章末綜合測評3機械波

1、9/10章末綜合測評（三）機械波（時間：90分鐘 分值：100分）4組基礎(chǔ)夯實練1. （4分）下述關(guān)于機械波的說法正確的是（）A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化B.發(fā)生干涉現(xiàn)象時，介質(zhì)中振動加強的質(zhì)點，振動的振幅最大，振動減弱 的質(zhì)點振幅可能為零C.在一個周期內(nèi)，介質(zhì)的質(zhì)點所走過的路程等于波長D.某一頻率的聲波，從空氣進入水中時，波長和頻率均增大B 產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是振源與觀察者之間距離變化,使觀察者接收到 的頻率發(fā)生了變化，但波源頻率并不改變，A錯誤；發(fā)生干涉現(xiàn)象時，介質(zhì)中振 動加強的質(zhì)點振幅最大，振動減弱的質(zhì)點振幅最小，若兩列波的振幅相等，振動 減弱的質(zhì)點的振幅為零，B正確；

2、質(zhì)點做簡諧運動時，一個周期內(nèi)通過的路程是 四個振幅，與波長無關(guān)，C錯誤；波速由介質(zhì)決定，頻率由波源決定，當(dāng)聲波從 空】進入水中時，頻率不變，波速變大，則波長變大，D錯誤.2.（4分）水波通過小孔,發(fā)生一定程度的衍射，為使衍射現(xiàn)象更明顯，可（）A.增大小孔尺寸，同時增大水波的頻率B.增大小孔尺寸，同時減小水波的頻率C.縮小小孔尺寸，同時增大水波的頻率D.縮小小孔尺寸，同時減小水波的頻率D 根據(jù)觀察到明顯衍射的條件是縫、小孔的食度或障礙物的尺寸與波長相 差不多，或小于波長，因此應(yīng)縮小小孔的尺寸或增大波的波長，選項A、B錯誤; 根據(jù)公式。=4及水波的波速由介質(zhì)決定，即水波的波速不變，則減，J瀕率可以

3、 使波長增大，故選項C錯誤，D正確.3.（4分）一列簡諧波沿x軸正方向傳播，=0時的波形如圖所示，質(zhì)點5恰好在波谷，且經(jīng)過0.1s第一次回到平衡位置，質(zhì)點A在5的左側(cè).貝！）（）A.圖示時刻質(zhì)點A正在向下運動B.圖示時刻質(zhì)點5正在向上運動f=0.5s時，質(zhì)點A在向上運動f=0.5s時，質(zhì)點8在向下運動C 根據(jù)波向右傳播，由“上下坡法”或平移法可得質(zhì)點A向上振動，A 錯誤；質(zhì)點5在波谷位置，速度為零，B錯誤；根據(jù)質(zhì)點8經(jīng)過0.ls第一次回 到平衡位置可得周期r=0.4s,那么，f=0.5s =，由題圖可得f=0.5s時，質(zhì) 點A位移為正，向上振動，質(zhì)點8在平衡位置向上振動，C正確，D錯誤.（4分

4、）如圖所示，在均勻介質(zhì)中Si和S2是同時起振（起振方向相同）、頻 率相同的兩個機械波源，它們發(fā)出的簡諧波相向傳播.在S1和S2的連線上有“、 b、c三點,已知Sia=,必=Ac=cS2=1G為波長），則下列說法正確的是（）Si a b 0 s2 一 一 點的振動總是最強，“、c兩點的振動總是最弱點的振動總是最弱，“、c兩點的振動總是最強“、b、c三點的振動都總是最強“、入c三點的振動都是有時最強，有時最弱C 當(dāng)某點到兩波源距離差 = ；X2（ = 0,l,2,）時，該點振動加強， 與當(dāng) Ax = ；（2 + l）（ = 0,l,2,）時，該點振動減弱.Axfl = x, Ax/ = 0,= z

5、.fjf以、c三點的振動都加強.（4分）如圖所示，在坐標原點的波源S產(chǎn)生了一列沿x軸正方向傳播的簡 諧橫波，波速0=4Om/s,已知，=0時，波剛好傳播到x=40m處，在x=800m 處有一接收器（圖中未畫出），則下列說法正確的是（）y/mx/XA.波源S開始振動的方向為y軸正方向B.該波的波長為25 m,周期為05sC.=400|11處的質(zhì)點在，=9.375時處于波谷位置D.若波源S向x軸負方向運動，則接收器收到的波的頻率不等于2 HzD 波沿x軸正方向傳播，運用波形平移法可知，題圖中x = 40 m處質(zhì)點的起振方向為y軸負方向，波源開始振動時方向沿y軸負方向，A錯誤；由題圖 讀出波長為2=

6、20 m,則周期為丁=標嗡s = 0.5 s, B錯誤；波傳到x = 400 m400 - 403處歷時 F s = 9s,此時質(zhì)點向下運動，再經(jīng)過0.375 s,即葉，則質(zhì)點處于 波峰，C錯誤；該波的頻率為/=*=2 Hz,若波源向x軸負方向運動，波源與 接收器間的距離增大,根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,接收器收到波的頻率減小,D正確.（4分）如圖所示，一條足夠長的水平張緊的彈性繩上，有兩列小振幅的簡 諧橫波（實線）和從虛線），分別沿相反方向傳播，“波向右，波向左，兩列波 的波長加=|%，振幅均為A.圖為在fo時刻兩列波相遇時的情況，在此時刻，繩 上尸點的合位移剛好為零.若在以后的人時刻P點的合位移為

7、24,且位于平衡 位置上方.這兩列波在fo至白的時間內(nèi)沿水平方向各自傳播的距離可能是（）A.k和1.5&B. 2%和3小C. 2%和4.5入D.5和6幾A 兩列反向傳播的簡諧橫波”（實線）和刨虛線）均可視為繩波、傳播的介質(zhì)相同，故波速。相同，而由題設(shè)條件可知兩列波的波長關(guān)系為Z =所以根 據(jù)得/=|心在題圖中的尸點，其位移剛好為零，若要在以后的人時刻P 點的位移為2A,且位于平衡位置上方，則必須是兩列波在八時刻P點都處于波 峰.從振動的角度看，就是向右傳播的“波要經(jīng)過次全振動，而向左傳播的力 波要經(jīng)過（，+；）欠全振動（，均為自然數(shù)）.若，。至。的時間為，=及，“波 經(jīng)過了 n次全振動，則b波

8、經(jīng)過的全振動次數(shù)為n=方六=% = +0.5.只有當(dāng)是奇數(shù)時，才能實現(xiàn)&波經(jīng)過次全振動，而b波經(jīng)過1+0次全振 動.顯然在題中給定的選項中，只有A項給出的是奇數(shù)且為1.從波動的觀點 看，是1時，”傳播的距尚為九，B傳播的距因為L5”, A項正確.（4分）如圖所示，產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動，圖中圓表示波峰， 已知波源振動的頻率為八，則下列說法正確的是（）A.該圖表示波源正在向A點移動觀察者在A點接收波的頻率是定值且大于7。C.觀察者在5點接收波的頻率是定值且大于弁D.觀察者在C點或。點接收波的頻率是定值且大于/oC 根據(jù)多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因，該圖表示波源正在向8點移動，故A錯 誤；當(dāng)波源向觀

9、察者運動時，觀察者接收到的頻率一定比波源振動的頻率高；當(dāng) 波源遠離觀察者時，觀察者接收到的頻率一定比波源振動的頻率低.故B、D錯 誤，C正確.（6分）如圖所示，我國自主研發(fā)的“海翼”號深?；铏C，刷新了下潛深 度的世界紀錄，懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號（超聲波）的頻率為/,在該處海水中的傳播速度為0,則聲吶信號在該處海水中的波長為,若 停在海面上的監(jiān)測船接收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率，說明滑 翔機正在（選填“靠近”或“遠離”）該監(jiān)測船.V解析根據(jù)波速、波長與頻率的關(guān)系，可知該波的波長2 = j；若停在海面 上的監(jiān)測船接收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率，根據(jù)多普勒效應(yīng)

10、可 知，該滑翔機正在靠近該監(jiān)測船.答案J靠近（6分）如圖所示，波長相同的水波通過寬度不同的孔，在圖甲中發(fā)生了明 顯的 現(xiàn)象，這是因為;在圖乙中，孔后面的水波在連接波源和孔邊的兩條虛線所限制的區(qū)域里傳播，這是因為.解析波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：孔、笑的意度或障礙物的尺寸與 波長相比差不多或比波長更小.題圖甲發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象，而圖乙是波直線 傳播，這說明在題圖甲中波長大于孔的甕度，而在題圖乙中波長小于孔的意度.答案衍射孔的尺寸與波長差不多（或孔的尺寸比波長?。┛椎某叽绫?波長大得多（10分）在某介質(zhì)中形成一列簡諧波，f=0時刻的波形如圖中的實線所 示.若波向右傳播，零時刻剛好傳到A點，且再

11、經(jīng)過0.6 s, P點也開始起振， 求：-i o-2y/cm2 A P7 x/m該列波的周期丁為多少?（2）從f=0時起到P點第一次達到波峰時止，O點相對平衡位置的位移網(wǎng)及 其所經(jīng)過的路程S。各為多少？解析由圖像可知，2= 2 m, A = 2 cm, x 6波速 0 =盆=森 in/s= 10m/s,由 0 =彳，得 T=0.2由f=0至P點第一次到達波峰為止，波要向前平移3.75個波長，經(jīng)歷的 時間A/2 = AA + *O.75 s =（3 +1 而f = 0時。點的振動方向豎直向上（沿y 軸正方向），故經(jīng)2時間，。點振動到波谷，即yo= - 2 cm, O點經(jīng)過的路程 so = -4A

12、 =（3 += 0.3 m.1 答案（1）0.2 s 一2 cm 0.3 inB組能力提升練H. （4分）（多選）如圖所示，S是振源，是帶孔擋板，其中M固定，N 可上下移動，為了使原來不振動的A點振動起來，可采用（）Af | MSNA.增大S的頻率B.減小S的頻率C. N上移D. N下移BC 為使擋板后面產(chǎn)生明顯的衍射，可減4瀕率，由k，知/減小，波長 增大，衍射現(xiàn)象明顯；也可以在波長不變時減小舞、孔的貪度.故選B、C.12. （4分）（多選）有兩個靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2,在空氣中傳播， 如圖所示為某時刻這兩列波的圖像，則下列說法中正確的是（）| cmA.聲波1的波速比聲波2的波速大B

13、.相對于同一障礙物，聲波1比聲波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.這兩列波相遇時，不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.這兩列波相遇時，會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象BC 由題中波的圖像知，這兩列波的波長不同，但都在空中傳播，波速相同，選項A錯誤；由力右知，聲波1更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項B正7）確；由知兩列波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，選項c正確，選項D錯 A誤.（4分）（多選）如圖所示，空間同一平面內(nèi)有A、B、C三點，AB=5mt BC=4 m, AC=3 m. A、C兩點處有完全相同的波源做簡諧運動，振動頻率為 1 360 Hz,波速為340 m/s.下列說法正確的是（）A.兩列波的波長均為0.25 mB、C間有8個振

14、動減弱的點5點的位移總是最大A、5間有7個振動加強的點AB fi；. = j= 0.25 m知，選項A正確；只要到兩波源的路程差為半波長 奇數(shù)倍的點就是振動減弱點，兩波源到BC上的點的路程差從1m = 4z逐漸增大 到3 m = 12/.,因此在8、C間有8個振動減弱的點，選項B正確；5點到兩波源的路程差為1m,為波長的整數(shù)倍，處在振動加強點上，但只是振動的振幅增大，不是任意時刻位移都最大，選項C錯誤:B點與兩波源的路程差為1 m = 42,A點與兩波源的路程差為3 m=12z, 8到A之間還有一個路程差為零的點，所 以A、8間與兩波源的距離差分別為：42、32、0、九27、1U,共15 個點

15、振動加強，選項D錯誤.（4分）（多選）如圖所示，男同學(xué)站立吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來 回擺動，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是（）A.女同學(xué)從A向5運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高B.女同學(xué)從向O運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C.女同學(xué)在C點向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D.女同學(xué)在C點向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低AD 女同學(xué)蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她都靠近聲源，根據(jù) 多普勒效應(yīng)，她將感到哨聲音調(diào)變高，反之女同學(xué)向左運動時，她將感到哨聲音 調(diào)變低.故選A、D.15.（4分）（多選）在某一均勻介質(zhì)中由波源O發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播, 某時刻的波形如圖所示，其波速為5m/s,則

16、下列說法正確的是（）A.此時尸、。兩點運動方向相同B.再經(jīng)過05 s質(zhì)點N剛好在（一5 m,20 cm）位置C.能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻率一定為3 HzD.波的頻率與波源的振動頻率無關(guān)AB P、。兩點關(guān)于波源。對稱，此時P、。兩點運動方向相同，選項A 正確該波波長為2 m,周期為T=0.4s,再經(jīng)過0.5 s質(zhì)點N剛好在(-5 m,20 cm)位置，選項B正確；根據(jù)波發(fā)生干涉的條件，能與該波發(fā)生干涉的橫波的頻 率一定為2.5 Hz,選項C錯誤；波的頻率與波源的振動頻率相同，選項D錯誤.(6分)有一波源在某介質(zhì)中做周期為八 振幅為A的簡諧運動，形成波 速為。的簡諧橫波，則波在;T時間內(nèi)傳播的距

17、離為,介質(zhì)中的質(zhì)點在; T時間內(nèi)通過的最大路程為.1解析波在%時間內(nèi)傳播的距離為x =。= vT =；質(zhì)點在振動的過 程中，經(jīng)過平衡位置處的速度最大，所以在平衡位置附近的;T時間內(nèi)的路程最 大，即兩側(cè)各家 ；波的振動方程為：j = Asin(r -)；若以平衡位置為起點，質(zhì) 點在與時刻的位移：J = Asin尾力=Asin停/=烏，所以質(zhì)點在夕時間內(nèi) 通過的最大路程為小41答案5T小A(12分)平衡位置位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水 平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向),P與。的距離為35 cm, 此距離介于一倍波長與二倍波長之間.已知波源自f=0時由平衡位置開

18、始向上 振動，周期T=ls,振幅A=5cm.當(dāng)波傳到P處時，波源恰好處于波峰位置； 此后再經(jīng)過5 s,平衡位置在。處的質(zhì)點第一次處于波峰位置.求：(1)產(chǎn)、。間的距離；(2)從f=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源在振 動過程中通過的路程.解析由題意，。、尸兩點間的距離與波長久之間滿足萬萬=%,波速。與波長的關(guān)系為。4在f = 5s的時間間隔內(nèi)，波傳播的路程為.由題意有Ji TOC o 1-5 h z vt= PQ +式中，衣為P、。間的距離.由式和題給數(shù)據(jù)，得 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document PQ = 133 cm.(2)。處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源運動的時間為n = /+1r波源從平衡位置開始運動，每經(jīng)過暴源運動的路程為a.由題給條件得h =25Xj故門時間內(nèi)，波源運動的路程為s = 25A = 125 cm.答案(1)133 cm (2)125 cm(12分)一列橫波在x軸上傳播，在。=0時刻波形如圖中實線所示，f2 =0.05 s時刻波形如圖中虛線所示.(1)由波形曲線讀出這列波的振幅和波長；(2)若周期大于;但一，則最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？ 方向如何？解析(1)A = 0.2 cm ； z = 8 cm.由于即