第三節(jié)　機械波的傳播現象 課時訓練 高中物理粵教版選擇性必修第一冊

機械波第三節(jié)機械波的傳播現象A組·基礎達標1．如圖甲所示為某款采用了主動降噪技術的汽車宣傳海報，汽車主動降噪技術是指通過消音揚聲器發(fā)出與噪音源相位相反、幅度相同的降噪聲波，與外界噪音疊加以達到汽車降噪．如圖乙所示為理想情況下的降噪過程，實線表示噪音聲波，虛線表示降噪聲波，假設兩聲波均為簡諧波，下列說法正確的是()A．主動降噪技術應用了波的衍射原理B．噪音聲波和降噪聲波的波速大小一定相等C．圖乙中噪音聲波和降噪聲波的頻率可以不相等D．圖乙中噪音聲波和降噪聲波相遇的P點的振幅增大【答案】B【解析】主動降噪技術應用了波的干涉原理，A錯誤；聲波在同種介質中波速大小相等，B正確；兩聲波頻率相等時才能產生穩(wěn)定干涉，C錯誤；降噪聲波與噪音聲波相位相反，頻率相同，干涉相消，P點的振幅為零，D錯誤．2．(多選)晉代陸機《文賦》中的“或因枝以振葉，或沿波而討源”呈現了樹葉振動和水波傳播的情境，則()A．樹葉做受迫振動的頻率等于其驅動力的頻率B．飄落到水面上的樹葉會被水波推向岸邊C．若有兩列水波在水面上相遇疊加時，必然能形成干涉圖樣D．當水波遇到尺寸與其波長相差不大的障礙物時，能發(fā)生明顯的衍射現象【答案】AD【解析】根據做受迫振動的物體，其振動頻率等于驅動力的頻率，可知樹葉做受迫振動的頻率等于其驅動力的頻率，A正確；飄落到水面上的樹葉不會被水波推向岸邊，而是在自身的平衡位置上下振動，B錯誤；若有兩列水波在水面上相遇疊加時，不一定產生干涉圖樣，因還與兩列水波的頻率有關，C錯誤；根據發(fā)生明顯衍射現象的條件：障礙物或孔的尺寸與波長相差不多，或比波長小時，衍射現象最明顯．所以當水波遇到尺寸與其波長相差不大的障礙物時，能夠發(fā)生明顯的衍射現象，D正確．3．(2024年河北唐山模擬)機械波在深度不同的A、B兩部分水中傳播某時刻的波形如圖所示，圖中明亮區(qū)域中間位置為波峰，A部分中波峰間距是B部分中波峰間距的2倍，已知B部分中波速為0.6m/s，則該機械波()A．在B部分中更容易發(fā)生衍射現象B．在A部分中的波速為0.3m/sC．由A部分中進入B部分頻率變大D．在兩部分交界面發(fā)生了折射現象【答案】D【解析】因A部分中波峰間距是B部分中波峰間距的2倍，可知波在A部分中的波長等于B部分的波長的2倍，λA＝2λB，則A部分中更容易發(fā)生衍射現象，A錯誤；波在兩部分中傳播時周期和頻率不變，則λA＝vAT，λB＝vBT，在A部分中的波速為vA＝1.2m/s，B、C錯誤；波在兩種介質中的傳播速度不相等，則在兩部分交界面發(fā)生了折射現象，D正確．4．當一個探險者進入一個山谷后，為了估測出山谷的寬度，他吼一聲后，經過0.5s聽到右邊山坡反射回來的聲音，又經過1.5s后聽到左邊山坡反射回來的聲音，若聲速為340m/s，則這個山谷的寬度約為()A．170m B．340mC．425m D．680m【答案】C【解析】由d＝v·eq\f(t1,2)＋v·eq\f(t1＋t2,2)，可得山谷的寬度約為d＝425m，故C正確．5．物體振動時，除了固有頻率的基頻波，還會產生頻率為固有頻率整數倍的倍頻波．當如圖所示的兩種波同時在介質中傳播時，物體振動形成的實際波形應為()ABCD【答案】B【解析】根據波的疊加，兩列波疊加后，位移為兩列波位移的矢量合．把倍頻波的位移與基頻波的位移疊加，如圖所示．B正確，A、C、D錯誤．6．(多選)以下關于波的認識，正確的是()A．潛水艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的折射原理B．隱形飛機怪異的外形及表面涂特殊隱形物質，是為了減少波的反射，從而達到隱形的目的C．雷達的工作原理是利用波的反射D．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現象，是波的折射現象【答案】BCD【解析】A、B、C選項中應用了波的反射現象，故A錯誤，B、C正確；D選項是波的折射現象，深水區(qū)域和淺水區(qū)域視為不同介質，故波的傳播方向發(fā)生改變，故D正確．7．發(fā)波水槽中產生一列水波，用一支圓珠筆插入水中，如圖所示，筆對波的傳播()A．有影響，水波發(fā)生明顯衍射現象B．有影響，水波不發(fā)生明顯衍射現象C．無影響，水波發(fā)生明顯衍射現象D．無影響，水波不發(fā)生明顯衍射現象【答案】C【解析】由波的衍射現象可知，當圓珠筆插入水中，筆尖的長度遠小于水波的波長時，水波會發(fā)生明顯的衍射現象，即筆對波的傳播沒有影響，故C正確，A、B、D錯誤．B組·能力提升8．(2024年鹽城期中)某同學觀察到波長不同的水波通過三個寬度相同的狹縫時的現象，在甲、乙、丙三幅照片中，波長分別是狹縫寬度的eq\f(7,10)、eq\f(5,10)、eq\f(3,10)，如下圖所示，下列說法正確的是()A．水波通過狹縫后波長變短B．這是水波的衍射現象，有些波不能發(fā)生衍射現象C．此現象可以說明，波長一定，縫越窄衍射現象越明顯D．此現象可以說明，縫寬一定，波長越長衍射現象越明顯【答案】D【解析】水波通過狹縫后波長不變，A錯誤；這是水波的衍射現象，衍射是波特有的性質，任何波都能發(fā)生衍射現象，B錯誤；該實驗的狹縫寬度相等，波長不等，則此現象可以說明，縫寬一定，波長越長衍射現象越明顯，C錯誤，D正確．故選D．9．(多選)(2024年綿陽段考)漁船上的聲吶利用超聲波來探測遠方魚群的方位．某漁船發(fā)出的一列超聲波在t＝0時的波動圖像如圖甲所示，圖乙為質點P的振動圖像，則()A．該波的波速為1.5×103m/sB．該波沿x軸負方向傳播C．0～1s時間內，質點P沿x軸運動了1500mD．此超聲波遇到大小為0.01m的孔會發(fā)生明顯的衍射【答案】AD【解析】由圖甲可知，該波的波長λ＝1.5×10-2m，由圖乙可知周期T＝1.0×10-5s，該波的波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(1.5×10-2,1×10-5)m/s＝1.5×103m/s，A正確；由圖乙可知，在t＝0時刻，P質點速度沿y軸正方向，根據“上下坡法”可知該波沿x軸正方向傳播，B錯誤；質點P在平衡位置上下附近振動，不會隨波遷移，C錯誤；當波的波長大于或接近障礙物的尺寸大小時，將發(fā)生明顯衍射現象，此超聲波遇到大小為0.01m的孔會發(fā)生明顯的衍射，D正確．10．(多選)如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長．則()A．水面波經過孔后波速不變B．水面波經過孔后波紋間距離可能變大C．若波源頻率增大，衍射現象更明顯D．如果將孔擴大，可能觀察不到明顯的衍射現象【答案】AD【解析】根據波速由介質來決定，可知水面波經過孔后波速不變，故A正確；水面波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等，故B錯誤；如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不變，根據λ＝eq\f(v,f)知，波長減小，可能觀察不到明顯的衍射現象，故C錯誤；如果將孔AB擴大，孔的尺寸遠大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現象，故D正確．11．漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖像如圖所示．(1)從該時刻開始計時，畫出x＝7.5×10-3m處質點做簡諧運動的振動圖像(至少一個周期).(2)