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高中粤教版 (2019)第三章 机械波第三节 机械波的传播现象精品复习练习题
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这是一份高中粤教版 (2019)第三章 机械波第三节 机械波的传播现象精品复习练习题，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.关于机械波的特性，下列说法正确的是（ ）
A. 频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象
B. 机械波在进入两种不同介质界面前后，波速不变，频率随波长变化
C. 只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象
D. 火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低，声音变得低沉
2.下列科学技术在实际的应用中不是应用多普勒效应的是（ ）
A. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
B. 技术人员用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
C. 交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波频率变化检测车的速度
D. 利用地球上接收到遥远天体发出的光的频率来判断遥远天体远离或靠近地球的速度
3.分析下列物理现象：
⑴夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的( )
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
4.对于单缝衍射现象，下列说法正确的是( )
A. 缝的宽度d越小，衍射条纹越亮 B. 缝的宽度d越小，衍射现象越明显
C. 缝宽度d越小，光传播路线越接近直线 D. 入射光的波长越短，衍射现象越明显
5.如图所示是水波干涉示意图，S1、S2是两振幅相等的相干波源，A、D、B 三点在一条直 线上，下列说法正确的是（ ）
A. 质点 A 振幅比B，D 大 B. 质点 B 始终在波峰
C. 质点 D 位移不会为零 D. 质点 C 一直在平衡位置
6.如图，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为入，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（ ）
A. P点到两波源的距离差等于 λ
B. S1的传播速度大于S2的传播速度
C. P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱
D. 当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰不一定传到P点
7.关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（ ）
A. 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B. 产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
C. 甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率
D. 甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率等于他所听到的乙车笛声频率
8.下列事实属于明显的衍射现象的是（ ）
A. 池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响
B. 水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去
C. 水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域
D. 板胡的声音比弦声更响
9.声波的衍射现象比光波的衍射现象来得更容易、更明显，这是因为（ ）
A. 耳朵的听觉比眼睛的视觉要灵敏 B. 声波的波速比光波的波速大
C. 声波的波长比光波的波长要长 D. 声波的频率比光波的频率要高
10.红光透过双缝在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到（ ）
A. B. C. D.
11.两列简谐横波，波源的振动频率相同，如图为某时刻两列波在介质中相遇的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷，则下面说法正确的是（ ）
A. a、b点是干涉加强的位置，c点振动最弱
B. 当振源的振动频率同时增加时，干涉区域的干涉图样不发生任何变化
C. 再过 T4 ，a、b将变成振动减弱的位置，e点的振动将加强
D. a、b、c点是干涉加强的位置，e点振动最弱
12.关于机械波、电磁波，以下说法正确的是（ ）
A. 公路上的超声波测速仪向迎面驶来的汽车发射一个已知频率的超声波，根据汽车接收到的反射波频率变化的多少，就可知汽车运动的速度大小，其原理是波的多普勒效应
B. 赫兹从理论上预言了电磁波的存在，麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度
C. 均匀变化的电场，会在其周围空间激发均匀变化的磁场
D. 对于机械波，只有当障碍物或孔的尺寸跟机械波的波长相等时，才能发生衍射
13.当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声．下列说法中正确的是（ ）
A. 声源振动的频率变大 B. 声波传播的速度变快了
C. 耳膜振动的频率变大了 D. 耳膜振动的频率变小了
14.关于衍射和干涉，以下说法正确的是（ ）
A. 只有机械波才能发生衍射，次声波容易产生衍射现象
B. 当障碍物的尺寸比声波波长大得多时，容易产生衍射现象
C. 两个完全相同的波源，在其干涉的区域内，振动减弱点的位移始终为零
D. 两个完全相同的波源，在其干涉的区域内，振动加强点的位移始终最大
15.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波谷在某点相遇，下列说法错误的是（ ）
A. 该点的位移有时可能为0 B. 该点的振幅最大
C. 该点的位移始终最大 D. 该点的振动加强，且始终是加强的
二、填空题
16.如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，立于车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1 ， 立于车右侧B处的人感觉到的声波的频率为f2 ， 则此三个频率由高到低依次为________
17.当波源与观察者有相对运动时，如果两者相互接近，观察者接收到的频率将________波源频率；如果两者远离，观察者接收到的频率将________波源频率（填“大于”“等于”或“小于”）．
18.沿直线行驶的汽车通过某观察站时，观测到汽车发出鸣笛频率由1200Hz下降到1000Hz，已知空气中声速为330m/s，则汽车行驶的速度大小为________m/s．
三、综合题
19.如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t1=0时刻的波形，虚线是t2=1s时刻的波形。
（1）求该列波可能的周期和波速；
（2）若波速为5m/s，其传播方向如何？请画出质点P从t1时刻为计时起点的振动图像。（至少画出一个周期，并在图中标上周期和振幅的数值）
20.如图所示，一列简谐波在均匀介质中传播，图甲表示 t=0 时刻的波形图，图乙表示图甲中质点D从 t=0 时刻开始的振动图象，试求：
（1）这列波传播的速度和方向；
（2）t=2.5s 时，质点P偏离平衡位置的位移；
（3）质点P经过多长时间第一次到达波谷？
21.一列简谐横波在介质中沿x轴传播，且波长不小于3.6m，A和B是介质中平衡位置分别位于 xA =2m和 xB =8m处的两个质点。某时刻质点A位于波峰时，质点B处于平衡位置，经过t=0.2s时，质点A第一次回到平衡位置，此时质点B恰好在波谷，求：
（1）如果波沿x轴正方向传播，则波的速度多大?
（2）如果波沿x轴负方向传播，则波的速度多大?
参考答案
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】A．频率相同是发生干涉现象的必要条件，故频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象。A符合题意；
B．机械波在进入两种不同介质界面前后，频率不变，波长与波速变化。B不符合题意；
C．发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多。C不符合题意；
D．火车鸣笛时向我们驶来，距离变小，听到的笛声频率将比声源发出的频率高，声音变得高亢。D不符合题意。
故答案为：A。
2.【答案】 B
【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；
A、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应
B、技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用的是超声波的穿透能力强，与多普勒效应无关
C、交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应
D、利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，
本题选不是应用多普勒效应的，
故答案为：B。
3.【答案】 A
【解析】雷声轰鸣不绝是因为反射产生了回声；闻其声而不见其人是因为声音发生了衍射，绕过了障碍物；音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为声音相遇产生叠加发生干涉现象，有的地方振动加强有的地方振动减弱；听到汽笛声的音调变高是因为接收到的频率逐渐增大发生了多普勒效应.
故答案为：A
4.【答案】 B
【解析】单缝衍射现象中，波长越长越容易衍射，中央亮纹越宽，所以d减小，相对波长变长，因此衍射现象越明显，B对．缝宽度d越小，越体现光子的随机性，衍射越明显，入射光的波长越长，衍射现象越明显.
故答案为：B
5.【答案】 D
【解析】从图中看出，ABD三点都是振动加强点，所以三点的振幅相等，A不符合题意；质点 B的振动加强，但不是 始终在波峰，B不符合题意；质点 D 的振动加强，但是位移可能为零，C不符合题意；C点是波峰与波谷相遇是振动减弱点，位移始终为零，即在平衡位置，D符合题意。
故答案为：D
6.【答案】 A
【解析】A.由题意知：S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，图中直线上各点到两波源的距离相等，则P到两波源的距离差等于 λ ，A符合题意
B.两列波在同一介质中传播，所以传播速度相等，B不符合题意
C.P点的振动始终加强，所以P点此刻振动最强，则过半个周期后，振动仍为最强，C不符合题意
D.由于P点的振动加强，当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点，D不符合题意
故答案为：A
7.【答案】 B
【解析】解：A、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故A错误；
B、产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，故B正确；
C、D、甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，他所听到的乙车笛声频率不变，故该旅客听到的甲车笛声频率大于他所听到的乙车笛声频率，故C错误，D错误；
故选：B．
8.【答案】D
【解析】解：A、池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响，这是波的衍射现象，故A正确； B、水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去，是波被挡住了，没有发生明显衍射，故B错误；
C、水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域，并没有偏离直线方向，不是衍射，故C错误；
D、板胡的声音比弦声更响，是振幅大，不是衍射现象，故D错误；
故选：D．
9.【答案】C
【解析】解：波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于声波的波长比较大（1.7cm～17m）比光波大得多，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有C正确，ABD错误． 故选：C．
10.【答案】A
【解析】解：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距； 若将其中一个缝封住，属于单缝衍射，那么单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗；
故A正确，BCD错误；
故选：A．
11.【答案】D
【解析】解：图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则b点是波谷与波谷相遇点，a是波峰与波峰相遇点，c点处于振动加强区域，e两点是波峰与波谷相遇点．则ab连线上也是振动加强的，则a、b、c三点是振动加强的，e两点是振动减弱的． A、a、b点是振动加强的位置，c点的振动也最强，故A错误；
B、波源的振动频率同时增加时，则波长也发生变化，因此干涉区域的干涉图样发生变化，故B错误；
C、再过 T4 ，a、b将变成振动加强的位置，e点的振动将减弱，故C错误；
D、a、b、c点是干涉加强的位置，e点振动最弱，故D正确；
故选：D．
12.【答案】A
【解析】解：A、对行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，利用了多普勒效应，故A正确； B、麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，而赫兹证实了电磁波的存在；故B错误；
C、均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，不会激发均匀变化的磁场；故C错误；
D、对于机械波，当障碍物或孔的尺寸跟机械波的波长相差不多时，即可以发生明显的衍射现象；故D错误；
故选：A．
13.【答案】C
【解析】解：A、站在火车轨道旁，正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，距离越来越近，人感知的音调逐渐变高，频率越来越大，但声源的振动频率不变．故A错误； B、声波传播的速度由介质决定，与声波的频率无关．故B错误；
C、D、当策动频率增加时，则受迫振动频率也变高，因此耳膜振动的频率变高．故C正确，D错误．
故选：C
14.【答案】C
【解析】解：衍射是波共有的特性，所有的波都可以，故A错误； 当障碍物的尺寸与声波波长接近或相差不多时，容易产生衍射现象，故B错误；
波源相同，则振幅相同，所有振动减弱的点的位移始终为零，C正确；
振动加强的位移也是正弦变化的，D错误．
故选C
15.【答案】C
【解析】解：该点为波谷与波谷叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大．故C错误，ABD正确． 本题选择错误的，故选：C．
二、填空题
16.【答案】f1＞f＞f2
【解析】解：由题意可知，声源靠近A处的人，由多普勒效应可知，他接收的频率变大，即f1＞f；
当声源远离A处的人，他接收频率的变小，即f2＜f．
故答案为：f1＞f＞f2 ．
17.【答案】大于；小于
【解析】解：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，故观察者接收到的频率将大于波源频率； 如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，即观察者接收到的频率将小于波源频率；
故答案为：大于；小于
18.【答案】30
【解析】解：设声波的速度为：c=330，声波的波长为：λ，汽车的速度为：v
则有：1200= c+vλ ，
1000= c-vλ
则有： 1210 = c+vc-v ，
整理得：22v=2c，
解得v=30m/s；
故答案为：30．
三、综合题
19.【答案】 （1）解：有图像可知，波长为 λ=4m 若波沿x轴正方向传播，在 Δt=t2-t1=1s 内传播距离的表达式为 x=(n+14)λ,(n=0,1,2,3,⋯)
则有 Δt=(n+14)T,T=4Δt4n+1=44n+1s,(n=0,1,2,3,⋯)
波速为： v=λT=(4n+1)m/s,(n=0,1,2,3,⋯)
若波沿x轴负方向传播，则在 Δt=t2-t1=1s 内传播距离表达式为： x=(n+34)λ,(n=0,1,2,3,⋯)
则有： Δt=(n+34)T,T=4Δt4n+3=44n+3s,(n=0,1,2,3,⋯)
波速为： v=λT=(4n+3)m/s,(n=0,1,2,3,⋯)
（2）解：若波速为5m/s，则在 Δt=1s 内传播距离为： x=vΔt=5m=54λ 由波的平移法可知，波沿x轴正方向传播，且波的周期为 T=45s=0.8s 质点P从t1时刻为计时起点的振动图像如下图所示：
【解析】（1）利用传播的时间结合波长的大小可以求出波速的大小；
（2）利用波速的大小结合传播时间可以判别波传播的方向；利用周期可以画出质点P的振动图像。
20.【答案】 （1）解：由甲图知波长： λ=6m ，由乙图知周期： T=4s ，所以波速： v=λT=1.5m/s
由题图乙可知质点D从t=0时刻开始向下振动，则传播方向为沿x轴负方向
（2）解：质点P与质点D相差半个波长，振动情况正好相反，则质点P的简谐运动方程为： y=10sinπ2t cm
所以当t=2.5s时， y=-52cm
（3）解：t=0时刻质点P向上振动，所以第一次达到波谷需要时间为： t=34T=3s
【解析】（1）通过图乙判断出质点D的振动方向，结合质点D的位置求解波的传播方向；
（2）根据图像求出质点P的简谐运动方程，根据公式和时间求解此时的位置；
（3）同理，通过质点P的简谐运动方程求解P经过的时间。
21.【答案】 （1）解：设振动周期为T ， 由于质点A在t=0.2s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是 14 个周期，由此可知T＝0.8s ①
如果波沿x轴正方向传播，且波长不小于3.6m，由题意得质点A与B的距离为 34λ1 ，即 xB－xA= 34λ1 ②
又因为波速 v=λT ③
由①②③得v1＝10m/s
（2）解：如果波沿x轴负方向传播，且波长不小于3.6m，由题意得质点A与B的距离为 14λ2 或者 54λ3 ，即
xB－xA= 14λ2 ④
或者xB－xA= 54λ3 ⑤
又因为波速 v=λT ⑥
由①④⑤⑥得v2＝30m/s或v3＝6m/s
【解析】当波沿x轴正方向传播时，由质点A位于波峰时，经过t=0.2s第一次回到平衡位置可得周期T，根据A、B振动情况可知A、B间距离∆x=34λ ， 由v=λT可得波速，同理可得波沿x轴负方向传播时的波速。
一、单选题
1.关于机械波的特性，下列说法正确的是（ ）
A. 频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象
B. 机械波在进入两种不同介质界面前后，波速不变，频率随波长变化
C. 只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象
D. 火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低，声音变得低沉
2.下列科学技术在实际的应用中不是应用多普勒效应的是（ ）
A. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
B. 技术人员用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
C. 交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波频率变化检测车的速度
D. 利用地球上接收到遥远天体发出的光的频率来判断遥远天体远离或靠近地球的速度
3.分析下列物理现象：
⑴夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的( )
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
4.对于单缝衍射现象，下列说法正确的是( )
A. 缝的宽度d越小，衍射条纹越亮 B. 缝的宽度d越小，衍射现象越明显
C. 缝宽度d越小，光传播路线越接近直线 D. 入射光的波长越短，衍射现象越明显
5.如图所示是水波干涉示意图，S1、S2是两振幅相等的相干波源，A、D、B 三点在一条直 线上，下列说法正确的是（ ）
A. 质点 A 振幅比B，D 大 B. 质点 B 始终在波峰
C. 质点 D 位移不会为零 D. 质点 C 一直在平衡位置
6.如图，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为入，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（ ）
A. P点到两波源的距离差等于 λ
B. S1的传播速度大于S2的传播速度
C. P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱
D. 当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰不一定传到P点
7.关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是（ ）
A. 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B. 产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
C. 甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率
D. 甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率等于他所听到的乙车笛声频率
8.下列事实属于明显的衍射现象的是（ ）
A. 池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响
B. 水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去
C. 水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域
D. 板胡的声音比弦声更响
9.声波的衍射现象比光波的衍射现象来得更容易、更明显，这是因为（ ）
A. 耳朵的听觉比眼睛的视觉要灵敏 B. 声波的波速比光波的波速大
C. 声波的波长比光波的波长要长 D. 声波的频率比光波的频率要高
10.红光透过双缝在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到（ ）
A. B. C. D.
11.两列简谐横波，波源的振动频率相同，如图为某时刻两列波在介质中相遇的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷，则下面说法正确的是（ ）
A. a、b点是干涉加强的位置，c点振动最弱
B. 当振源的振动频率同时增加时，干涉区域的干涉图样不发生任何变化
C. 再过 T4 ，a、b将变成振动减弱的位置，e点的振动将加强
D. a、b、c点是干涉加强的位置，e点振动最弱
12.关于机械波、电磁波，以下说法正确的是（ ）
A. 公路上的超声波测速仪向迎面驶来的汽车发射一个已知频率的超声波，根据汽车接收到的反射波频率变化的多少，就可知汽车运动的速度大小，其原理是波的多普勒效应
B. 赫兹从理论上预言了电磁波的存在，麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度
C. 均匀变化的电场，会在其周围空间激发均匀变化的磁场
D. 对于机械波，只有当障碍物或孔的尺寸跟机械波的波长相等时，才能发生衍射
13.当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声．下列说法中正确的是（ ）
A. 声源振动的频率变大 B. 声波传播的速度变快了
C. 耳膜振动的频率变大了 D. 耳膜振动的频率变小了
14.关于衍射和干涉，以下说法正确的是（ ）
A. 只有机械波才能发生衍射，次声波容易产生衍射现象
B. 当障碍物的尺寸比声波波长大得多时，容易产生衍射现象
C. 两个完全相同的波源，在其干涉的区域内，振动减弱点的位移始终为零
D. 两个完全相同的波源，在其干涉的区域内，振动加强点的位移始终最大
15.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波谷在某点相遇，下列说法错误的是（ ）
A. 该点的位移有时可能为0 B. 该点的振幅最大
C. 该点的位移始终最大 D. 该点的振动加强，且始终是加强的
二、填空题
16.如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，立于车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1 ， 立于车右侧B处的人感觉到的声波的频率为f2 ， 则此三个频率由高到低依次为________
17.当波源与观察者有相对运动时，如果两者相互接近，观察者接收到的频率将________波源频率；如果两者远离，观察者接收到的频率将________波源频率（填“大于”“等于”或“小于”）．
18.沿直线行驶的汽车通过某观察站时，观测到汽车发出鸣笛频率由1200Hz下降到1000Hz，已知空气中声速为330m/s，则汽车行驶的速度大小为________m/s．
三、综合题
19.如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t1=0时刻的波形，虚线是t2=1s时刻的波形。
（1）求该列波可能的周期和波速；
（2）若波速为5m/s，其传播方向如何？请画出质点P从t1时刻为计时起点的振动图像。（至少画出一个周期，并在图中标上周期和振幅的数值）
20.如图所示，一列简谐波在均匀介质中传播，图甲表示 t=0 时刻的波形图，图乙表示图甲中质点D从 t=0 时刻开始的振动图象，试求：
（1）这列波传播的速度和方向；
（2）t=2.5s 时，质点P偏离平衡位置的位移；
（3）质点P经过多长时间第一次到达波谷？
21.一列简谐横波在介质中沿x轴传播，且波长不小于3.6m，A和B是介质中平衡位置分别位于 xA =2m和 xB =8m处的两个质点。某时刻质点A位于波峰时，质点B处于平衡位置，经过t=0.2s时，质点A第一次回到平衡位置，此时质点B恰好在波谷，求：
（1）如果波沿x轴正方向传播，则波的速度多大?
（2）如果波沿x轴负方向传播，则波的速度多大?
参考答案
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】A．频率相同是发生干涉现象的必要条件，故频率不同的同类机械波相遇时，可以叠加，但不会发生干涉现象。A符合题意；
B．机械波在进入两种不同介质界面前后，频率不变，波长与波速变化。B不符合题意；
C．发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多。C不符合题意；
D．火车鸣笛时向我们驶来，距离变小，听到的笛声频率将比声源发出的频率高，声音变得高亢。D不符合题意。
故答案为：A。
2.【答案】 B
【解析】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；
A、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应
B、技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用的是超声波的穿透能力强，与多普勒效应无关
C、交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应
D、利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，
本题选不是应用多普勒效应的，
故答案为：B。
3.【答案】 A
【解析】雷声轰鸣不绝是因为反射产生了回声；闻其声而不见其人是因为声音发生了衍射，绕过了障碍物；音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为声音相遇产生叠加发生干涉现象，有的地方振动加强有的地方振动减弱；听到汽笛声的音调变高是因为接收到的频率逐渐增大发生了多普勒效应.
故答案为：A
4.【答案】 B
【解析】单缝衍射现象中，波长越长越容易衍射，中央亮纹越宽，所以d减小，相对波长变长，因此衍射现象越明显，B对．缝宽度d越小，越体现光子的随机性，衍射越明显，入射光的波长越长，衍射现象越明显.
故答案为：B
5.【答案】 D
【解析】从图中看出，ABD三点都是振动加强点，所以三点的振幅相等，A不符合题意；质点 B的振动加强，但不是 始终在波峰，B不符合题意；质点 D 的振动加强，但是位移可能为零，C不符合题意；C点是波峰与波谷相遇是振动减弱点，位移始终为零，即在平衡位置，D符合题意。
故答案为：D
6.【答案】 A
【解析】A.由题意知：S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，图中直线上各点到两波源的距离相等，则P到两波源的距离差等于 λ ，A符合题意
B.两列波在同一介质中传播，所以传播速度相等，B不符合题意
C.P点的振动始终加强，所以P点此刻振动最强，则过半个周期后，振动仍为最强，C不符合题意
D.由于P点的振动加强，当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点，D不符合题意
故答案为：A
7.【答案】 B
【解析】解：A、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故A错误；
B、产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，故B正确；
C、D、甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，他所听到的乙车笛声频率不变，故该旅客听到的甲车笛声频率大于他所听到的乙车笛声频率，故C错误，D错误；
故选：B．
8.【答案】D
【解析】解：A、池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响，这是波的衍射现象，故A正确； B、水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去，是波被挡住了，没有发生明显衍射，故B错误；
C、水波前进方向上有一带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域，并没有偏离直线方向，不是衍射，故C错误；
D、板胡的声音比弦声更响，是振幅大，不是衍射现象，故D错误；
故选：D．
9.【答案】C
【解析】解：波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于声波的波长比较大（1.7cm～17m）比光波大得多，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有C正确，ABD错误． 故选：C．
10.【答案】A
【解析】解：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距； 若将其中一个缝封住，属于单缝衍射，那么单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗；
故A正确，BCD错误；
故选：A．
11.【答案】D
【解析】解：图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则b点是波谷与波谷相遇点，a是波峰与波峰相遇点，c点处于振动加强区域，e两点是波峰与波谷相遇点．则ab连线上也是振动加强的，则a、b、c三点是振动加强的，e两点是振动减弱的． A、a、b点是振动加强的位置，c点的振动也最强，故A错误；
B、波源的振动频率同时增加时，则波长也发生变化，因此干涉区域的干涉图样发生变化，故B错误；
C、再过 T4 ，a、b将变成振动加强的位置，e点的振动将减弱，故C错误；
D、a、b、c点是干涉加强的位置，e点振动最弱，故D正确；
故选：D．
12.【答案】A
【解析】解：A、对行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，利用了多普勒效应，故A正确； B、麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，而赫兹证实了电磁波的存在；故B错误；
C、均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，不会激发均匀变化的磁场；故C错误；
D、对于机械波，当障碍物或孔的尺寸跟机械波的波长相差不多时，即可以发生明显的衍射现象；故D错误；
故选：A．
13.【答案】C
【解析】解：A、站在火车轨道旁，正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，距离越来越近，人感知的音调逐渐变高，频率越来越大，但声源的振动频率不变．故A错误； B、声波传播的速度由介质决定，与声波的频率无关．故B错误；
C、D、当策动频率增加时，则受迫振动频率也变高，因此耳膜振动的频率变高．故C正确，D错误．
故选：C
14.【答案】C
【解析】解：衍射是波共有的特性，所有的波都可以，故A错误； 当障碍物的尺寸与声波波长接近或相差不多时，容易产生衍射现象，故B错误；
波源相同，则振幅相同，所有振动减弱的点的位移始终为零，C正确；
振动加强的位移也是正弦变化的，D错误．
故选C
15.【答案】C
【解析】解：该点为波谷与波谷叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大．故C错误，ABD正确． 本题选择错误的，故选：C．
二、填空题
16.【答案】f1＞f＞f2
【解析】解：由题意可知，声源靠近A处的人，由多普勒效应可知，他接收的频率变大，即f1＞f；
当声源远离A处的人，他接收频率的变小，即f2＜f．
故答案为：f1＞f＞f2 ．
17.【答案】大于；小于
【解析】解：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，故观察者接收到的频率将大于波源频率； 如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，即观察者接收到的频率将小于波源频率；
故答案为：大于；小于
18.【答案】30
【解析】解：设声波的速度为：c=330，声波的波长为：λ，汽车的速度为：v
则有：1200= c+vλ ，
1000= c-vλ
则有： 1210 = c+vc-v ，
整理得：22v=2c，
解得v=30m/s；
故答案为：30．
三、综合题
19.【答案】 （1）解：有图像可知，波长为 λ=4m 若波沿x轴正方向传播，在 Δt=t2-t1=1s 内传播距离的表达式为 x=(n+14)λ,(n=0,1,2,3,⋯)
则有 Δt=(n+14)T,T=4Δt4n+1=44n+1s,(n=0,1,2,3,⋯)
波速为： v=λT=(4n+1)m/s,(n=0,1,2,3,⋯)
若波沿x轴负方向传播，则在 Δt=t2-t1=1s 内传播距离表达式为： x=(n+34)λ,(n=0,1,2,3,⋯)
则有： Δt=(n+34)T,T=4Δt4n+3=44n+3s,(n=0,1,2,3,⋯)
波速为： v=λT=(4n+3)m/s,(n=0,1,2,3,⋯)
（2）解：若波速为5m/s，则在 Δt=1s 内传播距离为： x=vΔt=5m=54λ 由波的平移法可知，波沿x轴正方向传播，且波的周期为 T=45s=0.8s 质点P从t1时刻为计时起点的振动图像如下图所示：
【解析】（1）利用传播的时间结合波长的大小可以求出波速的大小；
（2）利用波速的大小结合传播时间可以判别波传播的方向；利用周期可以画出质点P的振动图像。
20.【答案】 （1）解：由甲图知波长： λ=6m ，由乙图知周期： T=4s ，所以波速： v=λT=1.5m/s
由题图乙可知质点D从t=0时刻开始向下振动，则传播方向为沿x轴负方向
（2）解：质点P与质点D相差半个波长，振动情况正好相反，则质点P的简谐运动方程为： y=10sinπ2t cm
所以当t=2.5s时， y=-52cm
（3）解：t=0时刻质点P向上振动，所以第一次达到波谷需要时间为： t=34T=3s
【解析】（1）通过图乙判断出质点D的振动方向，结合质点D的位置求解波的传播方向；
（2）根据图像求出质点P的简谐运动方程，根据公式和时间求解此时的位置；
（3）同理，通过质点P的简谐运动方程求解P经过的时间。
21.【答案】 （1）解：设振动周期为T ， 由于质点A在t=0.2s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是 14 个周期，由此可知T＝0.8s ①
如果波沿x轴正方向传播，且波长不小于3.6m，由题意得质点A与B的距离为 34λ1 ，即 xB－xA= 34λ1 ②
又因为波速 v=λT ③
由①②③得v1＝10m/s
（2）解：如果波沿x轴负方向传播，且波长不小于3.6m，由题意得质点A与B的距离为 14λ2 或者 54λ3 ，即
xB－xA= 14λ2 ④
或者xB－xA= 54λ3 ⑤
又因为波速 v=λT ⑥
由①④⑤⑥得v2＝30m/s或v3＝6m/s
【解析】当波沿x轴正方向传播时，由质点A位于波峰时，经过t=0.2s第一次回到平衡位置可得周期T，根据A、B振动情况可知A、B间距离∆x=34λ ， 由v=λT可得波速，同理可得波沿x轴负方向传播时的波速。
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