2011高三物理一輪復(fù)習(xí) 7.3 波的特有現(xiàn)象聲波超聲波練習(xí)題

用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 本欄目?jī)?nèi)容 在學(xué)生用書(shū)中以活頁(yè)形式分冊(cè)裝訂 1 類(lèi)比是一種有效的學(xué)習(xí)方法 通過(guò)歸類(lèi)和比較 有助于掌握新知識(shí) 提高學(xué)習(xí)效率 在類(lèi)比過(guò)程中 既要找出共同之處 又要抓住不同之處 某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類(lèi) 比 總結(jié)出下列內(nèi)容 其中不正確的是 A 機(jī)械波的頻率 波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系 對(duì)電磁波也適用 B 機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 C 機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì) 而電磁波可以在真空中傳播 D 機(jī)械波既有橫波又有縱波 而電磁波只有縱波 解析 電磁波是電磁場(chǎng)傳播形成的 在傳播過(guò)程中電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁場(chǎng)的磁 感應(yīng)強(qiáng)度 B 的方向都與波的傳播方向垂直 所以電磁波應(yīng)為橫波 故選 D 答案 D 2 如右圖所示 沿 x 軸正方向傳播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線 其波速 為 200 m s 則有 A 圖中質(zhì)點(diǎn) b 的加速度在增大 B 從圖示時(shí)刻開(kāi)始 經(jīng)過(guò) 0 01 s 質(zhì)點(diǎn) a 通過(guò)的路程為 4 cm 相對(duì)平衡位置的位移為 零 C 若此波遇到另一列波 并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 則另列波的頻率為 50 Hz D 若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象 該波所遇到障礙物的尺寸一般不小于 200 m 解析 判斷 A 項(xiàng)可先由 上下坡法 得出質(zhì)點(diǎn) b 此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下 即正在遠(yuǎn) 離平衡位置 回復(fù)力增大 加速度增大 A 正確 由圖得波長(zhǎng)為 4 m 只要障礙物的尺寸 不大于 4 m 或相差不大 就能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象 所以 D 錯(cuò)誤 根據(jù)波長(zhǎng) 波速和頻率 的關(guān)系是 f 50 Hz 所以 若該波遇到另一列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 則另一列波的頻 v 率必定與這列波頻率相同 為 50 Hz C 正確 另外由頻率得這列波的周期為 0 02 s 經(jīng)過(guò) 0 01 s 后 質(zhì)點(diǎn) a 應(yīng)運(yùn)動(dòng)到負(fù)方向最大位移處 通過(guò)的路程為 4 cm 相對(duì)平衡位置的位移 為 2 cm B 錯(cuò)誤 選 A C 答案 AC 3 2010 年正定中學(xué) 如右圖所示 甲 乙兩平面波是振幅相同的相干波 甲波沿 x 軸的 正方向傳播 乙波沿 y 軸正方向傳播 圖中實(shí)線表示某一時(shí)刻的波峰位置 虛線表示波谷 位置 以圖中正方形中央的 a b c d 四點(diǎn)的振動(dòng)情況 正確的判斷是 A a b 點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng) c d 點(diǎn)振動(dòng)減弱 B a c 點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng) b d 點(diǎn)振動(dòng)減弱 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 C a d 點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng) b c 點(diǎn)振動(dòng)減弱 D a b c d 點(diǎn)的振動(dòng)都加強(qiáng) 答案 B 4 2010 年湖北黃岡 如右圖所示 S1 S2為兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源 兩列波的波 長(zhǎng)都為 它們?cè)诮橘|(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 S1 S2在空間共形成 6 個(gè)振動(dòng)減弱的區(qū)域 圖中虛 線處 P 是振動(dòng)減弱區(qū)域中的一點(diǎn) 從圖中可看出 A P 點(diǎn)到兩波源的距離差等于 1 5 B 兩波源之間的距離一定在 2 5 個(gè)波長(zhǎng)到 3 5 個(gè)波長(zhǎng)之間 C P 點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)最弱 過(guò)半個(gè)周期后 振動(dòng)變?yōu)樽顝?qiáng) D 當(dāng)一列波的波峰傳到 P 點(diǎn)時(shí) 另一列波的波谷也一定傳到 P 點(diǎn) 解析 從 S1 S2的中點(diǎn)起到向右三條虛線上 S1 S2的距離差依次為 0 5 1 5 2 5 答案 ABD 5 如圖所示 S1 S2是弦線兩端的兩個(gè)波源 它們的振動(dòng)周期都為 T 振幅都為 A 某時(shí)刻 S1發(fā)出的波恰好傳到 C S2發(fā)出的波恰好傳到 A 圖中只畫(huà)出了此時(shí)刻兩列波在 AC 部分的疊加波形 S1A 間 S2C 間波形沒(méi)有畫(huà)出 下列說(shuō)法中正確的是 A A B C 三點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) B A C 是振動(dòng)減弱點(diǎn) B 是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) 振幅為 2A C 再過(guò) AC 間的波形是一條直線 T 4 D 再過(guò) AC 間的波形不是一條直線 T 4 解析 兩列波同時(shí)開(kāi)始傳播 由波形可以得出 S1首先向下運(yùn)動(dòng) S2首先向上運(yùn) 動(dòng) A B C 三點(diǎn)都是減弱點(diǎn) A 正確 B 錯(cuò)誤 若兩列波單獨(dú)傳播 再過(guò)四分之一周期 兩列波的波形應(yīng)如下圖所示 AC 之間的所有質(zhì)點(diǎn)在兩列波的作用下位移均應(yīng)為零 此時(shí) AC 間波形為一條直線 C 正確 D 錯(cuò)誤 選 A C 答案 AC 6 如下圖所示為兩列簡(jiǎn)諧波在同一條繩子上傳播時(shí)某時(shí)刻的波形圖 M 為繩子上 x 0 2 m 處的質(zhì)點(diǎn) 則下列說(shuō)法正確的是 A 這兩列波將發(fā)生干涉現(xiàn)象 質(zhì)點(diǎn) M 的振動(dòng)始終加強(qiáng) 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 B 由圖示時(shí)刻開(kāi)始 再經(jīng)甲波周期的 M 將位于波谷 1 4 C 甲波的速度 v1與乙波的速度 v2一樣大 D 因波的周期未知 故兩列波的波速的大小無(wú)法比較 答案 ABC 7 兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源 S1 S2相距 6 m 它們?cè)诳臻g產(chǎn)生的干涉圖樣如右圖所 示 圖中實(shí)線表示振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域 虛線表示振動(dòng)減弱的區(qū)域 下列說(shuō)法正確的是 A 兩波源的振動(dòng)頻率一定不相同 B 虛線一定是波谷與波谷相遇處 C 兩列波的波長(zhǎng)都為 2 m D 兩列波的波長(zhǎng)都為 1 m 解析 只有兩列頻率相同的波相遇 才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 A 錯(cuò) 波谷與波谷相遇 點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn) 而圖中虛線為振動(dòng)減弱區(qū)域 B 錯(cuò) 如右圖所示的該時(shí)刻相鄰兩實(shí)線間為 2 由此可知 3 6 m 即 2 m C 正確 D 錯(cuò)誤 答案 C 8 如右圖所示 橫波 1 沿 BP 方向傳播 B 點(diǎn)的振動(dòng)圖象如下圖甲所示 橫波 2 沿 CP 方 向傳播 C 點(diǎn)的振動(dòng)圖象如下圖乙所示 P 與 B 相距 40 cm P 與 C 相距 50 cm 波速都為 20 cm s 兩橫波在 P 處相遇 兩橫波振動(dòng)方向相同 P 點(diǎn)振幅為 A 70 cm B 50 cm C 10 cm D 35 cm 解析 l 50 cm 40 cm 10 cm 由圖可知 T 1 s vT 20 cm PCPB 所以 l 但是由兩波源的振動(dòng)圖象知 兩波源振動(dòng)情況相反 所以 P 點(diǎn)應(yīng)為加強(qiáng)點(diǎn) 2 所以 P 點(diǎn)的振幅 A A1 A2 30 cm 40 cm 70 cm 只有 A 正確 答案 A 9 如下圖 a 所示 一根彈性繩 O A B 為繩上三點(diǎn) OA 2 m OB 5 m t 0 時(shí) 刻 O 點(diǎn)和 B 點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始向上振動(dòng)且振動(dòng)圖象相同 如下圖 b 所示 取向上為正方向 已知 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 振動(dòng)在繩上傳播的速度為 5 m s 則 A t 0 6 s 時(shí)刻 質(zhì)點(diǎn) A 速度為負(fù)向最大 B t 0 7 s 時(shí)刻 質(zhì)點(diǎn) A 速度為零 位移為 2A0 C t 0 75 s 時(shí)刻 質(zhì)點(diǎn) A 速度為零 位移也為零 D 0 0 8 s 時(shí)間內(nèi) 質(zhì)點(diǎn) A 通過(guò)的路程為 2A0 解析 由圖象可知 T 0 4 s vT 2 m OA 之間相距一個(gè)波長(zhǎng) O B 之間相 距 2 5 個(gè)波長(zhǎng) 所以 A 點(diǎn)滯后 O 點(diǎn)一個(gè)周期 滯后 B 點(diǎn) 1 5 個(gè)周期 因?yàn)閮闪胁橄喔刹?所以 A 點(diǎn)從 t 0 4 s 時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng) 在 t 0 6 s 時(shí)刻應(yīng)該振動(dòng)到位移為零處 此時(shí)由 B 點(diǎn)振 動(dòng)的波正好傳到 A 點(diǎn) 因此 A 點(diǎn)不再振動(dòng) 它通過(guò)的路程應(yīng)為 2A0 故選 C D 答案 答案 CD 10 如下圖所示 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 2 m 和 x 12 m 處 兩列波的速度和振幅相等 圖示為 t 0 時(shí)刻兩列波的圖象 傳播 方向如圖所示 從圖示時(shí)刻經(jīng) 0 4 s 位于 x 5 m 的質(zhì)點(diǎn) M 第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處 下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A t 0 6 s 時(shí)刻 質(zhì)點(diǎn) M 位于正向最大位移處 B 兩列波的波速為 10 m s C 質(zhì)點(diǎn) M 的振動(dòng)周期為 0 4 s D 質(zhì)點(diǎn) M 開(kāi)始振動(dòng)的方向沿 y 軸正方向 解析 這兩列波相向傳播 波速相等 兩列波第一個(gè)波谷同時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn) M 用時(shí) t 0 4 s 傳播距離 x 4 m 則波速 v 10 m s 周期 T 0 4 s 故 B C 項(xiàng)正確 t 0 4 x t s 時(shí) 質(zhì)點(diǎn) M 位于負(fù)向最大位移處 再過(guò) 即 0 2 s 將位于正向最大位移處 A 項(xiàng)正確 該 T 2 兩列波最前沿質(zhì)點(diǎn) P Q 正向下振動(dòng) 故質(zhì)點(diǎn) M 的起振方向向下 D 項(xiàng)錯(cuò) 答案 D 11 兩列橫波在 x 軸上沿相反方向傳播 如右圖所示 傳播速度 v 6 m s 兩列波的頻率 都是 f 30 Hz 在 t 0 時(shí) 這兩列波分別從左和右剛剛傳到 S1和 S2處 使 S1和 S2都開(kāi)始 向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng) S1的振幅為 2 cm S2的振幅為 1 cm 已知質(zhì)點(diǎn) A 與 S1 S2的距離分別 是 S1A 2 95 m S2A 4 25 m 當(dāng)兩列波在 A 點(diǎn)相遇時(shí) A 點(diǎn)的振幅為多大 解析 根據(jù) v f 則 m 0 2 m v f 6 30 S1 S2兩波源到 A 點(diǎn)的波程差 S S2A S1A 4 25 2 95 m 1 3 m 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心 因?yàn)槭峭耆嗤牟ㄔ?所以 S 若滿足半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍 A 點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng) 振幅為兩 振幅之和 S 若滿足半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 A 點(diǎn)振動(dòng)減弱 振幅為兩振幅之差 由此判定 1 3 2 0 2 13 S 2 即滿足半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 A 點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn) 振動(dòng)振幅為 A A1 A2 2 1 cm 1 cm 答案 1 cm 12 2008 年 5 月 12 日四川汶川地區(qū)發(fā)生了里氏 8 0 級(jí)大地震 已知地震中的縱波和橫 波在地表附近的傳播速度為 9 1 km s 和 3 7