高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)機(jī)械波 復(fù)習(xí)與鞏固提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說(shuō)法中正確的是（ ）． A．相隔一個(gè)周期的兩個(gè)時(shí)刻，簡(jiǎn)諧波的圖像相同 B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向 C．任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng) D．簡(jiǎn)諧波沿長(zhǎng)繩傳播，繩上相距半個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的大小相等 2．(2014 江西上饒二模)如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在t＝0時(shí)的波形圖象，波速為v＝10m/s，此時(shí)波恰好傳到I點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．此列波的周期為T＝0.4s

2、B．質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相等 C．質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向 D．當(dāng)t＝5.1s時(shí)，x＝10m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處 E．質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同 3．蟬（知了）是利用蟬的a發(fā)出聲音；某同學(xué)繞蟬歇息的樹干走了一圈，聽到忽高忽低的蟬鳴聲，這是由于聲波的b現(xiàn)象．a(chǎn)、b組合正確的是（ ）． A．蟬的嘴，衍射 B．蟬的腹部，干涉 C．蟬的翅膀，共振 D．蟬的翅膀，疊加 4．下面關(guān)于多普勒效應(yīng)的說(shuō)法中正確的是（ ）． A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率變化了 B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，觀察者接收的頻率

3、發(fā)生了變化 C．向你駛來(lái)的汽車發(fā)出的汽笛聲特別刺耳，這就是多普勒效應(yīng) D．不僅機(jī)械波有多普勒效應(yīng)，其他的波也都有此效應(yīng) 5．如圖所示表示一列沿x軸正方向傳播的橫波在t=0時(shí)刻的波形．已知波速v=2.4 m／s，橫坐標(biāo)為x=0.9 m的質(zhì)點(diǎn)，從t=0到t=1 s，通過(guò)的路程為（ ）． A．2.56 m B．2.4 m C．0.6 m D．0.02 m 6．a(chǎn)、b是一條水平繩上相距為的兩點(diǎn)，一列簡(jiǎn)諧橫波沿繩傳播，其波長(zhǎng)等于，當(dāng)a點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)（ ）． A．經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)

4、 B．處于平衡位置上方位移最大處 C．經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng) D．處于平衡位置下方位移最大處 7．(2014 遼寧大連模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波以1 m/s的速率沿繩子由A向B傳播,質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離x=3 m,如圖甲所示。若t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開始向上振動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖乙所示,則B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為下面四個(gè)圖中的(　　) 8．水池分深水區(qū)和淺水區(qū)，一列在深水區(qū)以34 cm／s速度傳播的波以60°的入射角進(jìn)入淺水區(qū)，在淺水區(qū)折射角為r，波長(zhǎng)為，則關(guān)于折射角r及波長(zhǎng)，下列判斷正確的是（ ）． A．變大，r＜60° B．變小，r＜60°

5、 C．變大，r＞60° D．變小，r＞60° 9．如圖所示，S為上下振動(dòng)的波源，振動(dòng)頻率為100 Hz，所產(chǎn)生的橫波向左、右兩方向傳播，波速為80 m／s，已知P、Q兩質(zhì)點(diǎn)距波源S的距離為SP=17.4 m，SQ=16.2 m．當(dāng)S通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位置是（ ）． A．P在波峰，Q在波谷 B．都在波峰 C．都在波谷 D．P在波谷，Q在波峰 10．如圖，A是波源，各點(diǎn)之間的距離均為l m，當(dāng)t=0時(shí)A開始向上振動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.1 s第一次到達(dá)最大位移，此時(shí)波傳播到C點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（

6、 ） A．波的傳播速度是10 m／s，周期是0.4 s B．波的頻率是2.5 Hz，波長(zhǎng)是8 m C．再經(jīng)0.2 s，波傳到G點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)達(dá)到最大位移 D．波傳播到J點(diǎn)共歷時(shí)0.45 s，這時(shí)H點(diǎn)達(dá)到最大位移 二、填空題 11．有一種用鋼絲操縱做圓周飛行的飛機(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(lái)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，這是由于________，這種現(xiàn)象叫________。 12．一列簡(jiǎn)諧波向右傳播，波速為v，沿波傳播方向上有相距為

7、L的A、B兩質(zhì)點(diǎn)，如某時(shí)刻A、B均處于平衡位置，且A、B間僅有一個(gè)波谷，則該波的波長(zhǎng)可能值是________．若經(jīng)過(guò)時(shí)間t，b質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到波峰，則T的可能值有________個(gè)． 三、解答題 13．如圖所示是干涉消聲器的工作原理圖，在A點(diǎn)發(fā)出頻率為680 Hz的聲音，沿圓弧和直線型管道傳到b點(diǎn)，已知，，則在B點(diǎn)能否聽到聲音．（v=340 m／s） 14．甲、乙兩列完全相同的橫波分別從波源A、B兩點(diǎn)沿直線仇相向傳播，t=0時(shí)的波形圖像如圖所示，如果兩列波的波速都是10 m／s，求： （1）甲、乙兩列波的頻率各

8、是多少？ （2）第幾秒末兩列波相遇，相遇時(shí)C、D兩點(diǎn)間有哪些點(diǎn)位移最大？ （3）t=0.3 s末，C、D間（包括C、D兩點(diǎn)）有幾個(gè)點(diǎn)的位移最大？ 15．(2015 河南洛陽(yáng)五校聯(lián)考)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x方向傳播,如圖所示,其中實(shí)線和虛線分別為t=0和t=0.5 s兩時(shí)刻的波形圖,坐標(biāo)為x=8 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向。 (1)判斷這列波的傳播方向; (2)如果T>0.5 s,求波速; (3)如果T<0.5 s,求波速的所有可能值。 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】A、D 【解析】質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)經(jīng)過(guò)一個(gè)周期沿

9、波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)，而不是質(zhì)點(diǎn)本身沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)．繩上相距半個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)位移總是大小相等，方向相反．對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直．而縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在一條直線上，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，A、D兩項(xiàng)正確． 2．【答案】ABC 【解析】由波形圖可知，波長(zhǎng)λ＝4m，則，A正確；質(zhì)點(diǎn)B、F之間的距離正好是一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況完全相同，所以質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相等，B正確；由題圖可知，I剛開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向，C正確；波傳到x＝10m的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間，t＝5.1s時(shí)，x＝10m的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)，所以此時(shí)處于波峰處，D錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)A、C間的距離為半個(gè)

10、波長(zhǎng)，振動(dòng)情況相反，所以位移的方向不同，E錯(cuò)誤。 3．【答案】B 4．【答案】B、C、D 【解析】波源的頻率并不改變． 5．【答案】C 【解析】由題中圖像可知：=1.2 m，由于，得．從t=0到t=1 s，質(zhì)點(diǎn)完成兩次全振動(dòng)，則通過(guò)的路程為：s=2×4×A=2×4×2 cm=0.16 m． 6．【答案】C 【解析】由題意可知，，所以a、b振動(dòng)狀況相反，當(dāng)a點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)． 7．【答案】B 【解析】該波由A傳到B所需時(shí)間為,所以質(zhì)點(diǎn)B在t=3s時(shí)才開始振動(dòng),且振動(dòng)情況為重復(fù)質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng),即起振方向?yàn)橛善胶馕恢孟蛏险駝?dòng),故選B。

11、8．【答案】B 【解析】波在淺水區(qū)傳播比在深水區(qū)傳播的速度?。l率不變，所以波長(zhǎng)變小．而折射率，所以r＜60°．B項(xiàng)正確． 9．【答案】A 【解析】由得=0.8 m，即依題意可得，，當(dāng)S在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，Q、P都應(yīng)在最大位移處，畫出最簡(jiǎn)波形圖如圖所示． 故P在波峰，Q在波谷，A正確，B、C、D錯(cuò)． 10．【答案】B、D 【解析】由題意可知：T=0.4 s，=8 m，所以f=2.5 Hz，v=20 m／s，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤． 再經(jīng)0.2 s，波又向前傳播的距離x=vt=4 m，到達(dá)G點(diǎn)，E達(dá)到最大位移處，C項(xiàng)不正確．

12、 當(dāng)波傳到J點(diǎn)時(shí)，所用時(shí)間，此時(shí)H點(diǎn)達(dá)到最大位移處，D項(xiàng)正確． 二、填空題 11．【答案】聲波與觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng) 多普勒效應(yīng) 12．【答案】2L、L、 2 三、解答題 13．【答案】見解析 【解析】波長(zhǎng)， 而， 所以B點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，因此聽不到聲音． 14．【答案】見解析 【解析】（1）由圖知：兩列波的波長(zhǎng)相等，即=4 m．又因V=10 m／s，所以由得，故甲、乙兩列波的頻率均為2.5 Hz． （2）設(shè)經(jīng)t兩波相遇，則：2vt=4 m，所以。又因，故波分別向前傳播個(gè)波長(zhǎng)相遇．此時(shí)兩列波的圖像如圖（a）中的虛線所示．故在t=

13、0.2 s末．CD間有x=5 m和x=7 m處的點(diǎn)位移最大． （3）兩波經(jīng)0.3 s傳播的距離為：v·t=10×0.3 m=3 m，其波的圖像如圖（b）中的虛線所示： 由圖像可知，位移最大的點(diǎn)為x=6 m處的點(diǎn)，即只有一個(gè)點(diǎn)的位移最大． 15．【答案】(1)沿x軸正方向　(2)4 m/s　(3)4(4n+1) m/s(n=1,2,3…) 【解析】(1)根據(jù)x=8 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向可判定,該簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向沿x軸正方向。 (2)設(shè)該簡(jiǎn)諧橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T(T>0.5s),該波的波長(zhǎng)λ=8m,根據(jù)題目所給信息可得 實(shí)線波形到形成虛線波形波傳播距離為，經(jīng)過(guò)時(shí)間．則有 ，所以 T=2s 根據(jù)公式 可得v=4 m/s (3)若T<0.5s,則 (n=1,2,3…), 解得 (n=1,2,3…) 根據(jù)公式可得波速的所有可能值為v=4(4n+1)m/s(n=1,2,3…)。