2014年版高考物理第15章机械波一轮随堂练习

2014年版高考物理第15章机械波一轮随堂练习

‎2014届高考物理一轮复习 第15章 机械波练习 ‎1．关于机械波，下列说法正确的是( )‎ ‎ A．在传播过程中能传递能量 ‎ B．频率由波源决定 ‎ C．能产生干涉、衍射现象 ‎ D．能在真空中传播 ‎2．波通过小孔时，发生明显衍射现象，下列说法正确的是( )‎ ‎ A．小孔可以看成新的波源 ‎ B．用惠更斯原理可以解释 ‎ C．用惠更斯原理不能解释 ‎ D．振动频率发生了变化 ‎3．蝉(知了)是利用蝉的a发出声音；某同学绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的b现象．a、b组合正确的是’( )‎ A．蝉的嘴，衍射 ‎ B．蝉的腹部，干涉 ‎ C．蝉的翅膀，共振 ‎ D．蝉的翅膀，叠加 ‎4．下列关于多普勒效应的说法中正确的是( )‎ ‎ A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了 ‎ B．发生多普勒效应时，观察者接受的频率发生了变化 ‎ C．向你驶来的汽车发出的汽笛声特别刺耳，这就是多普勒效应 ‎ D．不仅机械波有多普勒效应，．其他波也都有此效应 ‎5．如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比．位置的质点起振时间晚0.5s，b和c之间的距离是5m，则此列波的波长和频率应分别为( )‎ ‎ A．5m，1Hz B．10m，2Hz ‎ C．5m，2Hz D．10m，1Hz ‎6．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是( )‎ ‎ A．这列波的波长是l4cm ‎ B．这列波的周期是0.125s ‎ C．这列波可能是沿x轴正方向传播的 ‎ D．t=0时，x=‎4cm处的质点速度沿y轴负方向 ‎7．水池分深水区和浅水区，一列在深水区以34cm/s速度传播的波以60°的入射角进入浅水区，在浅水区折射角为r，波长为λ，则关于折射角r及波长λ，下列判断正确的是( )‎ ‎ A．λ变大，r<60° B．λ变小，r<60°‎ ‎ C．λ变大，r>60° D．λ变小，r>60°‎ ‎8．如图所示表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为‎2cm，波速为‎2m/s，波长为‎0.4m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是( )‎ A．A、C两点是振动减弱点 ‎ B．E点是振动加强点 ‎ C．B、D两点在该时刻的竖直高度差为‎4cm ‎ D．t=0.05s，E点离开平衡位置2cm ‎9．如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m．t=0时，a点为波峰，b点为波谷，振动周期为0.5s，则下列判断中正确的是( )‎ ‎ A．波一定沿x轴正方向传播 ‎ B．波长可能是8m ‎ C．波速可能是l2m/s ‎ D．波速一定是‎24m/s ‎10．如图所示，A是波源，图中各点之间的距离均为1m．当t=0时A开始向上振动，经过0.1s第一次到达最大位移处，此时波传播到C点，则下列说法正确的是( )‎ ‎ ‎ A．波的传播速度是10m/s，周期是0.4s ‎ B．波的频率是2.5Hz，波长是8m ‎ C．再经0.2s，波传播到G点，F点达到最大位移处 ‎ D．波传播到J点共历时0.45s，这时H点达到最大位移处 ‎11．沿x轴负方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图如图中实线所示．已知波速是‎10m/s，图上质点P的平衡位置为x=‎17cm，则质点P至少再经过多少s到达波峰 （ ）‎ A. 1.0‎‎×10-2s B. 1.1×10-2s C. 1.2×10-2s ‎ D. 1.3×10-2s ‎12. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t=1s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象( )‎ ‎ A．x=0处的质点 ‎ B．x=‎1m处的质点 ‎ C．x=‎2m处的质点 ‎ D．x=‎3m处的质点 ‎13．两列简谐波频率相等，波速大小相等，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播．如图所示，则图中x=1、2、3、4、5、6、7、8各点中说法正确的是( )‎ A. 振幅最大的是x=1，5的点 B. 振幅最大的是x=4，8的点 C. 振幅最小的是x=2，6的点．‎ D. 振幅最小的是x=3，7的点．‎ ‎14．一列简谐横波沿直线传播，在这条直线上相距d=1．‎8m的A、B两点，其振动图象分别如图中的甲、乙所示．已知波长λ符合‎0.5m<λ<‎1.0m，这列波的波速v可能为（ ）‎ A. 0.51‎m/s B. 0.63 m/s ‎ C. 0.68 m/s D. 0.72m/s ‎15. 一列简谐波在x轴上传播，图中实线波形与虚线波形对应的时刻分别是t1=0，t2=0.05s．则下列说法正确的是 ( )‎ A. 若波向右传播，波速40(4n+1)m/s，(n=0、1、2···)‎ B. 若波向左传播，波速40(4n+3)m/s，(n=0、1、2…) ‎ C. 若波速的大小是280m/s，波速的方向波沿x轴负方向传播 D. 若波速的大小是280m/s，波速的方向波沿x轴正方向传播 ‎1．ABC 2．AC 3．B 4．BCD 5．A 6．D 7．B 8．AB ‎9．B 10．BD 11. D 12. A 13. BC 14. AD 15. ABC ‎ ‎ ‎1．ABC 【解析】波在传播过程中把振动形式、能量和信息传递出去，其频率由波源的频率决定，故A、B正确．干涉和衍射是波具有的特性，故C正确．‎ ‎2．AC 【解析】当小孔很小时，传到小孔的波面上各点，可以看成子波的波源．惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度，所以无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小关系．波在传播过程中频率不发生变化，因此A、C正确，B、D错误．‎ ‎3．B 【解析】该波中有的地方加强，有的地方减弱．‎ ‎4．BCD 【解析】波源的频率并不改变．‎ ‎5．A 【解析】由图象可知质点b、c间的距离等于一个波长，且为‎5m．质点a、b间的距离等于半个波长，说明起振时间相差半个周期，所以=0.5s，即频率f==1Hz．故A正确．‎ ‎6．D 【解析】由波动图象可知波长λ=‎12cm，故A错．由T==0.15s，所以B错．t=0.2s=(0.15+0.05)s=T+T，则波沿传播方向传播的距离为x=λ+λ=(12+4)cm=‎16cm即在T内波传播的距离为x0=λ=‎4cm，故波沿x轴负向传播，则C错．由波的传播方向可知x=‎4cm处的质点在t=0时沿y轴负方向运动，故D正确．‎ ‎7．B 【解析】波在浅水区传播比在深水区传播的速度小，而频率不变，所以波长变小．而折射率n==>1，所以r<60°，B正确．‎ ‎8．AB 【解析】由图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇，所以是减弱的，A选项正确．同理可知，B、D两点是振动加强点，且高度差为‎4A=‎8cm，C选项错误．E点此时处于平衡位置，经过了T，两列波的波峰传过来，所以E是加强点，B选项正确．T=‎ ‎=s=0.2s，当t=0.05s=T时，E处于波峰，x=‎2A=‎4cm，D选项错误．‎ ‎9．B 【解析】由于题目中没有说明波的传播方向，因此波可能沿x轴正方向传播，也可能沿x轴负方向传播，A不对．a、b之间的距离∆x=nλ+λ，λ==m，(n=0、1、2…)，当n=1时，λ=‎8m，所以B正确．v==m/s，(n=0、1、2…)，所以C、D不正确．‎ ‎10．BD 【解析】由题意可知：T=0.4s，λ=‎8m，所以f=2.5Hz，v=‎20m/s，B正确，A不正确．再经0.2s，波又向前传播的距离x=vt=‎4m，到达G点，E达到最大位移处，C不正确．当波传播到J点时，所用时间t=s=0.45s，此时H点达到最大位移处，D正确．．‎ ‎11.1.3‎‎×10-2s 【解析】由t=可知，若使相邻波峰传到P点，则t=s=1.3×10-2s．‎ ‎12.0.01‎‎ 【解析】该题考查发生明显衍射的条件．由v=λf知λ==m=‎0.01m．要发生明显衍射，应使d≤λ，所以d≤‎0.01m．‎ ‎13.4，8 2，6 【解析】该题考查振动加强点和减弱点的判断．两列波频率相等，叠加发生干涉，2、6两点振动总是相反，此为峰谷相遇，振动减弱，振幅最小．质点4此时位于平衡位置，但两列波在该点引起的振动均沿y轴正方向，则此时质点4向y轴正方向振动．后，两列波在该处均形成波峰，振幅为两列波振幅之和，是加强区，振幅最大．同理质点8此时沿y轴负方向振动，后，两列波在该处均形成波谷，也是加强区，则振幅最大的质点为4和8．叠加时不仅是位移为分位移的矢量和，速度也为分速度的矢量和，另外本题也可把两列波沿各自传播方向平移、等，再看各点位移情况．‎ ‎14．听不到 【解析】波长λ==m=‎0.5m，而∆x=-=‎0.25m=λ，所以B点是振动减弱点，因此听不到声音．‎ ‎15.2×‎103m 【解析】如图所示，设A表示爆炸处，O表示观测者所在处，B表示云层反射点，用h表示云层下表面的高度，用t1表示爆炸声直接经地面传到观测处所用的时间，则有d=vt1…①，用t2表示爆炸声经云层反射后到达O处所用的时间，因为人射角等于反射角，根据几何知识有2=vt2…②，已知t2-t1=∆t…③，联立①②③式，可得h=，代人数值得h=2.0×‎103m．‎ ‎16.‎0.72m/s或‎0.51m/s 【解析】由振动图象知A、B两质点的振动情况正好相反，即它们之间的距离与波长的关系符合d=(2n+1)，(n=0、1、2…)…①，又‎0.5m<λ<‎1.0m…②，联立①②两式解得n=2、3．所以λ1==m=0.72‎ ‎ m，λ2=m≈‎0.51m．再由振动图象知周期T=1.0s，根据v=得v1=‎0.72m/s，v2=‎0.51m/s．‎ ‎17． (1)40(4n+1)m/s，(n=0、1、2···) (2)40(4n+3)m/s，(n=0、1、2…) (3)波沿x轴负方向传播 【解析】 (1)若波向右传播，则由图象知在∆t=t2-t1内波向右传播的距离为∆x1=+nλ，(n=0、1、2…)，波速v1==λ，代人λ=‎8m、∆t=0.05s得v1=40(4n+1)m/s，(n=0、1、2…)． (2)若波向左传播，由图象知在∆t内，波向左传播的距离为∆x2=λ+nλ，(n=0、1、2…)，波速v2==λ=40(4n+3)m/s，（n=0、1、2…)． (3)已知波速v=‎280m/s，故∆t内波传播的距离∆x=v∆t=(280×0.05)m=‎14m．将∆x与λ相比，得∆x=1λ，故∆x符合 (2)中的∆x2在n=1时的情况，所以波沿x轴负方向传播．‎