1、第 2 讲机械波A 对点训练练熟基础知识题组一 波的干涉、衍射和多普勒效应1(多选)下列关于波的说法中正确的是()A只有频率相同的两列波相遇才能发生干涉现象B当雷达波经过迎面而来的汽车反射后频率增高C只有横波遇到尺寸与其波长相当的障碍物时,才发生明显的衍射现象D一列纵波以波速 v 在介质中向右传播,则介质中质点也以速度 v 向右运动解析 频率相同的两列波才能发生干涉现象,A 正确B 选项波反射后汽车是波源,雷达是观察者,是多普勒效应,两者拉近时频率增高,B 正确一切波都能发生衍射,C 错质点不会随波迁移,D 错答案 AB2(2013浙江嘉兴海宁期初考,16)(单选)下述关于机械波的说法中,正确
2、的是()A产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B发生干涉现象时,介质中振动加强的质点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零C在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于波长D某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大解析 多普勒效应是因为波源和接收者有相对运动,使接收频率发生变化引起的,波源本身频率不变,A 错;干涉中,振动加强点是振幅为 A1A2 处,减弱点是振幅为 A1A2 处,当两列波振幅相同时,减弱点振幅为 0,B 对;一个周期内,介质的质点所走过的路程为 4A,与波长无关,C 错;当波从一种介质进入另一种介质时,波速、波长都发生变化,但频率不变,D 错答案 B题组二 对机械波及
3、图象的理解和应用3(2013上海单科,14)(单选)一列横波沿水平绳传播,绳的一端在 t0 时开始做周期为 T 的简谐运动,经过时间 t3T4 tT,绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处则在 2t 时,该点位于平衡位置的()A上方,且向上运动 B上方,且向下运动C下方,且向上运动 D下方,且向下运动解析 由题可知,34TtT,所以平衡位置上方的最大位移处质点再运动 t 时间到 2t 时刻该质点应在平衡位置上方,且向上运动,故只有 A 项正确答案 A4(单选)如图 213 所示为一列在均匀介质中沿 x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为 4 m/s.图中“A、B、C、D、E、F、G、
4、H”各质点中()图 213A沿 y 轴正方向速率最大的质点是 DB沿 y 轴正方向加速度最大的质点是 BC经过 t0.5 s 质点 D 将向右移动 2 mD经过 t2.5 s,质点 D 的位移是 0.2 m解析 在平衡位置的质点速率最大,又从传播方向可以判断,质点 D 向上振动,质点 H 向下振动,所以 A 项正确;在最大位移处的质点加速度最大,加速度的方向与位移方向相反,B 质点的加速度方向向下,B 项错误;质点只能在平衡位置两侧上下振动,并不随波迁移,C 项错误;波传播的周期 Tv1 s,经过 t2.5 s2.5T,质点 D 仍位于平衡位置,所以位移为 0,D 项错误答案 A5(单选)如图
5、 214 所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t0 时的波形图,当 Q 点在 t0 时的振动状态传到 P 点时()图 214A位于 1 cmx3 cm 范围内的所有质点正在向 y 轴的负方向运动BQ 点此时的加速度沿 y 轴的正方向CQ 点此时正在波峰位置DP 点此时已运动到 x0 的位置解析 Q 点在 t0 时刻正从平衡位置向上振动,当此振动状态传到 P 点时,P 点正从平衡位置向上振动,位于 1 cmx0.01 s.波沿 x 轴_(填“正”或“负”)方向传播图 221求波速解析 根据“上坡下”判断,向正方向传播由题意知,8 mt2t118TvT联立式,代入数据解得 v100 m/s
6、答案 正 100 m/s13一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,t0 时刻的波形如图 222 所示,介质中质点 P、Q 分别位于 x2 m、x4 m 处从 t0 时刻开始计时,当 t15 s时质点 Q 刚好第 4 次到达波峰求波速写出质点 P 做简谐运动的表达式(不要求推导过程)图 222解析 设简谐横波的波速为 v,波长为,周期为 T,由图象知,4 m.由题意知 t3T34TvT 联立式,代入数据得 v1 m/s质点 P 做简谐运动的表达式为 y0.2 sin(0.5t)m答案 v1 m/s y0.2 sin(0.5t)m14如图 223 所示是一列横波上 A、B 两质点的振动图象,该波由 A 向 B 传播,两质点沿波的传播方向上的距离 x4.0 m,波长大于 3.0 m,求这列波的波速图 223解析 由振动图象可知,质点振动周期 T0.4 s取 t0 时刻分析,质点 A 经平衡位置向上振动,质点 B 处于波谷,设波长为则 xn14(n0、1、2、3)所以该波波长为 4x4n1 164n1m因为有 3.0 m 的条件,所以取 n0,1当 n0 时,116 m,波速 v11T40 m/s当 n1 时,13.2 m,波速 v22T8.0 m/s.答案 40 m/s 或 8.0 m/s