考點(diǎn)訓(xùn)練43 波的特有現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、次聲波和超聲波

考點(diǎn)訓(xùn)練43波的特有現(xiàn)象、多普勒效應(yīng)、次聲波和超聲波一、本題共10小題，每小題6分，共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分.下列四種聲現(xiàn)象，哪一種是聲波的干涉（ ）在門窗關(guān)閉的屋里說話，聽起來比在曠野里響隔著院墻與人談話，雖然不見其人，卻能聞其聲環(huán)繞正在發(fā)聲的音叉走一周，會(huì)覺得聲音有強(qiáng)弱的變化將兩只固有頻率相同的音叉稍稍間隔一點(diǎn)距離并列放置，敲擊其中一只音叉后用手將它按住，讓它停止振動(dòng)，卻能聽見未被敲擊的音叉發(fā)出了聲音答案：C解析：區(qū)別聲波的干涉、衍射、反射及共振現(xiàn)象.聲波屬于機(jī)械波，下列有關(guān)聲波的描述中正確的是（ ）同一列聲波在各種介質(zhì)中的波長(zhǎng)是相同的聲波的頻率越高，它在空氣中傳播的速度越快聲波可以繞過障礙物傳播，即它可以發(fā)生衍射人能辨別不同樂器發(fā)出的聲音，證明聲波不會(huì)發(fā)生干涉答案：C解析：同一種機(jī)械波在同一種介質(zhì)中傳播的速度是相等的，不同頻率的聲波在同一種介質(zhì)中的波長(zhǎng)由公式N=f可知，波長(zhǎng)是不相同的，故選項(xiàng)A、B是錯(cuò)誤的?衍射是波的特性，聲波也具有這個(gè)特性，故選項(xiàng)C是正確的?至于選項(xiàng)D,人能分辨不同樂器的聲音與這些聲音具有不同的音質(zhì)有關(guān)，與干涉無關(guān)，故選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的.（2006浙江金華重點(diǎn)中學(xué)高三質(zhì)檢）超聲波是指頻率在20000Hz以上的高頻聲波，次聲波是指頻率低于20Hz的低頻聲波?已知人體內(nèi)器官的振動(dòng)頻率為4—18Hz，則在強(qiáng)度較大且相同的情況下，對(duì)人體傷害最大的是（）人能聽到的聲波超聲波次聲波超聲波與次聲波對(duì)人體的傷害相同答案：C解析：人能聽到的聲波對(duì)人體的危害沒有超聲波和次聲波對(duì)人體的危害大，但人體器官振動(dòng)的固有頻率為4—18Hz，在次聲波頻段內(nèi)，頻率接近，易產(chǎn)生共振，會(huì)對(duì)人體器官造成更大的傷害.4?設(shè)在某均勻介質(zhì)中（如空氣）有一發(fā)聲體P正在發(fā)射某一恒定頻率的聲波.在離P距離為s的地方有一觀察者Q聽到P發(fā)出的聲波音調(diào)一定，那么以下說法中正確的是（ ）當(dāng)P不動(dòng)，Q以一定速度遠(yuǎn)離P時(shí)，Q聽到的音調(diào)變咼當(dāng)Q不動(dòng)，P以一定速度遠(yuǎn)離Q時(shí)，Q聽到的音調(diào)變高當(dāng)P、Q均以一定速度相互接近時(shí)，Q聽到的音調(diào)變低當(dāng)P、Q均以一定速度相互遠(yuǎn)離時(shí)，Q聽到的音調(diào)變低答案：D解析：根據(jù)多普勒效應(yīng)，聲源跟觀察者相互靠近時(shí)，音調(diào)變高，反之音調(diào)變低.（2005河北石家莊重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考）如下圖，水面上有M、N兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的振源，在水面上形成兩列水波.在MN連線的中垂線上有a、b、c三點(diǎn)?已知某時(shí)刻a點(diǎn)是兩波谷相遇點(diǎn)，b點(diǎn)是兩波峰相遇點(diǎn)?則可以判斷c點(diǎn)（ ）—定是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)—定是兩波峰相遇點(diǎn)—定是兩波谷相遇點(diǎn)條件不足，無法判斷答案：A解析：由波的干涉特點(diǎn)可知，當(dāng)某點(diǎn)到兩個(gè)波源距離差為半波長(zhǎng)偶數(shù)倍時(shí)，此時(shí)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故MN中垂線上的點(diǎn)全部為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，并且相鄰的波峰和波谷相互間隔T/2，故應(yīng)選A.（2006安徽合肥高三—聯(lián)）在同—均勻介質(zhì)中，有A、B兩列孤立波相向傳播，波速大小相同，振幅分別為A「A2,某時(shí)刻的波形和位置如圖所示.則下列說法正確的有（ ）波A的周期大于波B的周期兩列波在傳播到x=5m處開始相遇x=6m的質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中振幅為A]+A2x=6.5m的質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中振幅為A]+A2答案：D解析：如題圖所示，入，由v=VT和它們的波速相等可得，TaVTB，故A錯(cuò)誤?根據(jù)AB AB圖中兩列孤立波的位置可得，兩列波在傳播到x=6m處開始相遇，故B錯(cuò)誤.兩列孤立波在圖示時(shí)刻波峰之間的距離為9m,由于它們的波速相等，兩個(gè)波峰將在x=6.5m處相遇，即該質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過程中振幅為A1+A2，故C錯(cuò)誤，D正確.如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋（圖中曲線）之間距離表示—個(gè)波長(zhǎng)，則關(guān)于波經(jīng)過孔以后的傳播情況，下列描述中不正確的是（）此時(shí)能明顯觀察到波的衍射擋板前后波紋間距離相等如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象如果孔的大小不變，使波的頻率增大，能更加明顯地觀察到衍射現(xiàn)象答案：D解析：考查發(fā)生明顯衍射的條件.（2006浙江杭州高三一模）如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-2xl0-im和x=12xl0-im處，兩列波的波速均為v=0.4m/s，兩波源的振幅均為A=2cm.圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖），此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng).質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是（）質(zhì)點(diǎn)M剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4cm這兩列波相遇時(shí)將發(fā)生干涉，M點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，位移始終最大答案：C解析：根據(jù)圖象可知，兩列波都是使介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸負(fù)方向開始振動(dòng).由于P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置的距離相等，當(dāng)兩列波同時(shí)使質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤.t=0.75s時(shí)刻，兩列波同時(shí)傳播到M點(diǎn)，使質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)，但是，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿著波的傳播方向發(fā)生遷移，即此時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q不會(huì)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤.t=1s時(shí)刻、t=0時(shí)刻的x=0.1m和x=0.9m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)同時(shí)傳播到M點(diǎn)，它們單獨(dú)引起M點(diǎn)振動(dòng)的位移都是-2cm，因此，M點(diǎn)的位移等于這兩個(gè)位移的矢量和，即M點(diǎn)的位移為-4cm,故C正確?因?yàn)閮闪胁ǖ牟ㄋ?、波長(zhǎng)都相等，所以它們的頻率也相等，當(dāng)這兩列波相遇時(shí)一定發(fā)生干涉?由于M點(diǎn)的平衡位置到兩波源的距離相等，所以，在M點(diǎn)兩列波引起的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的，即M點(diǎn)將以4cm的振幅振動(dòng)，但是M點(diǎn)的位移還要隨著時(shí)間發(fā)生周期性變化，而不是始終最大，故D錯(cuò)誤.如圖所示為兩列同頻率相干水波在t=0時(shí)刻的疊加情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷.已知兩列波的振幅均為2cm（且在圖中所示范圍內(nèi)振幅不變），波速為2m/s，波長(zhǎng)為0.4m，E點(diǎn)是BD連線和AC連線交點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）A、C兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱的點(diǎn)B、D兩點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差為4cmE點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)t=0.05s時(shí)，E點(diǎn)離平衡位置的位移大小為2cm答案：AC解析：同頻同相波疊加形成振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，同頻反相波疊加形成振動(dòng)減弱點(diǎn).（2006湖北黃岡重點(diǎn)中學(xué)高三質(zhì)檢）消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題，內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過程中都會(huì)發(fā)出噪聲，干涉型消聲器可以用來削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲?干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所示，產(chǎn)生波長(zhǎng)為入的聲波沿水平管道自左向右傳播.在聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束相干波，它們分別通過rl和r2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到削弱噪聲的目的?若Ar=r2-rl，則&等于（ ）1 ― &1a1*b波長(zhǎng)入的整數(shù)倍波長(zhǎng)入的奇數(shù)倍九半波長(zhǎng)一的奇數(shù)倍2九半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍2答案：C解析：由波的干涉特點(diǎn)可知：當(dāng)某點(diǎn)到兩相干波源的距離差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，故選C.二、本題共2小題，每小題8分，共16分.請(qǐng)把正確答案填寫在橫線上.（8分）如圖所示S］和S2是兩個(gè)相干的波源，其振幅為A，圖中實(shí)線和虛線分別表示兩波形成的波峰和波谷，那么a點(diǎn)的振幅為 ，b點(diǎn)的振幅為 ，c點(diǎn)的振幅為 .經(jīng)四分之一周期后，在a、b、c三點(diǎn)中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) .答案：2A02Aa、c解析：波的干涉特征.（8分）（2004上海高考）A、B兩波相向而行，在某時(shí)刻的波形與位置如下圖所示已知波的傳播速度為v,圖中標(biāo)尺每格長(zhǎng)度為1,在圖中畫出又經(jīng)過t=71/v時(shí)的波形.答案：

解析：根據(jù)波的疊加原理可得.三、本題共2小題,每小題12分.利用超聲波遇到物體發(fā)生反射,可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量.圖甲中儀器A和B通過電纜線連接,B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置,而儀器A為B提供超聲波信號(hào)源而且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形.現(xiàn)固定裝置B,并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C,使每隔固定時(shí)間T0發(fā)射一短促的超聲波脈沖(如圖乙中幅度大的波形)，而B接收到的由小車C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中幅度較小的波形?反射波滯后的時(shí)間已在下圖中標(biāo)出，其中T和AT為已知量?另外還知道該測(cè)定條件下聲波在空氣中的速度為 v0.則根據(jù)所給信息可判斷小車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?(填“向左”或“向右”)，速度大小為 .vAT答案：向右27^0解析：由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發(fā)射波的時(shí)間越來越長(zhǎng)，說明小車離信號(hào)源的距離越來越遠(yuǎn)，小車向右運(yùn)動(dòng).由題中乙圖可得，小車相鄰兩次反射超聲波脈沖的時(shí)間11t=T0+2（T+AT）qT=t0+2AT ①小車在此時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為ATvAT0—27+ATs=v°vAT0—27+ATs小車的速度為v==t有一種用鋼絲操縱的做圓周飛行的飛機(jī)模型，裝有兩沖程的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力.操縱者站在圓心，在他聽來發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音是平穩(wěn)不變的.場(chǎng)邊的觀察者聽到的聲音忽高忽低地做周期性變化.(1)這是由于 產(chǎn)生的,這種現(xiàn)象叫*(2)模型飛機(jī)的飛行速度是90km/h,活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是9000r/min,則觀察者聽到的聲音的最高頻率 Hz,最低頻率是 Hz,操縱者聽到的聲音的頻率是 Hz.(設(shè)這時(shí)空氣中的聲速為340m/s)答案：(1)聲源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)多普勒效應(yīng)(2)162140150解析：(1)聲源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；多普勒效應(yīng).(2)飛機(jī)的速度v=90km/h=25m/s900