若这列波向左传播，从图甲所示时刻起再过3 s ，处质点的位移为14．如图中和是两个振幅为A 的相干波源，由它们发出的波相互叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，e 是连线的中点，则下列判断中正确的是( )A.e 处质点振动加强B.a 处的质点振动加强，振幅为；b 处的质点振动减弱，振幅为0C.两列简谐横波传播的速度大小不一定相等D.从图示时刻起经过四分之一周期，d 处的质点位移为零15．如图甲所示，老师站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，根据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是( )A.女同学从A 向E运动过程中，她感觉哨声音调变高8cm x =6s t =1cm x=cm 1S 2S cd 2AB.女同学在从点C 向左运动过程中，她感觉哨声音调变低C.女同学在从点C 向右运动过程中，她感觉哨声音调变高，是因为老师吹口哨的频率变高的缘故D.女同学从E 向D 运动过程中，她感觉哨声音调变化，这是多普勒现象三、填空题16．如图所示为一列沿x 轴传播的简谐横波在时的波形图，该波的波速为，图中A 是传播方向上的一个质点，用T 表示该波的周期，则时刻时间内，质点A 的加速度________变大。

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械波

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械波1．(2023·江苏南京市高三月考)超声波是一种频率高于20000Hz的声波，波长很短，广泛应用于生活与生产实践．关于超声波及应用，下列说法正确的是()A．在同种介质中，超声波的速度大于次声波的速度B．超声波的频率越高，衍射本领越强C．高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长，说明此时车正在靠近测速仪D．“彩超”检查身体时，超声波迎着血液流动方向发射，仪器接收到的反射回来的波的频率低于其发射的超声波的频率2．A、B为同一波源发出的两列波，某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示，则两列波的波速大小之比v A∶v B是()A．1∶3B．1∶2C．2∶1D．3∶13.(多选)如图所示，蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫，形成了水波．已知水波的传播速度与水的深度成正相关，蟾蜍的鸣叫频率f＝1451Hz.下列说法正确的是()A．水波从浅水区传入深水区，频率变大B．在深水区，水波更容易发生衍射现象C．池塘水面上的落叶会被水波推向岸边D．若水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s4．(2022·辽宁卷·3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P 的说法正确的是()A ．该时刻速度沿y 轴正方向B ．该时刻加速度沿y 轴正方向C ．此后14周期内通过的路程为AD ．此后12周期内沿x 轴正方向迁移为12λ5．(多选)(2022·浙江1月选考·15)两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T 的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t ＝0时刻的波形如图所示，此时两列波相距λ，则()A ．t ＝T4时，波形如图甲所示B ．t ＝T2时，波形如图乙所示C ．t ＝3T4时，波形如图丙所示D ．t ＝T 时，波形如图丁所示6.(2023·江苏徐州市模拟)两辆汽车甲与乙，在t ＝0时刻，分别距十字路O 处的距离为x 甲和x 乙．两车分别以速率v 甲和v 乙沿水平的、相互正交的公路匀速前进，如图所示．汽车甲持续地以固定的频率f 0鸣笛，则在任意时刻t 汽车乙的司机所检测到的笛声频率将如何变化(已知声速为u，且有u>v甲、u>v乙)()A．当两车均向O运动(在到达O之前)时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低B．当两车均向O运动(在到达O之前)时，汽车乙的司机接收到的频率可能等于波源发出的频率C．当两车均向远离O的方向运动时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率低D．当两车均向远离O的方向运动时，汽车乙的司机接收到的频率一定比波源发出的频率高7．(2023·辽宁大连市二十四中模拟)如图甲所示，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(－2,0)和S2(4,0)．两波源的振动图像分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.50 m/s.0时刻两波源产生的波均已到达质点A(－2,8)和B(1,4)处，则()A．质点A位于振动加强区B．质点A比质点B振动得快C．0～4s内，质点A的最小位移为－2mD．0～4s内，质点B的最大位移为2m8．(2022·全国乙卷·34(1))介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源S1和S2，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为0.8s．当S1过平衡位置向上运动时，S2也过平衡位置向上运动．若波速为5m/s，则由S1和S2发出的简谐横波的波长均为_________m．P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与S1、S2平衡位置的距离均为10m，则两波在P点引起的振动总是相互____________(填“加强”或“削弱”)的；当S1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P 处的质点____________(填“向上”或“向下”)运动．9．(2023·江苏省镇江第一中学检测)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x轴上－0.2m和1.2m处，两波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm.如图为t ＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x轴上0.2m和0.8m的P、Q两质点开始振动．质点M、N的平衡位置分别处于x轴上0.5m和0.6m处．求：(1)M点开始振动的时刻；(2)0～3.0s内质点N运动的路程．s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质10．一列简谐横波在t＝13点Q的振动图像．关于该简谐波下列说法中正确的是()A．波速为9cm/sB．沿x轴正方向传播C．质点Q的平衡位置坐标x＝9cmD ．在t ＝12s 时质点P 移动到O 点11．(2020·山东卷·4)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播，已知x ＝54λ处质点的振动方程为y ＝A cos (2πT t )，则t ＝34T 时刻的波形图正确的是()12．(2021·辽宁卷·7)一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，t ＝2s 时的波形如图(a)所示，x ＝2m 处质点的振动图像如图(b)所示，则波速可能是()A.15m/s B.25m/s C.35m/s D.45m/s 13.(多选)如图所示，一列振幅为10cm 的简谐横波，其传播方向上有两个质点P 和Q ，两者的平衡位置相距3m ．某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3s ，Q 第一次到达波峰．则下列说法正确的是()A ．波长可能为2mB ．周期可能为0.24sC ．波速可能为15m/sD．0.3s内质点P的位移大小为10cm14．在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m的A、B两点，如图甲、乙分别是A、B 两质点的振动图像．已知该波波长大于2m，求这列波可能的波速．答案及解析1．C 2.C 3.BD4.A5.BD6.C7．D 8．4加强向下解析因周期T ＝0.8s ，波速为v ＝5m/s ，则波长为λ＝v T ＝4m ；因两波源到P 点的距离之差为零，且两振源振动方向相同，则P 点的振动是加强的；因S 1P ＝10m ＝2.5λ，则当S 1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P 处的质点向下振动．9．(1)0.75s (2)4cm解析(1)由题图可知，两列波经时间t ＝xPM v＝0.75s 同时到达M 点．(2)由题图可知，λ＝0.4m ，T ＝λv ＝1s右波传到质点N 处的时间t 1＝xQN v＝0.5s左波传到质点N 处的时间t 2＝xPN v＝1.0s1．0s 后，质点N 始终处于振动减弱状态，静止不动，质点N 实际振动时间为0.5s ，即半个周期，质点N 的路程s ＝2A ＝4cm.10．C[由题图甲可以看出，该波的波长为λ＝36cm ，由题图乙可以看出周期为T ＝2s ，波速为v ＝λT ＝18cm/s ，A 错误；当t ＝13s 时，Q 点向上运动，结合题图甲根据“上下坡”法可得波沿x 轴负方向传播，B 错误；由题图甲可知，x ＝0处，y ＝－A2＝A sin(－30°)，则x P ＝30°360λ＝3cm ，由题图乙可知，t ＝0时，质点Q 处于平衡位置，经过Δt ＝13s ，其振动状态向x 轴负方向传播到P 点处，则x Q －x P ＝v Δt ＝18×13cm ＝6cm ，x Q ＝9cm ，C 正确；波沿x 轴负方向传播，而质点P 只会上下振动，D 错误．]11．D[t ＝0时，代入振动方程可得x ＝54λ处的质点位于波峰(y ＝A )，则x ＝0处质点恰好位于y ＝0的平衡位置，其波形如图中实线所示．t ＝34T 时，x ＝0处质点恰好振动到最低点，t＝34T 时的波形如图中虚线所示，选项D 正确．]12．A[根据题图(b)可知，t ＝2s 时x ＝2m 处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为该波沿x 轴负方向传播，结合题图(a)，利用“上下坡”法可知x ＝2m 为半波长的奇数倍，即有(2n －1)λ2＝2m(n ＝1,2,3，…)，由题图(b)可知该波的周期为T ＝4s ；所以该波的波速为v ＝λT ＝12n －1m/s(n ＝1,2,3，…)当n ＝3时，可得波速为v ＝15m/s ，故选A.]13．ACD [某时刻P 、Q 两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，故存在以下四种情况当P 、Q 之间的波的形式如图(c)所示时，则有32λ＝3m ，则有λ＝2m ，A 正确；由图可知，质点Q 第一次到达波峰经历的时间可能为14T 1＝0.3s 或34T 2＝0.3s ，解得周期可能为1.2s 或0.4s ，B 错误；图(a)、(b)、(c)、(d)的波长分别为λa ＝λb ＝3m ，λc ＝2m ，λd ＝6m ，当周期为1.2s 时，波速为v a ＝v b ＝2.5m/s ，v c ＝53m/s ，v d ＝5m/s ，当周期为0.4s 时，波速为v a ′＝v b ′＝7.5m/s ，v c ′＝5m/s ，v d ′＝15m/s ，C 正确；经过0.3s ，当质点Q 到达波峰时，图(a)、(b)中质点P 到达波峰，图(c)质点P 到达波谷，图(d)质点P 到达波谷，故0.3s 内质点P 的位移大小为10cm ，D 正确．]14．见解析解析由振动图像得质点振动周期T ＝0.4s ，若波由A 向B 传播，B 点比A 点晚振动的时间Δt ＝nT ＋34T (n ＝0,1,2,3，…)，所以A 、B 间的距离为Δs ＝v Δt ＝λT Δt ＝nλ＋34λ(n ＝0,1,2,3，…)，则波长为λ＝4Δs 4n ＋3＝164n ＋3m(n ＝0,1,2,3，…)，因为λ>2m ，所以n ＝0,1当n ＝0时，λ1＝163m ，v 1＝λ1T ＝403m/s ，当n ＝1时，λ2＝167m ，v 2＝λ2T ＝407m/s.若波由B 向A 传播，A 点比B 点晚振动的时间Δt ′＝nT ＋14T (n ＝0,1,2,3，…)，所以A 、B 间的距离为Δs ′＝nλ＋14λ(n ＝0,1,2,3，…)，则波长为λ′＝4Δs 4n ＋1＝164n ＋1m(n ＝0,1,2,3，…)因为λ>2m ，所以n ＝0,1当n ＝0时，λ1′＝16m ，v 1′＝40m/s ，当n ＝1时，λ2′＝165m ，v 2′＝8m/s.。

2025届高三一轮复习物理试题(人教版新高考新教材)考点规范练31 机械波(含解析)

考点规范练31 机械波一、单项选择题1.利用发波水槽得到的水面波形如图甲和乙所示。

由此可知( )A.甲和乙都是衍射图样B.甲和乙都是干涉图样C.甲是衍射图样,乙是干涉图样D.甲是干涉图样,乙是衍射图样2.下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图),每两条相邻曲线之间距离表示一个波长,其中能发生明显衍射现象的有( )A.③④B.②④C.①③ D .①②3.某一列沿x 轴传播的简谐横波,在t=T4时刻的波形如图所示,P 、Q 为介质中的两质点,质点P 正在向动能增大的方向运动。

下列说法正确的是( )A.波沿x 轴正方向传播B.t=T4时刻,Q 比P 的速度大 C.t=3T 4时刻,Q 到达平衡位置 D.t=3T 4时刻,P 向y 轴正方向运动4.(2023·湖南卷)如图甲所示,在均匀介质中有A 、B 、C 和D 四点,其中A 、B 、C 三点位于同一直线上,l AC =l BC =4 m,l DC =3 m,DC 垂直于AB 。

t=0时,位于A 、B 、C 处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图乙所示,振动方向与平面ABD 垂直,已知波长为4 m 。

下列说法正确的是( )甲乙A.这三列波的波速均为2 m/sB.t=2 s时,D处的质点开始振动C.t=4.5 s时,D处的质点向y轴负方向运动D.t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是6 cm5.甲、乙两列简谐横波沿同一直线传播,t=0时刻两波叠加区域各自的波形如图所示。

已知甲沿x轴正方向传播,乙沿x轴负方向传播,两列波的传播速度相同,甲的周期为0.4 s,则()A.两列波在相遇区域会发生干涉现象B.t=0时,x=4 m处质点速度沿y轴正方向C.t=0.2 s时,x=4 m处质点位置为y=-1 cmD.t=0.2 s时,x=4 m处质点速度为零二、多项选择题6.(2022·山东卷)一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点的质点振动图像如图所示。

高三物理第一轮复习波的特有现象学案新人教版

第四课时波的特有现象第一关：基础关展望高考基础知识一、波的叠加和波的干涉知识讲解(1)波的叠加①概念:几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.②说明:波的叠加只发生在波相遇的时候,而在波相遇之后,波各自保持原有的运动状态.(2)波的干涉①定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱.这种现象叫做波的干涉.②产生干涉的必要条件:两列波的频率必须相同.③说明:a.对振动加强点和振动减弱点的理解:不能认为加强点的位移始终最大,减弱点的位移始终最小,而是振幅增大的点为加强点,其实加强点也在做振动,位移也有为零的时刻,振幅减小的点为减弱点.b.一切波都能发生干涉,跟衍射一样,干涉也是波特有的现象.活学活用1.如图所示,为两列波在空间相遇叠加,其中实线代表的甲波向右传播,虚线代表的乙波向左传播,则()A.A\.B点是振动加强点B.A\,D点是振动加强点C.B\,E点是振动减弱点D.D\,F点是振动减弱点解析:A\,F点在甲波向下振动,在乙波向下振动,故A\,F点是振动加强点;同理可以判断出D点在甲\,乙两波上都是向上振动,是振动加强点;B\,E两点是两波的波峰和波谷相遇,故是振动减弱点,故选B\,C.答案:BC二、波的衍射知识讲解(1)定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射.(2)发生明显衍射现象的条件:只有缝\,孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象.(3)说明:一切波都能发生衍射.衍射是波的特有现象.活学活用2.如图所示,S是振源,MN是带孔挡板,其中M固定,N可以上下移动,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C.N上移D.N下移解析:要使A振动起来,必须发生衍射,原来没使A振动,说明孔尺寸较大,故减小孔的尺寸或使波长增大均可.由于波速v一定,要使波长增大,由v=λf知减小频率即可,故B\,C正确.答案:BC三、多普勒效应知识讲解(1)定义:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感觉到频率发生变化的现象,叫做多普勒效应.(2)规律:当波源与观察者相互接近时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小.(3)说明:①发生多普勒效应时,波源本身的频率并没有变化,只是观察者接收到的频率发生了变化.②多普勒效应是波特有的现象.活学活用3.一列连续鸣笛的火车从铁道上高速通过，则在铁道边上的人听到的笛声应为（）A.某一不变频率的笛声B.车头经过前笛声频率变高，车头经过后笛声频率变低C.车头经过前笛声频率变低，车头经过后笛声频率变高D.频率时高时低周期性变化的笛声解析:本题考查多普勒效应，波源与接收者之间相对靠近时，接收的频率比波源的频率高，相对远离时，接收的频率比波源的频率低，B对.答案:B第二关：技法关解读高考解题技法一、波的干涉\,衍射问题技法讲解1.在稳定的干涉现象中，振动加强区域和振动减弱区域的空间位置是固定不变的，振动加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，振动减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差.2.振动加强的条件是两波源到该区域中心的距离之差等于波长的整数倍；减弱的条件是两波源到该区域中心的距离之差等于半波长的奇数倍.3.加强区永远是加强区，减弱区永远是减弱区，加强区域内各点的振动位移不一定都比减弱区内各点的振动位移大．但加强区的振幅一定比减弱区的振幅大，因为振动的强弱是靠振幅来衡量的.4.任何波相遇都能叠加，干涉是叠加的特例，只有当频率相同的两列波相遇时才能发生干涉，故“两列波的频率相同”是干涉能否发生的条件，不是波的叠加的条件.5.衍射在任何条件下都发生，故“障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多”是衍射是否明显发生的条件，不是衍射能否发生的条件.典例剖析例1如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发生的波的波峰位置，则图中的点为振动加强的位置，则图中的点为振动减弱的位置.解析：波峰和波峰相遇的点是振动加强的点，它们连成的线为振动加强区，b点在振动加强点的连线上，故b点为加强点.a点位于S2的波峰和S1的波谷上，故a点为减弱点.答案：b a例2如图所示是观察水波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，图中已画出波源所在区域的情况，则对于波经过孔之后的传播情况，下列说法正确的是（）A.能明显观察到波的衍射现象B.若将AB 孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象C.挡板前后波纹间距相等D. AB 孔不变，使波源频率变大，能更明显地观察到衍射现象解析：根据明显衍射的条件可知ABC 对.答案：ABC二、波的多普勒效应技法讲解多普勒效应的发生，需要波源与观察者之间有相对运动，从而涉及到了两个频率：一是波源发出的频率，二是观察者接收到的频率．波源频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，波源一旦确定，波源的频率也就确定了，因而波源频率是个客观量，不要错误地认为，发生多普勒效应时波源的频率发生了变化．观察者接收到的频率，等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，它具有一定的主观性，与波源和观察者之间有相对运动有关．当波以速度v 通过接收者时，时间t 内通过的完全波的个数为vt N λ=，因而单位时间内通过接收者的完全波的个数，即接收频率f=vλ.若波源不动，观察者朝向波源以速度v 2运动，由于相对速度增大而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，即f ′=2222v v v v v v v ()f 1f v v vfλ+++===+ （），可见接收频率增大了.同理可知，当观察者背离波源运动时，接收频率将减小.若观察者不动，波源朝向观察者以速度v 1运动，由于波长变短为λ′=λ-v 1T ，而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，即11v v v f ()v T v v λλ'==='--·f ，可见接收频率亦增大.同理可知，当波源背离观察者运动时，接收频率将减小.可见，发生多普勒效应时，波源的真实频率不发生任何变化，只是观察者接收到的频率发生了变化.典例剖析例3如图所示,为一个机械波的波源O 做匀速运动的某一时刻的波面分布情况,图中的圆表示波峰.(1)图所表示的是（）A.干涉现象B.衍射现象C.多普勒效应D.折射现象(2)波源正在移向（）A.A点B.B点C.C点D.D点(3)观察到的频率的最低点是（）A.A点B.B点C.C点D.D点解析：(1)由于是一个机械波的波源产生的机械波在同一种介质中传播,故不会是干涉现象,A错;又没有障碍物和小孔,故也不会是衍射现象,一般情况下,不加特殊说明,介质为均匀的同种介质,不发生折射现象,B\,D也是错的,故正确答案为C.(2)根据图所示的波面的分布情况,左侧波面密集,右侧波面稀疏,因而波源O正在移向A 点,故A正确.(3)根据图所示的波面的分布,波面密集的区域波长小,频率大,波面稀疏的区域波长大,频率小,观察者在B点所接收到的频率最低,故B正确.答案：(1)C(2)A(3)B第三关：训练关笑对高考随堂训练1.两列频率相同的声波，在空气中相遇发生干涉时，（）A．振动加强的质点的位移总是最大，不随时间而变化B．在某一时刻，振动加强的质点的位移可能小于振动减弱的质点的位移C．振动加强的质点的位移随时间不断变化D．振动减弱质点的振幅一定小于振动加强质点的振幅解析：两列波相遇发生干涉时，振动加强点的振幅最大，振动减弱点的振幅最小，但振动加强点和振动减弱点的位移都随时间不断变化.答案：BCD2.空气中两列波长相同的声波发生干涉现象，若在某一时刻，P点处恰是两列波的波峰相遇，Q点处是两列波的波谷相遇，则（）A.P点的振幅最大，Q点的振幅最小B.P、Q两点的振幅均是原两列波振幅和C.P、Q两点的振动频率相同D.P、Q两点始终处于最大位移和最小位移处解析：对于干涉现象，还应注意不论是振动加强区还是振动减弱区，各质点都做简谐运动，位移是周期性变化的，而不是恒定不变的.减弱区的质点振幅比加强区质点振幅小，加强区质点位移最大值比减弱区的位移最大值大，但也有位移为零的时刻，加强区或减弱区位置是确定的即加强点始终加强，减弱点始终减弱.答案：BC3.如图所示两个频率与振动情况、振幅均相同的波的干涉图样中，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的结果正确的描述是（）A.在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰B. B点在干涉过程中振幅始终为零C.两波在B点的路程差是波长的整数倍D.当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰答案：B4.高频超声波具有很好的方向性（即集中在一定的方向上传播），坚硬物（如石块）容易吸收超声波的能量，松软的物质则能让其透过，目前医学上治疗肾结石，可以不必做外科手术，只需用超声波碎石的方法，无损伤地将石块击碎而自然地从人体内排出.下列关于超声波的说法中，正确的是（）A.高频超声波具有很好的方向性，所以高频超声波不能发生衍射B.某些坚硬材料能很好地反射高频超声波，所以高频超声波不能发生衍射C.高频超声波能透过松软的物质，在这透过过程中高频超声波的能量没有损耗D.高频超声波是一种机械波，它具有机械波的干涉、衍射、折射等性质答案：D课时作业二十八波的特有现象1.利用声音从海底反射的回声测深器测量海的深度，若声波在海水中的传播速度为1500 m/s，要使该仪器在测量大于30 m深度时，误差不超过5%，则在测定信号发出及返回的时刻时，精确度至少应达到()A.0.01 sB.0.05 sC.0.001 sD.0.005 s解析:利用回声测深器测量海水深度，须记录声波发射时刻及接收到被海底反射回来的声波的时刻，从而得到声波在海水中往返一次的时间Δt，海水深度为v t2∆，现要测30 m以上深度时，误差不超过5%，则时间测得值Δt的误差δ≤2305%1500⨯⨯s=0.002 s，故测定信号发出及返回的时刻时，精度至少应达到0.001 s.答案:C2.声波从声源发出，在空中向外传播的过程中()A.波速在逐渐变小B.频率在逐渐变小C.振幅在逐渐变小D.波长在逐渐变小解析:根据惠更斯原理知，声波从声源发出后，在空中向外传播的过程中，形成了以波源为中心的波面，面上的每个点都是子波的波源，然后又形成子波波面，形成包络面，即为新波面，但声源提供的能量一定，在形成新的波面后，总能量不变，但每个新波面获得的能量减少，故在波的传播过程中振幅逐渐减少，故应选C.答案:C3.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O正处在平衡位置B. P、 N两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移，质点M向O点处移动D.从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置解析:由图可知，图中O、M为振动加强点，此时刻O处于波谷，M处于波峰，因此A错误. N、P为减弱点，且两列波振幅相同，因此， N、P两点振幅为零，即两质点始终处于平衡位置，B正确.质点不会随波向前推移，C不正确.从该时刻经14周期，两列波在M点分别引起振动都位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D正确.答案:BD4.一波源在左绳端发出半个波①，频率f1,振幅A1；当此波源刚起振时绳右端的另一波源也恰好起振，发出半个波②，频率f2(f2＞f1)，振幅A2，P为绳的中点，如图所示.下列说法错误的是()A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后，各处保持原波形传播D.因频率不同，这两列波相遇不能叠加解析:因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P点，选项A正确，因f2＞f1,有λ2＜λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P 点不会相遇，根据波的叠加原理，P点的波峰值不可达到A1+A2，选项B错误，选项C正确，因波的叠加没有条件，故选项D错误.答案:AC5.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低，说明那辆轿车的车速()A.高于100 km/hB.低于100 km/hC.等于100 km/hD.无法确定解析:由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，故A正确.答案:A6.下列说法正确的是（）A.若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D.“闻其声不见其人”是声波的干涉现象解析:由多普勒效应可知，若声波波源向着观察者运动，则接收到的声波频率增大，选项A错；声波击碎玻璃杯是声波频率与玻璃杯的固有频率相同，玻璃杯发生共振导致破碎，选项B正确；由于水对光波和无线电波吸收比对声波吸收的多，所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多，选项C正确.“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，选项D错.答案:BC7.在山中砍伐时发出的声音既含有频率较高的声波，也含有频率较低的声波，其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到.这是因为（）A.频率较低的“嘭”“嘭”声能量大，能传到很远B.频率较低的“嘭”“嘭”声速度快，最先到达C.频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长，容易产生衍射D.以上说法均不对解析：机械波的能量是由振幅决定的，声波在空气中的传播速度都相同，故A、B项错；由v=λf知，v一定，f小，λ大，则频率低的声音波长较长，易发生衍射，在山中较远处易听到，故C项正确.答案：C8.如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是()A.a、b点振动加强，c、d点振动减弱B.a、c点振动加强，b、d点振动减弱C.a、d点振动加强，b、c点振动减弱D.a、b、c、d点的振动都加强解析:当两列波出现干涉现象时，要产生干涉图样，形成一条加强线，一条减弱线……即加强线、减弱线彼此相间隔的稳定的干涉图样，在图中设定A、B、C、D四点，实线相交点，即波峰与波峰相遇，都是振动加强点，可知B、D决定的直线为加强线，过A、C的平行于BD 直线的两条直线也应是加强线，a、c两点在BD直线上，故a、c点是振动加强点，分别过b、d点且平行于BD直线的两条直线均在两加强线之间，应为减弱线，故b、d两点的振动是减弱的.答案:B9.医用“B超”发出的超声波频率为7.25×104 Hz，这种超声波在人体内传播的波长为2 cm.在给某患者的肝脏病变部分进行检测时，从探头发出的同一超声波脉冲经病变部分反射，回到探头有两个信号，相隔时间Δt=22 μs，则患者病变部分的大小为.解析:这列波在人体内的传播速度为v=f·λ=1.45×103 m/s，经病变部分前后表面反射的路程差为2 l=v·Δt,则l=v t2∆=361.451022102-⨯⨯⨯=1.6×10-2m=1.6 cm.答案:1.6 cm10.如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝（SS1=SS2，狭缝的尺寸比波长小得多），试回答以下问题：（1）若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？（2）若S1、S2都打开，会发生什么现象？（3）若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点向上振动最强，哪些点向下振动最强，哪些点振动最弱？解析:（1）只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2上，由于狭缝的尺寸比波长小，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来.（2）由于SS1=SS2，所以从波源发出的水波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时，产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互间隔开，发生明显的干涉现象.（3）质点D是波峰与波峰相遇处，是振动最强点；质点B是波谷与波谷相遇处，也是振动最强点，质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱.答案:（1）水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来（2）发生明显的干涉现象（3）DBA、C11.如图所示，空间同一平面上有A 、B 、C 三点，AB=5 m,BC=4 m,AC=3 m ，A 、C 两点处有完全相同的两个波源，振动频率为1360 Hz ，波速为340 m/s ，则BC 连线上振动最弱的位置有几处？解析:波的干涉图样的规律是一条条从两个波源中间伸展出来的振动加强与振动减弱相间的区域.其中，到两波源距离之差为半波长偶数倍的点在振动加强区域；到两波源距离之差为半波长奇数倍的点在振动减弱区域.在BC 及其延长线上，有到A 的距离与到C 距离之差为1个2λ、1个λ、3个2λ、2个λ…（2n-1）个2λ、n 个λ的点，这些振动最弱的点与振动最强的点在B 、C 及其延长线上自远处向C 相间递次排列.由题给出的条件可求得，该波波长为25 cm ，则B 点到A 与到C 距离之差等于1 m ，为波长4倍的振动加强点，C 点到A 与C 距离之差等于3 m ，为波长12倍的振动加强点，故在BC 之间应有8处振动最弱的位置.答案:8处12.一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则（1）若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少？（2）若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件？解析:（1）由振动图象可以看出，此波的周期为0.8 s ，所以频率为1.25 Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率为1.25 Hz.（2）由波动图象可以看出，此波的波长为20 m ，当障碍物的尺寸小于或等于20 m 时能够发出明显的衍射.答案:（1）1.25 Hz(2)见解析。

(福建专用)高考物理一轮复习第十二章第2讲光的波动性课时提能演练(三十六)(含解析)鲁科版选修3-4

（福建专用）高考物理一轮复习第十二章第 2 讲光的颠簸性课时提能演练（三十六）（含分析）鲁科版选修3-4(20 分钟50 分)一、选择题 ( 本大题共 5 小题 , 每题 6 分, 共 30 分。

每题只有一个选项正确)1.(2013 ·上海高考 ) 白光经过双缝后产生的干预条纹是彩色的, 其原由是不一样色光的()A. 流传速度不一样B. 强度不一样C. 振动方向不一样D.频次不一样【分析】选 D。

白光经过双缝后产生的干预条纹是彩色的, 其原由是不一样色光的频次不一样。

2. 以下相关光现象的说法中正确的选项是()A. 在太阳光照耀下 , 水面上油膜出现彩色花纹是光的干预现象B. 在光的双缝干预实验中 , 若仅将入射光由绿光改为黄光, 则条纹间距变窄C. 光导纤维丝内芯资料的折射率应比外衣资料的折射率小D. γ光比微波更易产生显然的衍射现象【分析】选 A。

在太阳光照耀下 , 水面上油膜出现彩色花纹是光的薄膜干预现象,A 对 ; 若仅将入射光由绿光改为黄光 , 波长变大 , 则条纹间距变宽 ,B错 ; 光导纤维丝利用光的全反射流传, 内芯资料的折射率应比外衣资料的折射率大 ,C 错; γ光比微波的波长小得多, 不简单产生显然的衍射现象,D 错。

3.(2014 ·漳州模拟 ) 两束不一样颜色的平行单色光a、b, 以同样的入射角由真空射向同一介质, 如下图。

a、b 光的折射角α <β , 以下判断正确的选项是()A. 在真空中流传时,a 光的速度较小B. 在该介质中流传时,a 光的速度较小D. 若 a、 b 两束光在介质中相遇, 则会发生干预现象【分析】选 B。

在界面发生折射时 , 折射角小的 a 光折射率大 , 据 v= , 可知 a 光在该介质中流传速度较小 , 真空中流传速度同样 , 选项 A 错误 ,B 正确 ;a 、b 两束光频次不一样 , 不会发生干预现象 , 选项 D 错误 ; 从光疏介质进入光密介质不会发生全反射, 选项 C错误。

高考物理一轮复习第2节机械波练习选修高三选修物理试题

取夺市安慰阳光实验学校第2节机械波1.关于机械波的形成,下列说法中正确的是( B )A.物体做机械振动,一定产生机械波B.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,做受迫振动C.参与振动的质点振动频率各不相同D.机械波传播过程中,介质中质点随波迁移,振动能量也随波传递解析:有振源没有媒介时不能产生机械波,A错误.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动,并重复前一质点的振动情况,B正确.参与振动的质点振动频率都相同,C错误.机械波传播过程中,介质中质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移,在振动过程中把能量传递出去,D错误.2.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,a,b,c为三个质点,a正向上运动.由此可知( C )A.该波沿x轴负方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达离平衡位置最远处解析:由同侧法可知波沿x轴正方向传播,A错误;在该时刻,c点正向下振动,B 错误;由同侧法可知,b质点先到达平衡位置,c质点先到达离平衡位置最远处,C 正确,D错误.3.(多选)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是( BD )A.该水面波的频率为6 HzB.该水面波的波长为3 mC.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析:根据第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s可知,该水面波的周期为T=159s=53s,频率为f=1T=0.6 Hz,选项A错误;该水面波的波长为λ=vT=1.8×53m=3 m,选项B正确;水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时介质中的质点只在平衡位置附近振动,不随波迁移,但能量会传递出去,选项C 错误,D正确.4.利用发波水槽得到的水面波形如图(甲)、(乙)所示,则( D )A.图(甲)、(乙)均显示了波的干涉现象B.图(甲)、(乙)均显示了波的衍射现象C.图(甲)显示了波的干涉现象,图(乙)显示了波的衍射现象D.图(甲)显示了波的衍射现象,图(乙)显示了波的干涉现象解析:由题图容易看出(甲)图是小孔衍射,图(乙)是干涉,选项D正确.5.(多选)如图所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6 m/s,P质点的横坐标x=1.20 m.从图中状态开始计时,则下列说法正确的是( ACD )A.简谐横波的频率为2.5 HzB.经过1.6 s,P点第一次到达波谷C.P 点刚开始振动的方向沿y 轴负方向D.直到P 点第一次到达波峰时,x=0.06 m 处的质点经过的路程为95 cm解析:由波动图像知λ=0.24 m,T=λv =0.4 s,f=1T =2.5 Hz,A 正确;P 点第一次到达波谷需时t=1.20-0.180.6s=1.7 s,B 错误,由波的传播规律知,所有质点起振方向都与波源起振方向相同,由带动法知,各质点起振方向均沿y 轴负方向,C 正确;P 点第一次到达波峰需时t ′=1.20-0.060.6s=1.9 s=194T,x=0.06 m 处质点经过的路程s=194×4×5 cm=95 cm,D 正确.6.(多选)下列波形图中波传播方向与质点振动方向关系正确的是( BC ) 解析:根据“坡形”法,凡是在“上坡”区必向下运动,“下坡”区的必向上运动,故B,C 正确.7.如图所示,在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN,在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O,某人从A 点走到墙后的B 点,在此过程中,如从衍射的角度来考虑,则会听到( D ) A.声音变响,男声比女声更响 B.声音变响,女声比男声更响 C.声音变弱,男声比女声更弱 D.声音变弱,女声比男声更弱解析:由题意可知,某人从图中A 点走到墙后的B 点,能听到声音,是由于波的衍射现象,但强度变弱;由于男声的频率低于女声,在同一介质中,传播速度相同,则其波长大于女声的波长,更容易发生衍射,故D 正确,A,B,C 错误.8.一简谐机械横波沿x 轴正方向传播,波长为λ,周期为T.t=0时刻的波形如图(甲)所示,a,b 是波上的两个质点.图(乙)是波上某一质点的振动图像.下列说法正确的是( D )A.t=0时质点a 的速度比质点b 的大B.t=0时质点a 的加速度比质点b 的小C.图(乙)可以表示质点a 的振动D.图(乙)可以表示质点b 的振动解析:图(甲)为波的图像,图(乙)为振动图像.t=0时刻,a 质点在波峰位置,速度为零,加速度最大;b 质点在平衡位置,加速度为零,速度最大,故选项A,B 错误;在波的图像中根据同侧法由传播方向可以判断出质点的振动方向,所以t=0时刻,b 点在平衡位置且向下振动,故选项C 错误,D 正确.9.(2018·吉林一模)(多选)如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S 1,S 2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);S 1的振幅A 1=3 cm,S 2的振幅A 2=2 cm,下列说法正确的是( BD )A.质点D 是振动减弱点B.质点A,D 在该时刻的高度差为10 cmC.再过半个周期,质点B,C 是振动加强点D.质点C 此刻将向下运动解析:由题图知质点A,D 都是波峰与波峰相遇点或波谷与波谷的相遇点.故质点A,D 都是振动加强点,而质点B,C 都是波峰与波谷相遇,都是振动减弱点,A 错误;图示时刻,质点A 的位移为+3 cm+2 cm=+5 cm,质点D 的位移为(-3) cm+(-2) cm=-5 cm,故质点A,D 在该时刻的高度差为10 cm,B 正确;振动的干涉图样是稳定的,质点A,D 一直是振动加强点,而质点B,C 一直是振动减弱点,故C 错误;质点C是振动减弱点,此刻在上方最大位移处,故质点C此刻将向下振动,D正确.10.一列简谐横波沿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所示.在选项图中能够正确表示t=0.15 s时波形图的是( A )解析:由x=0处质点的振动图像可知波的周期T=0.4 s,由v=4 m/s,得λ=vT=1.6 m,x=0处质点在 t=0.15 s时刻的运动情况是在0～0.1 m之间的某一位置向平衡位置振动.所以满足以上条件的波的图像为A项.11.(多选)一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点O,t=0时开始振动,3 s时停止振动,3.5 s时的波形如图所示,其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0 m.以下说法正确的是( ABD )A.波速为4 m/sB.波源起振方向沿y轴正方向C.2.0 s～3.0 s内质点a沿y轴负方向运动D.0～3.0 s内质点a通过的总路程为1.4 m解析:由3 s时停止振动,3.5 s时的波形图可知,在0.5 s时间内,波向前传播了2 m,故波速为4 m/s,A项对;由波形图知,波长为4 m,周期为T=λv=1 s,故此列波从起振到传到a点需要的时间为1.25 s,故3.5 s时质点a已经振动了2.25 s,即214T,可知a点起振时,沿y轴正方向运动,B项对;因周期为1 s,故C项错;0～3.0 s内质点a振动时间为1.75 s,故路程为1.75×4A=1.4 m,D项对.12.(多选)如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图中质点P正沿y轴正方向运动,此波的传播速度为v=4 m/s,则( ABD )A.此波沿x轴正方向传播B.质点P的振动周期为T=1.0 sC.x=1.0 m处的质点做简谐运动的表达式为y=5cos (4t) cmD.x=1.0 m处的质点在0～2.5 s内通过的路程为50 cm解析:因质点P正沿y轴正方向运动,由“上下坡法”知波沿x轴正方向传播,A 正确;由题图知波长为λ=4 m,由λ=vT知各质点振动周期为T=1.0 s,B正确;由题图知x=1.0 m处的质点做简谐运动的表达式为y=5cos (2πt) cm,C错误;t=2.5 s=2.5T,所以x=1.0 m处的质点在0～2.5 s内通过的路程为s=2.5×4A=50 cm,D正确.13.(2019·湖南衡阳联考)如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图像,此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t=1.5 s时质点P恰好第4次到达y轴正方向最大位移处.求:(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何.(2)从t=0至t=1.2 s,质点P运动的路程s是多少.解析:(1)质点P的运动方向沿y轴负方向,所以此波沿x轴负向传播,在t=1.5 s 时,质点P恰好第4次到达y轴正方向最大位移处,则有(3+34)T=1.5 s,解得T=0.4 s,由图像可得简谐横波的波长λ=0.4 m,则波速v=λT=0.40.4m/s=1 m/s.(2)从t=0至t=1.2 s,质点P恰经过了3个周期,即质点P回到始点,由于振幅A=5 cm,所以质点P运动的路程s=3×4A=60 cm.答案:见解析14.如图所示实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形.求:(1)若波速向右,波速多大? (2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s,波速方向如何? 解析:(1)波向右传播时,传播距离Δx 满足 Δx=n λ+38λ(n=0,1,2,3,…)v=Δx Δt =nλ+38λ0.5=2n λ+34λ(n=0,1,2,3,…) 由波形图知λ=8 m,解得v=(16n+6) m/s(n=0,1,2,3,…). (2)波向左传播时,传播距离Δx ′满足 Δx ′=n λ+58λ(n=0,1,2,3,…) 由v ′=Δx'Δt 得v ′=(16n+10) m/s(n=0,1,2,3,…).(3)已知v=74 m/s.令74=16n+6,得n=174(不合题意) 令74=16n+10得n=4(符合题意). 故当v=74 m/s 时,波应向左传播. 答案:见解析。

【高三】2021届高考物理第一轮复习波的特有现象学案

【高三】2021届高考物理第一轮复习波的特有现象学案第四时波的特有现象[要求]1.了解波的反射、折射现象。

2.了解波干涉和衍射的特殊现象3.熟悉多普勒效应的特点[知识再生产]一、波的反射与折射1.波面和波线（1）沿各个方向传播的同一波的波峰(或波谷)在同一时刻构成的圆面叫波阵面（波面）。

（2）一条垂直于波面并指向波传播方向的直线称为波线，它指示波的传播方向2．波的反射（1）波浪返回障碍物的现象称为波浪继续传播的现象。

（2）波的反射中，反射角跟入射角相等.反射波的波长、频率和波速跟入射波相同.3.波的折射（1）波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变，这种现象叫做波的折射。

（2）在波折射中，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在两种介质中的相应速度之比，即=，入射波的频率与折射波的频率相同。

思考：波从一种介质进入另一种介质，哪些物理量发生变化，哪些量不变？二、波的叠加原理1．叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是两列波分别引起的位移的矢量和。

相遇后仍保持原的运动状态。

2.会议区域内的波浪不相互干扰，具有独立性。

三、波的干涉1.产生稳定干扰的条带：两列波。

2．现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域振动总是减弱，并且振动加强和减弱区互相，形成稳定的干涉图样。

3.在干涉现象中：两波之间的距离差为处，振动加强；凡到两波的路程差为处，振动减弱．注：任何两个波相遇时都可以叠加，但只有当两个性质相同、频率相同的波相遇时，才能产生稳定的干涉图样。

干涉是叠加的一种特殊情况。

四、波的衍射1.现象：波传播过程中偏离和绕过障碍物的现象称为绕射。

2．产生明显衍射现象的条是：（或小孔）的尺寸比或能够与波长相比较．五、多普勒效应1．多普勒效应：由于波和观察者之间有，使观察者感到波的发生变化的现象，叫做多普勒效应。

2.当波和观察者相对静止时，观察者接收到的频率波的频率。

当波相对靠近观察者时，观察者接收到的频率波的频率。

【大纲版】2012高三物理一轮复习测试28波的特有现象

2012版高三物理一轮复习波的特有现象1.利用声音从海底反射的回声测深器测量海的深度,若声波在海水中的传播速度为1500 m/s,要使该仪器在测量大于30 m深度时,误差不超过5%,则在测定信号发出及返回的时刻时,精确度至少应达到( )A.0.01 sB.0.05 sC.0.001 sD.0.005 s解析:利用回声测深器测量海水深度,须记录声波发射时刻及接收到被海底反射回来的声波的时刻,从而得到声波在海水中往返一次的时间Δt,海水深度为,现要测30 m以上深度时,误差不超过5%,则时间测得值Δt的误差δ≤s=0.002 s,故测定信号发出及返回的时刻时,精度至少应达到0.001 s.答案:C2.声波从声源发出,在空中向外传播的过程中( )A.波速在逐渐变小B.频率在逐渐变小C.振幅在逐渐变小D.波长在逐渐变小解析:根据惠更斯原理知,声波从声源发出后,在空中向外传播的过程中,形成了以波源为中心的波面,面上的每个点都是子波的波源,然后又形成子波波面,形成包络面,即为新波面,但声源提供的能量一定,在形成新的波面后,总能量不变,但每个新波面获得的能量减少,故在波的传播过程中振幅逐渐减少,故应选C.答案:C ɡ:κ_s╝t≦κ3.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O正处在平衡位置高$考`试(题﹤库ɡ:Κ_S╝T≦Κ]B. P､N两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移,质点M向O点处移动高╬考#试ο题(库]D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置解析:由图可知,图中O､M为振动加强点,此时刻O处于波谷,M处于波峰,因此A错误. N､P为减弱点,且两列波振幅相同,因此, N､P两点振幅为零,即两质点始终处于平衡位置,B正确.质点不会随波向前推移,C 不正确.从该时刻经周期,两列波在M点分别引起振动都位于平衡位置,故M点位于平衡位置,D正确.答案:BD4.一波源在左绳端发出半个波①,频率f1,振幅A1;当此波源刚起振时绳右端的另一波源也恰好起振,发出半个波②,频率f2(f2>f1),振幅A2,P为绳的中点,如图所示.下列说法错误的是( ) ɡ∵κ★s﹤t!κA.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后,各处保持原波形传播D.因频率不同,这两列波相遇不能叠加解析:因两波源同时起振,形成的都是绳波,波速相同,因此两列波同时到达P点,选项A正确,因f2>f1,有λ2<λ1,当①的波峰传至P点时,②的波峰已过了P点,即两波峰在P点不会相遇,根据波的叠加原理,P点的波峰值不可达到A1+A2,选项B错误,选项C正确,因波的叠加没有条件,故选项D错误.答案:AC 高﹥考%试﹥题#库] 高$考`试(题﹤库]5.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低,说明那辆轿车的车速( )A.高于100 km/hB.低于100 km/hC.等于100 km/hD.无法确定解析:由多普勒效应知,巡警车接收到的频率低了,即观察者接收到的频率低了,说明轿车和巡警车在相互远离,故A正确.答案:A6.下列说法正确的是( )A.若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率减小B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D.“闻其声不见其人”是声波的干涉现象解析:由多普勒效应可知,若声波波源向着观察者运动,则接收到的声波频率增大,选项A错;声波击碎玻璃杯是声波频率与玻璃杯的固有频率相同,玻璃杯发生共振导致破碎,选项B正确;由于水对光波和无线电波吸收比对声波吸收的多,所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多,选项C 正确.“闻其声不见其人”是声波的衍射现象,选项D错.答案:BC 高$考`试(题﹤库ɡ:Κ_S╝T≦Κ]7.在山中砍伐时发出的声音既含有频率较高的声波,也含有频率较低的声波,其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到.这是因为( )A.频率较低的“嘭”“嘭”声能量大,能传到很远B.频率较低的“嘭”“嘭”声速度快,最先到达C.频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长,容易产生衍射D.以上说法均不对解析:机械波的能量是由振幅决定的,声波在空气中的传播速度都相同,故A､B项错;由v=λf知,v一定,f 小,λ大,则频率低的声音波长较长,易发生衍射,在山中较远处易听到,故C项正确.答案: C8.如图所示,甲､乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿y轴正方向传播,图中实线表示某一时刻的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a､b､c､d四点的振动情况,正确的判断是( )A.a､b点振动加强,c､d点振动减弱B.a､c点振动加强,b､d点振动减弱C.a､d点振动加强,b､c点振动减弱D.a､b､c､d点的振动都加强解析:当两列波出现干涉现象时,要产生干涉图样,形成一条加强线,一条减弱线……即加强线､减弱线彼此相间隔的稳定的干涉图样,在图中设定A､B､C､D四点,实线相交点,即波峰与波峰相遇,都是振动加强点,可知B､D决定的直线为加强线,过A､C的平行于BD直线的两条直线也应是加强线,a､c两点在BD直线上,故a､c点是振动加强点,分别过b､d点且平行于BD直线的两条直线均在两加强线之间,应为减弱线,故b､d 两点的振动是减弱的.答案:B9.医用“B超”发出的超声波频率为7.25×104 Hz,这种超声波在人体内传播的波长为2 cm.在给某患者的肝脏病变部分进行检测时,从探头发出的同一超声波脉冲经病变部分反射,回到探头有两个信号,相隔时间Δt=22 μs,则患者病变部分的大小为__________.解析:这列波在人体内的传播速度为v=f·λ=1.45×103 m/s,经病变部分前后表面反射的路程差为2l=v·Δt,则l==1.6×10-2m=1.6 cm.答案:1.6 cm10.波源S1和S2振动方向相同,频率均为4 Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O､A两点处,OA=2 m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,速度为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同.求:(1)简谐横波的波长;(2)OA间合振动振幅最小的点的位置.解析:(1)设简谐横波的波长为λ,频率为ν,波速为v,则λ=①高]考(试#题╝库]代入已知数据得λ=1 m.②(2)以O为坐标原点,设P为OA间任意一点,其坐标为x,则两波源到P点的波程差Δl=x-(2-x),0≤x≤2③,其中x、Δl以m为单位,合振动的振幅最小的点的位置满足Δl=(k+)λ,k为整数④,联立③④式得x=0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.答案:(1)1 m (2)0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m11.如图所示,空间同一平面上有A､B､C三点,AB=5 m,BC=4 m,AC=3 m,A､C两点处有完全相同的两个波源,振动频率为1360 Hz,波速为340 m/s,则BC连线上振动最弱的位置有几处?解析:波的干涉图样的规律是一条条从两个波源中间伸展出来的振动加强与振动减弱相间的区域.其中,到两波源距离之差为半波长偶数倍的点在振动加强区域;到两波源距离之差为半波长奇数倍的点在振动减弱区域.在BC及其延长线上,有到A的距离与到C距离之差为1个､1个λ､3个､2个λ…(2n-1)个､n个λ的点,这些振动最弱的点与振动最强的点在B､C及其延长线上自远处向C相间递次排列.由题给出的条件可求得,该波波长为25 cm,则B点到A与到C距离之差等于1 m,为波长4倍的振动加强点,C点到A与C距离之差等于3 m,为波长12倍的振动加强点,故在BC之间应有8处振动最弱的位置. 高﹤考﹤试╚题≧库]答案:8处12.一列简谐横波,某时刻的波形图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,则(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少?(2)若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件?解析:(1)由振动图象可以看出,此波的周期为0.8 s,所以频率为1.25 Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等,所以另一列波的频率为1.25 Hz.(2)由波动图象可以看出,此波的波长为20 m,当障碍物的尺寸小于或等于20 m时能够发出明显的衍射.答案:(1)1.25 Hz (2)见解析高]考(试#题╝库ɡ⌒ΚΑS★T-Κ]高﹥考╓试⌒题═库。

山东省青岛市高考物理一轮复习波部分综合检测新课标

部分综合检测（含解析）一、单项选择题1．在LC 振荡电路中，当振荡电流逐渐减小时，下列说法中正确的是( )。

A ．电场能正在向磁场能转化B ．磁场能正在向电场能转化C ．电场能全部转化为磁场能D.磁场能全部转化为电场能2．一列简谐横波沿x 轴传播。

它在传播过程中先后到达相距4.0m 的两个质点a 、b 。

从质点a 开始振动的瞬间计时，a 、b 两质点的振动图像分别如图中的甲和乙所示。

则以下说法正确的是( )A ．此列简谐横波的波长一定为8 mB ．此列简谐横波可能的传播速度为14 n m/s ，其中n=0、1、2、3、…… C ．此列简谐横波从质点a 传播到质点b 的时间段内，质点a 振动经过的路程为2cmD ．t =1s 时刻，质点a 向上振动，而质点b 向下振动3．一列简谐横波，某时刻波的图像如图甲所示，从该时刻开始计时，波的传播方向上A 质点的振动图像如图乙所示，由图像信息可知（）A ．这列波是沿轴正方向传播的B ．这列波的波速是C ．从该时刻算起，再经过，A 质点通过的路程是4mD．从该时刻算起，质点Q将比质点P线经过平衡位置4．一列沿z轴正方向传播的横渡在某时刻波的图象如图2-55(a)所示，A、B、C、D为介质中沿波的传播方向上四个等间距质点的平衡位置，若从该时刻开始再经过5 s作为计时零点，则图(b)可以用来反映下列哪个质点的振动图象?( )。

A．质点A B．质点BC．质点C D．质点D5．一列简谐波沿x轴的正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波的P点至少再经过0.3s才能到达波峰处，则以下说法正确的是（）①这列波的波长是5m②③这列波的波速是10m/s④③质点Q要经过0.7s才能第一次到达波峰处④质点Q到达波峰处时质点P也恰好到达波峰处A.只有①、②对B.只有②、③对C.只有②、④对D.只有②、③、④对6．下列说法中错误的是（）A.质子和电子在一定条件下也能表现出波动性B.横波、纵波都能发生偏振现象C.光盘记录信息的密度很高，是利用了激光的平行度好的特点D.声波和电磁波都能发生多普勒效应7．在电磁信号传输过程中，把要传输的电信号加载在高频等幅电磁振荡上的过程叫做（） A．调制 B．调频 C．调幅 D．调谐8．一质点做简谐运动时，其振动图象如图1-45所示。

高考物理一轮复习专项作业：《机械波及其常见现象》含解析

课时作业(五十一) 机械波及其常见现象1．关于波的干涉和衍射，正确的说法是( )A ．有的波能发生干涉现象，有的波不能发生干涉现象B ．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等C ．只有在障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多，才能发生衍射现象D ．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小2．根据多普勒效应，下列说法中正确的有( ) A ．多普勒效应只适用于声波B ．当波源和观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C ．当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D ．当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高3．如图所示，S 是某介质中振源，MN 是带孔挡板，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( )第3题图A ．增大S 的频率B ．减小S 的频率C ．N 上移D ．N 下移 4．一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播．已知t ＝0时的波形如图所示，则( )第4题图A ．波的周期为1sB ．x ＝0处的质点在t ＝0时向y 轴负向运动C ．x ＝0处的质点在t ＝14s 时速度为0D ．x ＝0处的质点在t ＝14s 时速度值最大5．如图所示，S 1、 S 2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a 、 b 、 c 、 d 四点，下列说法中正确的有( )第5题图A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱 B．该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强C．a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D．再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱6．如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则( )第6题图A．质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向B．P点振幅比Q点振幅小C．经过Δt＝3s，质点Q通过的路程是0.6mD．经过Δt＝3s，质点P将向右移动12m7．沿x轴方向的一条细绳上有O、A、B、C四点，OA＝AB，BC＝5AB，质点O在垂直于x轴方向做简谐运动，沿x轴传播形成横波．t＝0时刻，O点开始向上运动，经t＝0.2s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开始运动．那么在t＝2.5s时刻，关于质点B 和C运动情况，以下描述中正确的是 ( )第7题图A．B点位于x轴下方 B．C点位于x轴下方C．B点正向上运动 D．C点正向上运动8．(1)如图甲所示，水槽内有一振源，振动时产生的水波通过一个小缝隙发生衍射现象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使小缝隙的宽度________；或者是使振源的振动频率________．(2)如图乙所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，图中的________点为振动加强的位置，图中的________点为振动减弱的位置．乙第8题图9．一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点，t＝0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动，t＝1s时形成如图所示波形．则该波的周期T＝________s，传播速度v＝________m/s.第9题图10．一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示．介质中x＝3m处的质点P沿y轴方向做简谐振运动的表达式为y＝5sin(5πt)cm.则此波沿x轴 ________(选填“正”或“负”)方向传播，传播速度为________m/s.第10题图11．如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝2m/s，则x＝1.5m处质点的振动函数表达式y＝________ cm，x＝2.0m处质点在0～1.5s通过的路程为________cm.第11题图12．如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝2m/s.试回答下列问题：①写出x＝1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x＝2.5 m处质点在0～4.5 s内通过的路程及t＝4.5 s时的位移．第12题图13．一列横波上有相距4 m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2 m．如图所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速．第13题图课时作业(五十一) 机械波及其常见现象1.B 【解析】两列波的频率相等时就能发生稳定干涉，A 错，B 对；波在障碍物尺寸与波长相差不多或小得多才能发生明显衍射现象，但并不是遇到尺寸较大障碍物不能发生衍射，只是不明显，C 错；干涉图样中振动加强区并不是位移始终保持最大，而是振动加强，减弱区是振动减弱并不是位移始终最小，D 错；选B.2.C 【解析】当波源与观察者相互接近，f 变大，音调变高，反之f 变小，音调变低，故C 正确．3.BC 【解析】要使A 振动起来，必须发生衍射，原来A 不振动，说明孔尺寸较大，故减小孔的尺寸或使波长增大即可．由于波速v 一定，要使波长增大，由v ＝λf 知减小频率即可．故B 、C 正确．4.AB 【解析】由波形图可知，波长λ＝4m ，则波的周期T ＝λv ＝44s ＝1s ，选项A 正确；x ＝0处的质点在t ＝0时向y 轴负方向运动，选项B 正确；x ＝0处质点经Δt ＝T4时间后即不处于平衡位置也不处于波谷位置，选项C 、D 均错．5.BC 【解析】该时刻a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，这不难理解．但是d 既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？这就要用到充要条件：“到两波源的路程之差是波长的整数倍”时振动最强，从图中可以看出，d 是s 1、s 2连线的中垂线上的一点，到s 1、s 2的距离相等，所以必然为振动最强点．描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移．每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的．6.C 【解析】在机械波的传播过程中，前一质点带动后一质点振动，而后一质点要“模仿”前一质点的振动，已知机械波沿x 轴正方向传播，利用“带动”原理可知，质点P 此时此刻的振动方向沿y 轴负方向，选项A 错误；沿波传播方向上各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，并且各质点振动的幅度相同即振幅相同，据此可判断选项BD 错误；根据波形图可知，波长λ＝4m ，振幅A ＝5cm ，已知v ＝4m/s ，所以T ＝λ/v＝1s ，Δt ＝3s ＝3T ，所以质点Q 通过的路程是12A ＝60cm ＝0.6m ，所以选项C 正确．本题答案为C.7.A 【解析】根据题意，机械波的振动周期T ＝4t ＝0.8 s ，波长λ＝4AB ，在t 1＝0.4 s 时刻，B 点刚好开始向上运动，在t ＝2.5 s 时刻，即再经过2.1 s ＝258T. B 点位于x轴下方，且正向下运动，所以选项A 正确，C 错误；在t 2＝1.4 s 时刻，C 点刚好开始向上运动，在t ＝2.5 s 时刻，即再经过1.1 s ＝138T ，C 点位于x 轴上方，且正向下运动，所以选项BD 错误．本题答案为A.8.(1)变窄变小 (2)b a 【解析】当波遇到与波长相差不大的障碍物时才能发生明显的衍射现象；由波速公式v ＝λT ＝fλ可知，当波速一定时，频率降低波长增大；当两个相干波源的振动步调一致时，到两个波源的距离之差Δs ＝nλ处是加强区，Δs ＝(2n ＋1)λ2处是减弱区，故b 点为加强点位置，a 点是为减弱点位置．9.4 1 【解析】由图可知，t ＝1s 时形成了14个波形，即1s ＝T 4， T ＝4s, v ＝λT ＝44m/s ＝1m/s.10.负 10 m/s 【解析】根据表达式可知，质点P 的位移按照正弦规律变化，所以在图示时刻质点P 正向上运动，据此可知，此波沿x 轴负方向传播；根据波形图可知，波长λ＝4 m ，又周期T ＝2π/5π＝0.4 s ，所以，波速v ＝λ/T ＝10 m/s.11.－5cos2πt 30 【解析】在t ＝0时刻，x ＝1.5 m 处质点处于－5 cm ，x ＝1.5 m 处质点的振动函数表达式y ＝－5cos 2πt.波长为2.0 m ，波动周期T ＝1 s ，x ＝2.0 m 处质点在0～1.5 s 内通过的路程为6A ＝6×5 cm ＝30 cm.12.①y＝5sin(2πt) cm ②90 cm －5 cm 【解析】 ①波长λ＝2.0 m ，周期T ＝λv ＝1.0 s ，振幅A ＝5 cm ，则y ＝5sin (2πt) cm ②n＝tT ＝4.5，则4.5 s 内路程s ＝4nA ＝90 cm ；x ＝2.5 m 处质点在t ＝0时位移为y ＝5 cm ，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y ＝－5 cm.13.403m/s 或407m/s 【解析】由振动图象得：质点振动周期T ＝0.4sB 点比A 点晚振动的时间Δt ＝nT ＋34T(n ＝0，1，2，3，…)所以A 、B 间的距离为Δs ＝kλ＋34λ(k ＝0, 1, 2, 3, …)则波长为λ＝4Δs 4k ＋3＝164k ＋3 因为λ＞2m ，所以k ＝0，1 当k ＝0时，λ1＝163 m ，v 1＝λ1T ＝163×0.4m/s ＝403m/s 当k ＝1时，λ2＝167 m ，v 2＝λ2T ＝167×0.4m/s ＝407m/s.。

高考物理一轮总复习专题训练机械波(含解析)

第2讲机械波1．图1－2－14(1)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图1－2－14所示，以下说法正确的是________.A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线(2)一列简谐横波沿x负方向传播，速度为10 m/s，已知t＝0时刻的波形图如图1－2－15甲所示．图中P点此时正经过平衡位置沿________方向运动，将t＝0.5 s时的波形图画在图1－2－15乙上(至少要画一个半波长)．图1－2－15解析：(1)因声波的波速在水中较空气中快，而波的频率等于振源的振动频率，则声波在水和空气中传播的频率相同，再由v＝λf知，声波在水中传播的波长长．答案：(1)A (2)y轴正如右图2．(1)如图1－2－16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f1、f2与f的关系为________．图1－2－16(2)如图1－2－17所示，横波1沿BP 方向传播，B 点的振动图象如图1－2－18甲所示；横波2沿CP 方向传播，C 点的振动图象如图1－2－18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________ cm.图1－2－17图1－2－18解析：(1)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f 1＞f ；相反，声源远离B 处的人，则他接收到的频率变小，即f 2＜f .(2)Δl ＝PC －PB ＝50 cm －40 cm ＝10 cm ，由题图可知T ＝1 s ，λ＝vT ＝20 cm ，所以Δl ＝λ2，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 ＝A 1＋A 2＝30 cm ＋40 cm ＝70 cm.答案：(1)f 1＞f ，f 2＜f (2)703．(1)如图1－2－19所示，是用a 、b 两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到的干涉图样，其中图甲是用a 光照射时形成的，图乙是用b 光照射时形成的．则关于a 、b 两束光，下述正确的是( )图1－2－19A ．a 光的波长比b 光短，频率比b 光高B ．b 光的波长比a 光短，频率比a 光高C ．b 光比a 光衍射现象更明显D ．a 光比b 光衍射现象更明显(2)在均匀介质中，各质点的平衡位置均在同一直线上，图中正方形方格的边长均为1.5 cm.波源在坐标原点处，t ＝0时波源开始向y 轴负方向振动，如图1－2－20为t ＝0时刻的波动图象，经过0.24 s 时间第三次形成如图所示波形，则此波的周期T 和波速v 分别为多大？图1－2－20解析：(1)b 光的干涉条纹间距比a 光小，由Δx ＝L dλ可知b 光的波长比a 光短，频率比a 光高，选项A 错误；选项B 正确；波长越长，衍射现象越明显，选项C 错误；选项D 正确．(2)又t ＝0时波源开始向y 轴负方向振动，经过0.24 s 时间第三次形成如图所示波形，所以t ＝3T ，T ＝0.24/3 s ＝0.08 s ．图中正方形方格的边长均为1.5 cm ，波长为λ＝8×1.5 cm，所以波速v ＝λ/T ＝1.5 m/s.答案：(1)BD (2)0.08 s 1.5 m/s 4.图1－2－21如图1－2－21所示为一列简谐波在t 1＝0时刻的图象．此时波中质点M 的运动方向沿y 轴负方向，且t 2＝0.55 s 时质点M 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处．试求：(1)此波沿什么方向传播？(2)波速是多大？(3)从t 1＝0至t 3＝1.2 s ，质点N 运动的路程和t 3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？解析：(1)此波沿x 轴负方向传播．(2)在t 1＝0到t 2＝0.55 s 这段时间时，质点M 恰好第3次到达沿y 轴正方向的最大位移处，则有：(2＋34)T ＝0.55 s ，得T ＝0.2 s. 由图象得简谐波的波长为λ＝0.4 m ，则波速v ＝λT＝2 m/s. (3)在t 1＝0至t 3＝1.2 s 这段时间，波中质点N 经过了6个周期，即质点N 回到始点，所以走过的路程为s ＝6×5×4 cm＝120 cm.相对于平衡位置的位移为2.5 cm.答案：(1)沿x 轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm5．振幅A ＝2 cm ，f ＝50 Hz 的横波沿x 正方向传播，波源在坐标原点O 处，从t ＝0开始振动，已知在t ＝0.5 s 末，此波传到距波源O 为x ＝10 m 处的P 点，并且P 点向－y 方向开始振动．求：(1)该波的波速、波长．(2)画出t 1＝0.4 s 末的波形图．(3)画出距波源O 为x 2＝5 m 处Q 点的振动图象．解析：(1)周期T ＝1/f ＝0.02 s波速v ＝x /t ＝20 m/s波长λ＝vT ＝0.4 m.(2)t 1＝0.4 s 末，波传到距波源x 1＝vt 1＝8 m 处，由于各点开始振动的方向相同，故该点也开始由平衡位置向－y 方向振动．由于x 1＝20λ，故该时刻波源O 刚好过平衡位置向－y 方向振动．则t 1＝0.4 s 末的波形图如上图所示．(3)波传到Q 点需用时间t ＝x 2/v ＝0.25 sQ 点做简谐运动的周期T ＝0.02 s ，开始振动的方向也为－y 方向，故画出如图所示的距波源O 为x 2＝5 m 处Q 点的振动如下图所示．答案：(1)20 m/s 0.4 m (2)见解析 (3)6．图1－2－22如图1－2－22所示，甲为某一列简谐波t ＝t 0时刻的图象，乙是这列波上P 点从这一时刻起的振动图象，试讨论：(1)波的传播方向；并求其波速．(2)画出经过2.3 s 后波的图象，并求0～2.3 s 内P 质点的位移和路程．解析：(1)根据振动图象可以判断P 质点在t ＝t 0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，由此可确定波沿x 轴正向传播．由t ＝t 0时该波的图象可知λ＝2.0 m ，根据v ＝λf ，波传播的频率与波源振动频率相同，而波源振动的频率与介质中各质点振动频率相同，由P 质点的振动图象可知，f ＝1T ＝10.4Hz ＝2.5 Hz ，所以v ＝2.0×2.5 m/s＝5.0 m/s. (2)由于T ＝0.4 s ，所以2.3 s ＝534T ，波形重复5次再沿x 轴推进34个波长，经过2.3 s 后波的图象如下图所示，P 质点的位移为10 cm ，路程s ＝4A ×5＋3A ＝23A ＝2.3 m.答案：(1)沿x 轴正向 5.0 m/s(2) 10 cm 2.3 m1. 如图1－2－23所示，O 是波源，a 、b 、c 、d 是波传播方向上各质点的平衡位置，且Oa ＝ab＝bc ＝cd ＝0.6 m ，开始各质点均静止在平衡位置，t ＝0时波源O 开始向上做简谐运动，振幅是0.02 m ，波沿Ox 方向传播，波长是1.6 m ，当波源O 点振动了一段时间t 1，其经过的路程是0.1 m ，在t 1时刻，各质点运动的方向是(填向上、向下或未振动)a 质点________，b 质点________，c 质点________，d 质点________．图1－2－23解析：O 点在t 1时间的路程是0.1 m ＝5.0 A ，因质点每个周期振动4A ，所以t 1＝5.0A 4A＝ 1.25 T ，此时O 点位于正最大位移处，对应图形如图所示．可以判断a 质点向上振，b 质点向下振，c 质点向上振，d 质点此时刻未振动，速度为零．答案：向上向下向上未振动2．(1)摆长为L 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t ＝0)，当运动至t ＝3π2L g时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象为下图中的( )(2)图1－2－24为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，实线为t ＝0时刻的波形图，虚线为t ＝0.6 s 时的波形图，波的周期T >0.6 s ，则( )图1－2－24A ．波的周期为2.4 sB ．在t ＝0.9 s 时，P 点沿y 轴正方向运动C ．经过0.4 s ，P 点经过的路程为4 mD ．在t ＝0.5 s 时，Q 点到达波峰位置解析：(1)单摆的摆长为L ，其做简谐运动的周期T ＝2π L g ，从t ＝0到t ＝3π2 L g 时，运动的时间为34T ，此时摆球具有负向最大速度，即摆球正在平衡位置向负方向运动，显然，34T 前摆球应在负向最大位移处，即摆球在负向最大位移处开始计时的，单摆的振动图象应为D.(2)从两时刻的波形图可以看出，在Δt ＝0.6 s 时间内，波传播的距离Δx ＝3λ4＝6 m ，故传播时间Δt ＝3T 4＝0.6 s ，周期T ＝0.8 s ，A 项错误；同时可求波速为10 m/s ；t ＝0时刻P 点向y 轴负方向振动，经过Δt ＝0.9 s ＝118T ，P 点正向y 轴负方向振动，B 项错误；经过t ＝0.4 s ，即半个周期，P 点经过的路程为2A ＝0.4 m ，C 项错误；经过t ＝0.5 s ，波向x 轴负方向平移Δx ＝vt ＝5 m ，可知Q 点处于波峰，D 项正确．答案：(1)D (2)D3．如图1－2－25所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A 、B 、C 、D …为绳上等间隔的点，点间间隔为50 cm.现用手拉着绳子的端点A 使其上下振动，若A 点开始向上振动，经0.1 s 第一次达到最大位移时，C 点恰好开始振动．则：图1－2－25(1)绳子形成的向右传播的横波速度为多大？(2)从A 开始振动，经多长时间J 点第一次向下达到最大位移？解析：(1)v ＝Δx t ＝10.1m/s ＝10 m/s. (2)波传播到J 点的时间为：t 1＝Δx v ＝9×0.510s ＝0.45 s ， J 点第一次向下达到最大位移时，振动了34个周期．t 2＝34T ＝34×0.4 s＝0.3 s ，t 2＝t 1＋t 2＝0.75 s.答案：(1)10 m/s (2)0.75 s 4.图1－2－26在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L ，如图1－2－26(a)所示．一列横波沿该直到向右传播，t ＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt 第一次出现如图(b)所示的波形．则该波：(1)波长为多少？(2)质点振动的周期为多少？解析：由图可知该波的波长为8L ，由波的传播方向可推知质点9在Δt 时刻的振动方向向上，而t ＝0时刻波刚传到质点1时其振动方向是向下的，由此可见质点9并非是Δt 时刻波的前沿，由题意知(b)所示是经Δt 时间第一次出现的波形，可知Δt 时刻在质点9的右侧还应有半个波长的波形未画出来，即经Δt 波应从质点1传播到质点13.(未画出)传播的距离Δx ＝1.5λ＝12L ，故波速v ＝Δx Δt ＝12L Δt ，波的周期T ＝λv ＝8L 12L Δt＝2Δt 3. 答案：(1)8L (2)2Δt 35．如图1－2－27为一列横波某时刻的波形图，已知该波沿＋x 方向连续传播，传播速度为2 m/s.(1)求波上质点P 的振动周期并画出从该时刻计时开始的振动图象．(2)如图1－2－28所示，在探究共振现象的实验中发现：当作用在装置上MN 间的驱动力的频率与上述横波的频率相同时，MN 间五个单摆中D 摆恰好发生共振．现测得D 摆摆线长l ＝99.6 cm.摆球的直径d ＝0.8 cm ，求当地重力加速度g .(结果取2位有效数字)图1－2－27解析：(1)由图象可以看出：λ＝4 m.由T ＝λv 可解得：T ＝λv ＝42s ＝2 s. 由于t ＝0时刻P 点向上振动，则P 点的振动图象如下图所示：(2)由T ＝2π L g 得：g ＝4π2L T2 又L ＝l ＋d2，联立可解得：g ＝4π2(99.6＋0.4)×10－222＝9.9 m/s 2. 答案：(1)(2)9.9 m/s 2 6. 已知一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图象如图1－2－29所示，再经过1.1 s ，P 点第3次出现波峰．求：图1－2－29(1)波速v 为多少？(2)由图示时刻起，Q 点再经过多长时间第一次出现波峰？(3)从此时刻开始计时，试写出坐标为x ＝3 m 的质点的位移与时间的关系式．解析：由传播方向可以判断，此时此刻P 点的振动方向是向下的，经过t 1＝34T 第一次到达波峰位置，经过t 2＝134T ，第二次到达波峰位置，经过t 3＝234T ，第三次到达波峰位置，即234T ＝1.1 s ，T ＝0.4 s.(1)从题中波形图上可以看出，波长λ＝4 m ，所以波速v ＝λT ＝ 4 m 0.4 s＝10 m/s. (2)由图上可以看出波向右传播，t ＝0时，离A 点最近的波峰在x ＝2 m 处，该点距Q 点距离为s ＝4 m ，因此再经过t 1时间，Q 点第一次出现波峰，t 1＝s v ＝ 4 m 10 m/s＝0.4 s. (3)坐标为x ＝3 m 的质点此时处在平衡位置，由于波沿x 轴正方向传播，所以质点向上运动，周期为0.4 s ，所以质点的振动周期也为0.4 s ，从图上可以看出振幅为0.5 m ，因此坐标为x＝3 m 的质点的位移与时间关系式为y ＝0.5sin 2π0.4t ＝0.5sin 5πt . 答案：(1)10 m/s (2)0.4 s (3)y ＝0.5sin 5πt7. 两列横波在x 轴上沿相反方向传播，如图1－2－30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S 1和S 2处，使S 1和S 2都开始向上做简谐振动，S 1的振幅为2 cm ，S 2的振幅为1 cm ，已知质点A 与S 1、S 2的距离分别是S 1A ＝2.95 m ，S 2A ＝4.25 m ，当两列波在A 点相遇时，A 点的振幅为多大？图1－2－30解析：根据v ＝λf ，则λ＝v f ＝630m ＝0.2 m ， S 1、S 2两波源到A 点的波程差，ΔS ＝S 2A －S 1A ＝(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ΔS λ/2＝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 ＝A 1－A 2＝(2－1)cm ＝1 cm. 答案：1 cm8. 如图1－2－31所示为波源O 振动1.5 s 时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图．已知波源O 在t ＝0时开始沿y 轴负方向振动，t ＝1.5 s 时它正好第二次到达波谷．问：图1－2－31(1)再经过多长时间x ＝5.4 m 处的质点第一次到达波峰？(2)从t ＝0开始至x ＝5.4 m 处的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？解析：(1)从图象可知λ＝60 cm ＝0.6 m ，t ＝114T 所以T ＝45t ＝1.2 s ，又因为x t ＝λT ，所以x ＝λt T＝0.75 m 所以t ＝1.5 s 时波刚好传至距波源0.75 m 的质点处，最前面的波峰位于x ＝0.3 m 的质点．又因为Δx Δt ＝λT，所以Δt ＝ΔxT λ＝(5.4－0.3)×1.20.6s ＝10.2 s (2)从t ＝0至x ＝5.4 m 处的质点第一次到达波峰时所用总时间t ′＝t ＋Δt ＝1.5 s ＋10.2 s ＝11.7 s所以波源通过的总路程x 路＝4A ·t ′T ＝1.95 m 答案：(1)10.2 s (2)1.95 m。

2020高三物理一轮复习 7.2波的形成与传播、波的图象课时练习

2020高三物理一轮复习课时练习：7.2波的形成与传播、波的图象1.(2020年北京卷)一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ.若在x＝0处质点的振动图象如图所示，则该波在t＝T/2时刻的波形曲线为( )【解析】由振动图象知，在x＝0处的质点在t＝T2时刻，经过平衡位置向负方向运动．在波动图象中符合这两点的只有A图．【答案】 A2．一列简谐横波沿x轴负方向传播，如下图甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则乙图可能是甲图中哪个质点的振动图线．( )A．x＝0处的质点B．x＝1 m处的质点C．x＝3 m处的质点 D. x＝5 m处的质点【解析】图甲为t＝1 s时的波形图，而质点的振动情况却是从t＝0时刻开始的，所以应先在振动图线中看t＝1 s时质点的振动情况，由图可知该时刻质点处于平衡位置且向负方向运动，再由“同侧”原理可知，图甲中的x＝0.1 m、3 m、5 m处的四个点中只有x＝0处的质点正经平衡位置向负方向运动，可知A选项正确．【答案】 A3．在坐标原点处有一质点O做简谐振动，它形成沿x轴传播的简谐横波，波长为16 m，在其右侧相距4 m处的质点P的振动图象如图所示，使用与P质点相同的计时起点，那么当t＝5 s时的波动图象是( )【解析】由振动图象可知，t＝5 s时，质点P正经过平衡位置向上运动．比较波形图中距离O点右侧面4 m处的质点，A、B波形图中该处质点并不在平衡位置上，故A、B错；D图中4 m处质点经过平衡位置向下运动，D项错．【答案】 C4．(2020年福州模拟)已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图线如图a 所示，t时刻的波形图线如图b所示，则t′＝t＋0.5 s时刻的波形图线可能是( )【答案】CD5．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T.t＝0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x＝3 m处的质点正在向下运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝5.5 m，则( )A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C．t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【解析】a、b两质点的平衡位置间的距离为Δ x＝xb －xa＝5.5 m－2.5 m＝3m，从波的图象可知：λ＝4 m，所以Δx＝34λ.若Δx＝⎝⎛⎭⎪⎫n＋12λ且n＝0,1,2,3…时两质点的振动反向，故A项错．由x＝3 m处的质点在t＝0时刻的速度方向可判断出波速方向为－x方向，此时质点a、b的速度方向分别为＋y、－y方向，可知B 错，C对．若Δx＝nλ且n＝1,2,3…时两个质点的振动同向，故D错．【答案】 C6．如下图甲所示是t＝1.0 s时沿x轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速v＝1.0 m/s.则x＝1.0 m处的质点的振动图象是图乙中的( )A．①B．②C．③ D．④【解析】从甲图中可以看出，x＝1.0 m处质点在t＝1.0 s时的位移是2 cm，质点的运动方向向上；由图乙，只有①图象满足1.0 s时的位移是2 cm，且运动方向向上．【答案】 A7．图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T>0.6 s，则( )A．波的周期为2.4 sB．在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C．经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD．在t＝0.5 s时，Q点到达波峰位置【解析】从两时刻的波形图可以看出，在Δt＝0.6 s时间内，波传播的距离Δx＝3λ4＝6 m，故传播时间Δt＝3T4＝0.6 s，周期T＝0.8 s，A项错误；同时可求波速为10 m/s；t＝0时刻P点向y轴负方向振动，经过Δt＝0.9 s＝118T，P点正向y轴负方向振动，B项错误，经过t＝0.4 s，即半个周期，P点经过的路程为2A＝0.4 m，C项错误；经过t＝0.5 s，波向x轴负向平移Δx＝vt＝5 m，可知Q点处于波峰，D 项正确．【答案】 D8．如图所示，沿绳子传播的横波，在绳子上相距2 m 的P ，Q 两点的振动图像分别如图中实、虚线所示，已知波长大于 2 m ，则该波的频率、波长、波速和传播方向分别是( )A ．f ＝2 HzB ．λ＝4 mC ．v ＝8 m/sD ．一定由PQ【解析】由图中看出质点振动的周期T ＝0.5 s ，故波的频率f ＝1T ＝2 Hz ，选项A 对．由于P 、Q 两质点振动反向，故它们之间的距离为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ，由于波长大于它们之间的距离，即n 只能取零，即12λ＝2 m ，故λ＝4 m ，选项B 正确，由v ＝λf，知v ＝4×2＝8 m/s ，选项C 对．无法确定波的传播方向，选项D 错．选项A 、B 、C 正确．【答案】 ABC9．如下图甲所示，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 点的振动图象．下列判断中正确的是( )A．该波的频率为1t2－t1B．这列波的波长为st1t2－t1C．t＝0时刻，振源O振动的方向沿y轴正方向D．t＝t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向【解析】由振动图象知，波的周期是(t2－t1)，则波的频率为1t2－t1，A正确；由波速v＝st＝st1得λ＝vT＝s(t2－t1)t1，B错；t＝0时刻，振源的振动方向与波传到P点时P的振动方向相同，可知振源振动的方向沿y轴正方向，C正确；当t＝t2时刻，P点的振动方向可由t2时刻后面的图象判断，振动方向沿y轴正方向，D错．【答案】AC10．(2020年福建卷)图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则( )A．t＝0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大B．t＝0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为 30 cm【解析】A选项，由乙图象看出，t＝0.15 s时，质点Q位于负方向的最大位移处，而简谐运动的加速度大小与位移成正比，方向与位移方向相反，所以加速度为正向最大值；B选项中，由乙图象看出，简谐运动的周期为T＝0.20 s，t＝0.10 s 时，质点Q的速度方向沿y轴负方向，由甲图可以看出，波的传播方向应该沿x轴负方向，因甲图是t＝0.10 s的波形，所以t＝0.15 s时，经历了0.05 s＝T4的时间，图甲的波形向x轴负方向平移了λ4＝2 m的距离，如上图所示，因波向x轴负方向传播，则此时P点的运动方向沿y轴负方向；D选项中，由图甲可以看出，由于t＝0.10 s时质点P不处于平衡位置．故从t＝0.10 s到t＝0.25 s质点P通过的路程不为30 cm，本题正确选项为A、B.【答案】AB11．如图所示为波源O振动 1.5 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图．已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝1.5 s时它正好第二次到达波谷．问：(1)何时x＝5.4 m处的质点第一次到达波峰？(2)从t＝0开始至x＝5.4 m处的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？【解析】(1)从图象可知λ＝60 cm＝0.6 m，t＝11 4 T所以T＝45t＝1.2 s又由xt＝λT，得x＝λtT＝0.75 m所以t＝1.5 s时波刚好传至距波源0.75 m的质点处，最前面的波峰位于x＝0.3 m的质点．又由ΔsΔt＝λT得Δt＝ΔsTλ＝(5.4－0.3)×1.20.6s＝10.2 s.(2)从t＝0至x＝5.4 m处的质点第一次到达波峰时所用总时间t′＝t＋Δt＝1.5 s＋10.2 s＝11.7 s所以波源通过的总路程s路＝4A·t′T＝1.95 m.【答案】(1)11.7 s (2)1.95 m12．如下图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P 点的横坐标为96 cm，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间质点P开始振动，振动方向如何？(2)经过多长时间，质点P第三次到达波峰．【解析】(1)图中状态为波刚传到24 cm处，故传到P点的时间为：t＝Δsv＝0.96－0.240.6s＝1.2 s由于题图中24 cm处质点向下振动，故P点开始振动方向向下．(2)可用两种方法求解质点振动法：周期为T＝λv＝0.240.6s＝0.4 s故P点开始向下振动，经34T时间第一次到达波峰，再经2T时间第三次到达波峰，总时间是t′＝t＋34T＋2T＝2.3 s波形移动法：题图状态下，距离P点最近的波峰(6 cm处)传到P点时，P点第一次到达波峰，再经2T时间第三次到达波峰，得总时间为：t′＝0.96－0.060.6s＋2T＝2.3 s.【答案】(1)1.2 s 向下(2)2.3 s。