（新教材）2021-2022學(xué)年上學(xué)期高二寒假鞏固練習(xí)3 機(jī)械波 學(xué)生版

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1、機(jī)械波練習(xí)3一、選擇題（15題為單選題，610題為多選題）1. 簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波沿尤軸的正方向傳播。以下說(shuō)法正確的是（）A. 質(zhì)點(diǎn)F此時(shí)刻的速度沿工軸的正方向B. 質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的加速度沿y軸的正方向C. 再過(guò)半個(gè)周期時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)值D. 經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為2A2. 周期為2.0 s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖象如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波（）A. 沿工軸正方向傳播，波速v=20 m/sB. 沿尤軸正方向傳播，波速v=10 m/sC. 沿工軸負(fù)方向傳播，波速v=20 m/sD. 沿工軸負(fù)方向傳播，波速v=10 m

2、/s3. 兩輛汽車(chē)甲與乙，在=0時(shí)刻，分別距十字路。處的距離為工甲和尤J I,。甲乙。兩車(chē)分別以速率口甲和&沿水平的、相互正交的公路勻速前進(jìn)，如圖I所示。汽車(chē)甲持續(xù)地以固定的頻率為鳴笛，則在任意時(shí)刻-汽車(chē)乙的司機(jī) 乙所檢測(cè)到的笛聲頻率將如何變化（已知聲速為們且有甲、 乙）（）口A. 當(dāng)兩車(chē)均向。運(yùn)動(dòng)（在到達(dá)O之前）時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低B. 當(dāng)兩車(chē)均向。運(yùn)動(dòng)（在到達(dá)O之前）時(shí)，觀察者接收到的頻率可能等于波源發(fā)出的頻率C. 當(dāng)兩車(chē)均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率低D. 當(dāng)兩車(chē)均向遠(yuǎn)離。的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高4.

3、如圖所示，S為上下振動(dòng)的振源，其頻率為100 Hz,所產(chǎn)生的橫波向左右傳播，波速為80 m/so已知。兩點(diǎn)與振源相距分別為PS=17.4m, QS=16.2m,當(dāng)S通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，則（ ）A. Q在波峰，F(xiàn)在波谷B. P在波峰，Q在波谷C. P、。都在波峰D. P通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，。通過(guò)平衡位置向下振動(dòng)5. 在平面內(nèi)有一列沿尤軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為2m/s,振幅為A。M、N是平衡位置相距2 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。在，=0時(shí)，M通過(guò)其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于Is。則下列說(shuō)法正確的是（）y/m0 MN %/mA. 該波的周期

4、為| s4B. 該波的周期為;sC. 在=： s時(shí)，N的速度一定為2 m/sD. 從，=0到t=l s, M向右移動(dòng)了 2m6. 物理學(xué)是一門(mén)注重實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的科學(xué)，隨著科技的發(fā)展，物理知識(shí)己滲入到人類(lèi)生產(chǎn)與生活的各個(gè)領(lǐng)域，下列說(shuō)法正確的是（）A. 蝙蝠在黑暗中飛行時(shí)不會(huì)碰到障礙物，是利用了聲波的衍射B. 做受迫振動(dòng)的物體穩(wěn)定后，其振動(dòng)周期與物體的固有周期無(wú)關(guān)C. 將噪聲分成兩束聲波并使它們?cè)谀程幭嘤隹上踉肼?，是利用了波的反射D. 交警根據(jù)發(fā)射的超聲波與其反射波的頻率變化測(cè)車(chē)速，是利用了多普勒效應(yīng)7T7. 在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)。處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其表達(dá)式為y=5sin（m）,它在介質(zhì)中形成

5、的簡(jiǎn)諧橫波沿了軸正方向傳播，某時(shí)刻波剛好傳播到x=12m處，波形圖象如圖所示，貝M ）A. 此后再經(jīng)6 s該波傳播到x=24 m處B. 肱點(diǎn)在此后第3 s末的振動(dòng)方向沿v軸正方向C. 波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向D. 此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=3 m處所需時(shí)間是2 s8 .某列簡(jiǎn)諧橫波在H=0時(shí)刻的波形如圖甲中實(shí)線所示*2=3.0s時(shí)刻的波形如圖甲中虛線所示,若圖乙是圖甲。、b、A. 這列波沿x軸正方向傳播B. 圖乙是質(zhì)點(diǎn)Z?的振動(dòng)圖像C. 從1=0到勿=3.0 s這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)。通過(guò)的路程為1.5 mD. Z3=9.5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)。沿y軸正向運(yùn)動(dòng)9. 一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形圖如圖甲所

6、示,從該時(shí)刻計(jì)時(shí)，波上質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖乙所示，貝1（）乙A. 若此波傳播過(guò)程中遇到頻率為1.25 Hz的同類(lèi)波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣B. 若此波傳播過(guò)程中遇到波長(zhǎng)為20 m的同類(lèi)波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣C. 若此波傳播過(guò)程中遇到的障礙物的尺寸為2 000 m,可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D. 該波的傳播速度為2.5m/s10. 在紙面上有兩波源S1和S2相距3 m,頻率均為2 Hz,以Si為原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)系,t=0時(shí)波源Si從平衡位置開(kāi)始垂直紙面向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。f=0.25 s時(shí)波源S2也開(kāi)始垂直紙面向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在t=0J

7、5 s時(shí)兩列簡(jiǎn)諧波的最遠(yuǎn)波峰傳到了圖示中的兩個(gè)圓的位置。貝M ）A. 波的傳播速度為4 m/sB. 虛線x=1.5m為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)C. f=1.0 s時(shí)波谷與波谷相遇的點(diǎn)共有2個(gè)D. ?=1.0 s后Si和S2連線上有2個(gè)振動(dòng)減弱的位置二、非選擇題11. 如圖所示，操場(chǎng)上的喇叭正在播放音樂(lè)，有高音也有低音。小紅同學(xué)走到離操場(chǎng)不遠(yuǎn)的教學(xué)大樓后面，此時(shí)己經(jīng)完全看不到操場(chǎng)上的喇叭了，但依然可以聽(tīng)到喇叭的聲音，這是聲波的（選填“干涉”或“衍射”）現(xiàn)象；小紅同時(shí)發(fā)現(xiàn)，喇叭播放的音樂(lè)聲有所減弱，但（選填“高音”或“低音”）部分減弱得較明顯一些。12. 如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=QA s時(shí)刻的波形圖，如圖

8、乙所示為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，該簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向沿x軸（填“正”或“負(fù)”）方向；質(zhì)點(diǎn)Q做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為ycmo甲乙13. 實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在ti=O和2=0.06 s時(shí)刻的波形圖。己知在f=。時(shí)刻，x=l.5 m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。(1) 判斷該波的傳播方向；(2) 求該波的最小頻率；若3T0.06 sls,所以=0,解得7=s, A錯(cuò)誤，1T11B正確；s,即波形應(yīng)該右移* N將處于平衡位置，其振動(dòng)速度達(dá)到最大，但大小未知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度與波速不是同一個(gè)概念，此振動(dòng)速度與傳播速度2 m/s無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)本身并不會(huì)隨波遷移，D錯(cuò)

9、誤。6. 【答案】BD【解析】蝙蝠在黑暗中飛行時(shí)不會(huì)碰到障礙物，是利用了聲波的反射，故A錯(cuò)誤；做受迫振動(dòng)的物體穩(wěn)定后，其振動(dòng)周期與驅(qū)動(dòng)力周期相同，與物體的固有周期無(wú)關(guān)，故B正確；將噪聲分成兩束聲波并使它們?cè)谀程幭嘤隹上踉肼暎抢昧瞬ǖ母缮?，故C錯(cuò)誤；交警根據(jù)發(fā)射的超聲波與其反射波的頻率變化測(cè)車(chē)速，是利用了多普勒效應(yīng)，故D正確。7. 【答案】AB7T7T【解析】由圖象可知，該波的波長(zhǎng)義=8 m,由波源簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式y(tǒng)=5siiT（m）可知，刃=方rad/s,周期7=4 s,波速v=2 m/so此后再經(jīng)6 s,該波再向前傳播的距離s=W=12m,即再co1經(jīng)6 s,該波傳播到x=12 m+1

10、2 m = 24 m處，A正確；題中波的圖象上此時(shí)A/點(diǎn)向下振動(dòng)，在此后的第3 s末（即經(jīng)過(guò)切的振動(dòng)方向沿y軸正方向，B正確；由題圖為某時(shí)刻波剛好傳播到x=12 m時(shí)的波的圖象可知，波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向，C錯(cuò)誤;題圖中M點(diǎn)振動(dòng)方向向下，此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=3 m處所需的時(shí)間小于半個(gè)周期，即小于2 s, D錯(cuò)誤。8. 【答案】D【解析】由圖乙可知打=0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)正位于正向最大位移處，所以圖乙是質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)圖像，故B錯(cuò)誤；由圖乙可知波的周期為4 s,所以從，i=0到,2=3.0 s經(jīng)過(guò)四分之三個(gè)周期，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)。向上振動(dòng)，故波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)。通過(guò)的路程為1.5 cm,且故AC錯(cuò)

11、誤；因?yàn)閔 =a 一0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)C剛好位于負(fù)向最大位移處，且t3 =9.5s = 2T + -T ,所以於=9.5 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c沿y軸正向運(yùn)動(dòng)，故D正確。9. 【答案】AB【解析】由題圖甲可知，該波的波長(zhǎng)2=20m,由題圖乙可知，周期T=0.8s,頻率為/Hz。該波的傳播速度v=|=25 m/s, D錯(cuò)誤；根據(jù)干涉的產(chǎn)生條件可知，若此波傳播過(guò)程中遇到頻率為1.25 Hz的同類(lèi)波，一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，而遇到波長(zhǎng)為20 m的同類(lèi)波，也一定會(huì)發(fā)生干涉，產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，A、B正確；根據(jù)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，若此波傳播過(guò)程中遇到的障礙物的尺寸為2000 m,不可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，C

12、錯(cuò)誤。10. 【答案】AC【解析】?jī)刹ㄔ雌鹫竦臅r(shí)間差也=0.25 s,攵時(shí)間內(nèi)兩列波的傳/a-i-f、Z、/、播距離之差A(yù)r = 2.5m-l.5m = lm ,波的傳播速度v = = 4m/s , / 廠或t使氏；故A正確；根據(jù)幾何關(guān)系可知x=1.5m各質(zhì)點(diǎn)到兩波源的波程、乂眼/差均為零,而t=0.25 s時(shí)51正向下振動(dòng)，與S2起振方向相反，所以兩波源在i=l.5m上引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)相反，即虛線x=l.5m為振動(dòng)減弱區(qū)，故B錯(cuò)誤；兩列波的波長(zhǎng)均4 = 2 = 2m,，=1.0s時(shí)Si波傳播到的最遠(yuǎn)位置到Si的距離4 =24 = 4m,此時(shí)S1波的最遠(yuǎn)波谷到S1的距離，人= 2.5m ,

13、S1波的最近波谷到S1的距離* = *-2 = 0.5m,Ll.Os時(shí)S2波傳播到的最遠(yuǎn)位置到S2的距離匕=2a = 3m, S2波此時(shí)產(chǎn)生的波形中只有一個(gè)波2 2谷，且到S2的距離r2=d2-A = .5m,如圖所示，可知r=l.o s時(shí)波谷與波谷相遇的點(diǎn)共有2個(gè)，故C正確；S和S2連線上滿足到兩波源的波程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍的點(diǎn)為振動(dòng)減弱位置，即a aAs = 以=0, 1, 2,.),則0|U|3m 以=0, 1, 2,),解得己#己(k=。, 1, 2,.),即化=0,1,所以，=1.0 s后S1和S2連線上有3個(gè)振動(dòng)減弱的位置，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題11. 【答案】衍射高音【解析】小紅位

14、居教學(xué)大樓的后面，完全看不到播放音樂(lè)的喇叭，但依然可以聽(tīng)到喇叭的聲音,這是聲波的衍射現(xiàn)象；聲波在空氣中傳播的速度一定，低頻部分的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，高頻部分的波的波長(zhǎng)較短，在繞過(guò)教學(xué)大樓時(shí)，高頻部分的波發(fā)生衍射的衍射現(xiàn)象現(xiàn)象不如低頻部分的波發(fā)生的衍射現(xiàn)象明顯，故高音部分減弱得較為明顯。12. 【答案】負(fù)一IOcosIOtiI【解析】質(zhì)點(diǎn)F在t=QA s時(shí)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向。由圖甲可知波的傳播方向沿工軸負(fù)方向;由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T(mén) = 0.2s,則質(zhì)點(diǎn)。在，=0時(shí)刻位于波谷處，其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為2 712 71y = -A cos 1 = -10cos Z(cm) = 一 10cos 107t?(cm)。T0.213. 【解析】(1)由題意可知該波向工軸正方向傳播。(2)因波的傳播具有周期性，設(shè)波的周期為T(mén), ?2=0.06s時(shí)刻，則有(下列各式中=0, 1, 2.)(+j)T=0.06 s侍4+3 sr.1 4+3則HzHz=12.5 Hzo3當(dāng) =0時(shí)，了最小為/nin = 24(3)由 3T0.06 s4T,n+dr=0.06s 得:=3, T=0.016 sX 2WF 以 口=亍=0 06 m/s = 75 m/so