高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 机械波的传播现象课堂检测

课时跟踪检测（十六）机械波的传播现象

组—重基础·体现综合

1．(多选)下列说法中正确的是(　　)

A．入射波的波长和反射波的波长相等

B．入射波的波长大于折射波的波长

C．入射波的波长小于折射波的波长

D．入射波和折射波频率相同

解析：选AD　不论波反射还是折射，波的频率均不变，在反射现象中，由于介质相同，反射波与入射波波速相同，由λ＝知，波长相同，故A、D正确；在折射现象中，介质不同，则波长改变，由于未知两介质的情况，入射波与折射波的波长大小关系无法判断，故B、C错误。

2．两列沿相反方向传播的、振幅和波长都相同的半波(如图甲)，在相遇的某一时刻(如图乙)两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是(　　)

A．a向上，b向下   B．a向下，b向上

C．a、b都静止   D．a、b都向上

解析：选B　根据振动与传播方向关系知，两列波在a点引起的振动方向均向下，在b点引起的振动方向均向上，故B正确。

3．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短

B．波发生反射时，频率、波长、波速均不变

C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化

D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化

解析：选BC　波发生反射时是在同一介质中，频率、波长、波速均不变，选项A错误，B正确；波发生折射时，介质改变，故波速发生变化，但频率由波源决定，波的频率不变，由v＝λf可知波长也发生变化，选项C正确，D错误。

4.如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是(　　)

A．提高波源频率

B．降低波源频率

C．增加波源距桥墩的距离

D．减小波源距桥墩的距离

解析：选B　叶片A静止不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，即水波衍射现象不明显，而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片A动起来只能减小桥墩的尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，降低波源频率会增大波长，提高波源频率会减小波长，故A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，故C、D错误。

5.如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象。已知波在介质Ⅰ、Ⅱ的波长之比为＝，波在介质Ⅰ中的波速为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2，则v1∶v2为(　　)

A．1∶   B.∶1

C.∶   D.∶

解析：选C　由v＝λf得＝＝＝，故选项C正确。

6.(多选)两列完全相同的机械波在某时刻的叠加情况如图所示，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时(　　)

A．a、b连线中点振动加强

B．a、b连线中点速度为0

C．a、b、c、d四点速度均为0

D．再经过周期c、d两点振动仍然减弱

解析：选ACD　a点是波谷与波谷相遇点，b点是波峰与波峰相遇点，c、d两点是波峰与波谷相遇点，则a、b两点是振动加强的，且a、b连线上也是振动加强的，a、b两点连线中点未达到波峰或波谷，故速度不为0，故A、C正确，B错误；c、d两点处于波谷与波峰相遇处，再经过周期c、d两点振动仍然减弱，故D正确。

7．(多选)图甲为一列横波在t＝0时的波动图像，图乙为该波中x＝2 m处质点P的振动图像，下列说法正确的是(　　)

A．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.25 Hz

B．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m大很多

C．再过0.5 s，P点的动能最大

D．波沿x轴正方向传播

解析：选CD　由题图乙可知该波的频率为1 Hz，由波的干涉条件可知选项A错误；由题图甲可知该波的波长λ＝4 m，所以选项B错误；再过0.5 s P点处于平衡位置，动能最大，选项C正确；由甲、乙图像可判断选项D正确。

8．(多选)某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波，则(　　)

A．降噪过程实际上是声波发生了干涉

B．降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音

C．降噪声波与环境噪声的传播速度相等

D．P点经过一个周期传播的距离为一个波长

解析：选AC　分析题意可知，降噪过程实际上是声波发生了干涉，降噪声波与环境声波波长相等、波速相等、频率相同，由于两列声波等幅反相，使噪声振动减弱，A选项正确；降噪过程不能消除通话时的所有背景杂音，只能消除与降噪声波频率相同的杂音，B选项错误；机械波传播的速度由介质决定，则知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，C选项正确；机械波在传播过程中，介质中的质点不会随波移动，D选项错误。

9.如图是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷。a为虚线交点，b为实线交点，c为a与b连线的中点。

(1)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点分别处于什么位置？

(2)从图示时刻开始，经过周期，a、b、c各点又分别处于什么位置？

解析：(1)由题图可知，此刻a、b点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加强点；而c点处于加强区域，所以c点也是加强点，a、b、c三点的振幅为两列波的振幅之和。此刻a点在波谷，b点在波峰，c点在平衡位置，经周期后，a点在波峰，b点在波谷，c点仍在平衡位置。

(2)经过周期，a点在平衡位置，将向波谷方向振动；b点在平衡位置，将向波峰方向振动；c点为a、b的中点，所以此刻c点在波峰位置。

答案：(1)a点在波峰，b点在波谷，c点在平衡位置

(2)a点在平衡位置，b点在平衡位置，c点在波峰

组—重应用·体现创新

10．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a，距离墙均为a，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为(　　)

A．听不到   B．甲开枪3t后

C．甲开枪2t后   D．甲开枪t后

解析：选C　乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故t＝。甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC和CB所示，由几何关系可得AC＝CB＝2a，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为t′＝＝＝2t，故C正确。

11.(多选)如图所示，在x轴上有两个沿竖直方向振动的波源S1、S2(图中未画出)，在两波源之间有a、b两个点，二者间距为2 m。已知a点振动始终减弱且振幅为2 cm，b点振动始终加强且振幅为8 cm，观察发现b点连续出现两次波峰间隔时间为2 s，假设a、b之间没有振动加强点和减弱点。则下列判断正确的是(　　)

A．两波源S1、S2振动周期一定相同，且周期为2 s

B．两波源S1、S2在介质中产生的机械波的波长为4 m

C．波源S1振幅可能是5 cm

D．两波源S1、S2在介质中产生的机械波的波速为4 m/s

解析：选ACD　两列波发生干涉，它们的频率、周期一定是相等的，b点连续出现两次波峰间隔时间为2 s，可知两波源的周期都是2 s，故A正确；由题假设a、b之间没有振动加强点和减弱点，a点振动始终减弱，b点振动始终加强，且两波源产生的波的波长相等，由分析可知a、b两点之间的距离等于，可得λ＝8 m，故B错误；由于a点振动始终减弱且振幅为2 cm，b点振动始终加强且振幅为8 cm；设A的振幅为A1，B的振幅为A2，则：A1＋A2＝8 cm；|A1－A2|＝2 cm，可得A1＝3 cm或A1＝5 cm，故C正确；两列波的波速：v＝＝ m/s＝4 m/s，故D正确。

12．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m。有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰。

(1)此水波的波长为多少？波速为多少？

(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？

(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射现象？

(4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射现象？

解析：(1)由题意知：周期T＝ s＝3 s。

设波长为λ，则5λ＋＝24 m，λ＝ m。

由v＝得，v＝ m/s＝ m/s。

(2)由于λ＝ m，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象。

(3)(4)由于λ＝ m>3 m，所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩，还是通过宽为3 m的涵洞，都能发生明显衍射现象。

答案：(1) m　 m/s　(2)会　(3)能　(4)能