高考物理一轮复习【专题练习】 专题44 机械波

高考物理一轮复习策略

首先，要学会听课：

1、有准备的去听，也就是说听课前要先预习，找出不懂的知识、发现问题，带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐，也更听得进去，容易掌握;

2、参与交流和互动，不要只是把自己摆在“听”的旁观者，而是“听”的参与者。

3、听要结合写和思考。

4、如果你因为种种原因，出现了那些似懂非懂、不懂的知识，课上或者课后一定要花时间去弄懂。

其次，要学会记忆：

1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类，做成思维导图或知识点卡片，会让你的大脑、思维条理清醒，方便记忆、温习、掌握。

2、合理用脑。

3、借助高效工具。学习思维导图，思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，也是高效整理，促进理解和记忆的方法。最后，要学会总结：

一是要总结考试成绩，通过总结学会正确地看待分数。

1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

专题44  机械波

【特训典例】

一、机械波的传播和波的图像

1．一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时波的图像如图所示，质点P的平衡位置在x=8m处，该波的传播速度为40m/s。下列说法正确的是（　　）

A．该列波的周期T=0.2s

B．在0~1s内质点P通过的路程为2m

C．t=0.3s时质点P的速度方向沿y轴负方向

D．x=4m处质点的振动方程是

2．图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图2为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t＝0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107 Hz。下列说法正确的是（　　）

A．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/s

B．质点M开始振动的方向沿y轴正方向

C．t＝1.25×10－7 s时质点M运动到横坐标x＝3.5×10－4 m处

D．0～1.25×10－7 s内质点M的路程为2mm

3．在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图，假设“丝”上有相邻两点间距相等的点1、2、3、4、…，朱紫国国王在搭上丝线后图中质点1在t=0时开始向上振动，产生的机械波沿丝线向孙悟空传播，t=0.75s时质点1第一次到达最低点，此时质点4刚好开始振动，则（　　）

A．该波所有质点的振动频率均为1Hz

B．t=0.75s时质点4振动的方向向下

C．t=0.75s时质点1和质点3的加速度相同

D．t=2.5s时质点2恰好位于波峰位置

4．“战绳”是一种时尚的健身器材，有较好的健身效果。如图1所示，健身者把两根相同绳子的一端固定在P点，用双手分别握住绳子的另一端，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，使绳子振动起来。某次锻炼中，健身者以2Hz的频率开始抖动绳端，t=0时，绳子上形成的简谐波的波形如图2所示，a、b为右手所握绳子上的两个质点，二者平衡位置间距离为波长的，此时质点a的位移为8cm。已知绳子长度为12m，下列说法正确的是（　　）

A．a、b两质点振动的相位差为

B．时，质点a的位移仍为cm，且速度方向向下

C．健身者增大抖动频率，将减少振动从绳子端点传播到P点的时间

D．健身者抖动绳子端点（刚开始处于平衡位置），经过0.4s振动恰好传到P点

二、波动图像和振动图像

5．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图1所示，图2为质点的振动图像，则（　　）

A．该波沿轴负方向传播 B．时间内，质点沿轴运动了

C．该波的波速为 D．在任意的时间内，质点运动的路程一定是

6．一列简谐横波沿x轴传播，P、Q是平衡位置分别位于x=5 m和x=15 m的两个质点，图甲为t=4 s时刻的波形，图乙为质点Q的振动图像。则下列判断正确的是（　　）

A．波沿x轴负向传播

B．波的传播速度大小为2.5 m/s

C．质点P的振动方程为

D．质点P的振动与质点Q的振动总是相反

7．时，一列沿轴正方向传播的简谐横波的波形如图（a）所示；在范围内，一质点P的振动图像如图（b）所示。已知质点P在内通过的路程为，则下列说法正确的是（　　）

A．该简谐波的频率为

B．该简谐波的波速为

C．该波源的振幅为

D．质点P平衡位置的坐标一定是

E．质点P平衡位置的坐标可能是

8．一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

三、波的多解问题

9．如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时刻的波形图，P、Q为传播方向上的两个质点。已知波的周期T>0.6s，下列判断正确的是（       ）

A．波的传播速度有可能为20m/s B．波的传播周期有可能为1.6s

C．t=1.2s时，质点P一定位于平衡位置 D．t=2.4s时，质点Q一定位于平衡位置

10．一列简谐横波沿水平方向向右传播，在该波上有M、N两质点，平衡位置间距为3m。从某时刻开始计时，两质点的振动图像如图所示，若、两质点间平衡位置的距离小于该简谐横波的波长，下列说法正确的是（　　）

A．该简谐横波的传播周期为3.3s

B．时质点M偏离平衡位置的位移最大

C．该简谐横波的传播速度为5.0m/s

D．沿振动方向两质点间最大距离为20cm

11．如图甲所示，某宇航员在太空中进行实验，左边为弹簧振动系统，弹簧振子连接一根很长的软绳，取沿绳方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴（x轴与y轴垂直），振子从平衡位置（坐标原点O点）沿y轴方向振动，某时刻绳子的波形如图乙中实线所示（t0=0），经过t1=0.2s后的波形如图乙中虚线所示，P为x=4m处的质点，则（　　）

A．绳子上产生的波的传播速度可能为35m/s

B．质点P的振动频率可能为1.25Hz

C．从t=0开始，质点P经过0.8s沿x轴正方向运动4m

D．t=0.4s时，质点P的位置在y=4cm处

12．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25s<T<0.5s，则（　　）

A．当波向－x方向传播时，波速等于10m/s

B．不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5s内x＝1m处的质点M通过的路程都相等

C．当波沿＋x方向传播时，x＝1m处的质点M和x＝2.5m处的质点N在这0.5s内通过的路程不相等

D．当波沿－x方向传播，经过0.1s时，质点M离开平衡位置的位移一定为零

四、波的干涉

13．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为v＝0.4m/s，两个波源分别位于x＝﹣0.2m和x＝1.2m处，波源的振幅均为2cm。如图所示为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，质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。下列判断正确的是（　　）

A．质点M刚开始振动时的方向沿y轴的正方向

B．t＝0.75s时，质点P、Q的位移均为2cm

C．t＝0~2s时间内，质点M经过的路程为32cm

D．t＝2.5s时，两波源间振动最弱点有6个

14．下图为某一时刻波源S1、S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　）

A．这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉

B．a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和

C．a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱

D．c处的质点会随时间沿c→d方向移动

15．如图（甲），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1（0，4）和S2（0，–2），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1.00m/s。A点坐标（8，–2），B点坐标（4，1），C点坐标（0，0.75），则下列说法正确的是（　　）

A．稳定后A点为减弱点

B．稳定后B点为加强点

C．稳定后C处质点振动的表达式cm

D．稳定后C处质点振动的表达式cm

16

．一般来说现在的手机上都会有2个麦克风，一个比较大的位于手机下方，另一个一般位于手机顶部。查阅手机说明后知道手机内部上麦克风为降噪麦克风。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，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。下列说法错误的是（　　）

A．降噪过程实际上是声波发生了干涉

B．降噪过程本质上是两列声波相遇时叠加的结果

C．降噪声波与环境噪声的传播速度一定相等

D．P点经过一个周期沿波的传播方向传播的距离为一个波长

五、波的衍射

17．如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，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）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述错误的是（   ）

A．此时能观察到明显的波的衍射现象

B．挡板前后波纹间距离相等

C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象

D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象

18．如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，实线为时刻的波形，虚线为s时的波形，P为平衡位置在m处的质点，为平衡位置在m处的质点。0.15s时间内，质点P运动的路程小于8cm，则下列判断不正确的是（       ）

A．0.15s时间内，质点P的路程为cm

B．质点Q振动的周期为0.4s

C．若此波遇到宽度为7.8m的障碍物时能发生明显的衍射现象

D．质点Q的振动方程为（cm）

19．关于机械波的传播现象，下列说法正确的是（　　）

A．一列机械波在不同介质中传播时，波长和频率都会发生变化

B．《红楼梦》中王熙凤的出现用“未见其人，先闻其声”来描写，这属于声波的衍射现象

C．波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越小衍射越明显

D．两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移

20．图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有明显振动，为使A处水面也能发生明显振动，可采用的方法是

A．使波源的频率增大

B．使波源的频率减小

C．移动N使狭缝的间距增大

D．在不移动M板的情况下，不能使A处发生明显振动

六、多普勒效应

21．雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置，雷达的天线犹如喊话筒，能使电脉冲的能量集中向某一方向发射；接收机的作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出的电脉冲的回波。测速雷达主要是利用多普勒效应，可由回波的频率的变化量，计算出目标与雷达的相对速度，以下说法正确的是（　　）

A．雷达发射的是连续的电磁波

B．雷达发射的是微波波段的无线电波

C．目标离雷达天线而去时，反射信号频率将高于发射信号频率

D．目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将低于发射信号频率

22．关于多普勒效应，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的听力出现了问题

C．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，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率

D．救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应

23．如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（　　）

A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变低

B．女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低

C．女同学在从点C向右运动过程中，她感觉哨声音调不变

D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高

24．两辆汽车甲与乙，在时刻，分别距十字路O处的距离为和。两车分别以速率和沿水平的、相互正交的公路匀速前进，如图所示。汽车甲持续地以固定的频率鸣笛，则在任意时刻t汽车乙的司机所检测到的笛声频率将如何变化（已知声速为u，且有、）（　　）

A．当两车均向O运动（在到达O之前）时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低

B．当两车均向O运动（在到达O之前）时，观察者接收到的频率可能等于波源发出的频率

C．当两车均向远离O的方向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低

D．当两车均向远离O的方向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高