高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 机械波的传播现象精品复习练习题
展开一、单选题
1.如图所示,图中O点是水面上一波源,实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于( )
A.整个区域B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以内区域D.上述选项均不对
2.如图,P为桥墩,A为靠近桥墩浮出水面的叶片,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.增加波源频率B.降低波源频率
C.增强波源振动强度D.增加波源到桥墩的距离
3.水槽中,波源是固定在同一个振动片上的两根细杆,当振动片振动时,两根细杆周期性地触动水面,形成两个波源。这两列波相遇后,在它们重叠的区域形成如图所示的图样。下列说法中正确的是( )
A.这是水波的衍射现象B.这两个波源的振动频率可以不相同
C.加强区和减弱区在水面上的位置不会发生变化D.这是水波特有的现象,其它波没有此类现象
4.如图所示,小鸭A(视为质点)在平静的河内戏水,在水面上形成一列稳定的水波,B为岸边飘落的树叶,已知水波的传播速度与水的深度成正比,下列说法正确的是( )
A.树叶B会被水波推向岸边B.小鸭A的振动周期大于树叶B的振动周期
C.在深水区,水波的频率变大D.在深水区,水波更容易发生衍射现象
5.如图为振幅、频率相同的两列横波在时刻相遇时形成的干涉图样,实线与虚线分别表示波峰和波谷,已知两列波的振幅均为,波速和波长均为和。下列说法正确的是( )
A.点始终处于波谷B.、两位置可以处于波谷状态
C.点在时刻将处于波谷位置D.从到的时间内,点通过的路程为
二、多选题
6.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
7.如图所示,两列频率相同的机械波波在某时刻的叠加情况,、为波源,实线和虚线分别表示同一时刻两列波的波峰和波谷;的振幅,的振幅为。下列说法正确的是( )
A.质点a、b为振动减弱点,此刻的位移为零
B.质点c、d是振动加强点,位移始终最大
C.此刻质点b、c的高度差为8cm
D.从此刻再经过四分之一个周期,a、b、c、d四点的位移均为零
8.甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中分别沿x轴正方向、负方向传播,波速均为1m/s,t=0时刻两列波的部分波形如图,此时P、Q两质点刚好开始振动。下列说法正确的是( )
A.两列波叠加后,叠加区域内能产生稳定的干涉图样
B.两列波叠加后,P点连续两次经过某一位置的时间间隔为2s
C.两列波叠加后,PQ(包括P、Q)之间振幅为12cm的点有3个
D.两列波叠加后,PQ(包括P、Q)之间振幅为4cm的点有5个
9.两列振幅和传播速度大小相同的简谐横波某时刻在如图所示的区域相遇,实线波沿x轴正向传播,虚线波沿x轴负向传播。已知实线波频率为,则( )
A.实线波的传播速度大小为
B.虚线波的频率为
C.此时刻两列波在处的质点振动方向均沿轴负方向
D.两列波在图示时刻区域不会发生稳定的干涉现象
E.从图示时刻起再经过,平衡位置为处的质点位移为0
三、填空题
10.在利用发波水槽得到水面波形的实验中,下图为利用发波水槽得到的水面波形图,a图样是水面波的 现象,b图样是水面波的 现象。
11.如图实线与虚线分别表示频率相同的两列机械波某时刻的波峰和波谷。两列波的振幅分别为和,则此时刻O、M两点偏离平衡位置的位移之差大小为 ,质点N的振幅为 。
12.一振动片以频率f做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点,a、b、c间的距离均为l,如图所示。已知波的波长为,除c点外,bc边上还有其他振幅极大的点。则波的传播速度为 ,bc边上还有 个振幅极大的点(b、c均不算入)。
13.如图甲所示,在平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源和。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示,两列波的波速均为。两列波从波源传播到点的路程差为 m,两列波引起的点处质点的振动相互 (填“加强”或“减弱”)。
四、解答题
14.两列简谐横波S1、S2分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的波速均为0.4 m/s,如图为t=0时刻两列波的图像。此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。求:
(1)两列波的周期;
(2)t=0时刻开始,10秒内质点N运动的路程。
15.如图所示,两振动步调一致的振动片以相同的频率f周期性地击打水面上的A、B两点,两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样.若以线段为一条边在水面上画一个三角形,其中,,且与垂直,如图所示,C是振动加强点,在连线上,距C点处是与C点相邻的另外一个振动加强点,求:
(1)波的波长;
(2)连线上除A、C两点之外还有几个振动加强点。
一、单选题
1.图中S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡块,其中M板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水没有振动,为使A处水也能发生振动,可采用的方法是( )
A.使波源的频率增大B.使波源的振幅增大
C.向上移动MD.向下移动M
2.观察水面波衍射的实验装置如图所示,O是波源,和是两块挡板,是两块挡板间的空隙,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,关于波经过空隙之后的传播情况,下列说法正确的是( )
A.此时不能观察到明显的衍射现象B.挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距
C.增大两挡板间的空隙,衍射现象会更明显D.减小波源振动的频率,则衍射现象更明显
3.在平静的水面,有一块石头在O点落入水中,一列水波在xOy水平面内传播。时波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,实线与虚线间还有两个波峰未画出。某质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是( )
A.该波的波长为3m
B.该波从A点传播到B点所需的时间为10s
C.时,坐标为(8m,6m)的M质点正在沿z轴正方向运动
D.若该波能与另外一水波形成稳定的干涉图样,则两列波的波长可能不同
4.如图所示为两列沿绳传播的(虚线表示甲波,实线表示乙波)简谐横波在某时刻的波形图,M为绳上处的质点,则下列说法中正确的是( )
A.这两列波将发生干涉现象;质点M不是加强点
B.由图示时刻开始,再经甲波周期的,质点M将位于波谷
C.甲波的速度比乙波的速度大
D.因波的周期未知,故两列波波速的大小无法比较
5.为了研究波的干涉现象,某同学利用发波水槽得到的水面波形图,其中一个波源的振动方程为,两波源同时起振后得到波的图样如图乙,用实线表示波峰,虚线表示波谷,C点为AB连线的中点。下列说法正确的是( )
A.另一个波源的振动频率为50HzB.C点既不属于振动加强点也不属于振动减弱点
C.B点为振动加强点,且始终位于波谷D.再过半个周期,A点变为减弱点
二、多选题
6.如图所示,在同一介质中O点处和平衡位置坐标为x=10m处的M点各有一波源,在t=0时刻两波源同时开始振动,形成两列沿x轴相向传播的简谐横波,t=2s时两列波刚好都传到x=5m处,波形如图所示,则下列说法正确的是( )
A.两列波会发生干涉现象
B.x=5m处的质点是振动减弱点,其位移总是最小
C.在t=2.8s时,x=6m处的质点相对平衡位置的位移为30cm
D.经过足够长时间后,两波源之间(不含波源)的x轴上有6个振幅为30cm的点
7.一条绳子的两端跟两个波源、相连,两个波源同时开始振动,一段时间后形成如图所示绳波。振动时长,形成振幅为的波,振动时长为,形成振幅为的波。已知,点为两波源连线的中点,下列选项正确的是( )
A.两列波会同时到达点B.两列波在点叠加过程中,其最大位移等于
C.两列波都通过点后波形会变得完全相同D.两列波波峰到达点的时间间隔为
8.如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播在时刻的波形图,已知甲波向左传,乙波向右传,两列波分别刚传到处。请根据图中信息判断以下说法正确的是( )。
A.两列波的波长一样大B.两列波将同时传到坐标原点
C.处为振动减弱点D.由于两波振幅不等,故两列波相遇时不会发生干涉现象
9.如图所示,有两列相干简谐横波在同一媒介中相向传播,两列波在介质中的传播速度均为,在时刚好同时传到A、B两点。点为振动减弱点。已知,,则下列说法正确的是( )
A.两波源的起振方向均向上B.两列波的波长可能为
C.两列波的周期可能为D.两列波的周期可能为
三、填空题
10.在利用发波水槽得到水面波形的实验中:
(1)如图为利用发波水槽得到的水面波形图,a图样是水面波的衍射现象,横波能发生衍射现象,纵波 (填“能”、“不能”)发生衍射现象,b图样是水面波的干涉现象,产生的条件是两波源频率 。(填“相同”、“不同”)
(2)如下图(俯视图)所示,用实线表示波峰,虚线表示波谷来描述波的干涉图样,两列波的振幅都为,波速和波长分别为和,点为连线的中点,取垂直于纸面向外为质点振动的正方向。从图示时刻再经过时,点的振动方向垂直于纸面 选填“向外”或“向里”, 点的位移为 。
11.在一均匀介质中,两列简谐横波波源坐标分别为(沿轴正方向传播)和(沿轴负方向传播)。时刻某波源先开始振动,时的波形图如图所示。此时位于和处的两个质点都恰好开始振动,分别为两个波形的波谷和波峰,坐标分别为和。则先振动的波源是 (填“S”或“T”),和两列波的波长为 ,再经过的时间处的质点位移为 m。
12.两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为,两波源分别位于A、B处,时的波形如图所示。则A、B两波的频率之比 ;当时,M点的位移为 cm。
四、解答题
13.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿轴相向传播,波速,某时刻的波形如图所示。
(1)处的质点开始振动时刻作为计时起点,请写出其振动方程;
(2)处的质点从图示时刻开始经过的过程中通过的路程。
14.一振动片以频率f做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点,a、b、c间的距离均为l,如图所示。已知在ac连线上有若干振幅极大的点,其中距c最近的d点(图中未画出)到c的距离为。求:
(1)分析判断d点是振动加强点还是振动减弱点
(2)波的波长;
(3)波的传播速度。
15.如图所示,均匀介质中两波源、分别位于x轴上、处,质点P位于x轴上处,时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动,振动周期均为T=0.2s,形成的两列波相向传播,波长均为,波源的振幅均为A=3cm。求:
(1)该介质中的波速,并判断P点是加强点还是减弱点;
(2)从t=0s至t=0.75s内质点P通过的路程。
1.(2023·浙江·统考高考真题)如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长,O处探测到声波强度为400个单位,然后将A管拉长,在O处第一次探测到声波强度最小,其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则( )
A.声波的波长B.声波的波长
C.两声波的振幅之比为D.两声波的振幅之比为
2.(2023·湖南·统考高考真题)如图(a),在均匀介质中有和四点,其中三点位于同一直线上,垂直.时,位于处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面垂直,已知波长为.下列说法正确的是( )
A.这三列波的波速均为B.时,处的质点开始振动
C.时,处的质点向轴负方向运动D.时,处的质点与平衡位置的距离是
3.(2023·全国·统考高考真题)分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传到处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线);
(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
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