1、一、单项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)1.关于机械波,下列说法不正确的是()。A.在传播过程中能传递能量B.频率由波源决定C.能在真空中传播D.能产生干涉、衍射现象【解析】机械波的传播需要介质;机械波传播的是振动形式和能量,质点不会随波迁移;波源的频率就是波的频率;波的干涉和衍射是波特有的属性。故只有选项C不正确。【答案】C2.关于衍射现象,下列说法中正确的是()。A.只有横波能发生衍射,纵波不能发生衍射B.当波长比孔的宽度小得越多时,波的衍射现象越明显C.声波能发生衍射现象,光不能发生衍射现象D.声波易发生明显的衍射现象,光不易发生明显
2、的衍射现象【解析】衍射是波特有的现象,一切波都能产生衍射现象,所以A错;光也是一种波,因而光也能发生衍射现象,所以C错;只有当障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多或更小时,才会发生明显的衍射现象,所以B错误;由于声波的波长较大,所以易发生明显的衍射现象,而光波的波长较小,所以很难观察到光波发生明显的衍射现象,D正确。【答案】D3.一列横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,此后,若再经过周期开始计时,则图乙描述的是()。A.a处质点的振动图象B.b处质点的振动图象C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图象【解析】由波在某时刻的波形图知,
3、a处质点经周期处在波谷,与图乙不符;c处质点经周期处在波峰,也与图乙不符;d处质点经周期处于平衡位置,但向上振动,不符合图乙;只有b处质点经周期后处于平衡位置且向下振动。【答案】B4.图示为两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为2 cm,波速为2 m/s,波长为0.4 m ,E点是BD连线和AC连线的交点,下列说法正确的是() 。A.A、C两点是振动减弱点B.E点是振动减弱点C.B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cmD.t=0.05 s,E点离开平衡位置2 cm【解析】由图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇,所以是振动减弱点,A选项
4、正确。同理可知,B、D两点是振动加强点,且高度差为4A=8 cm,C选项错误。T= s=0.2 s,当t=0.05 s=T时,两波的波峰传过来,E处于波峰,x=2A=4 cm,所以E是振动加强点,B选项、D选项错误。【答案】A5.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2 s时刻的波形如图中虚线所示,则()。A.t=0.2 s时质点P的运动方向向右B.波的周期可能为0.27 sC.波的频率可能为1.25 HzD.波的传播速度可能为20 m/s【解析】t=0.2 s时质点P的运动方向向上(y轴正方向),A错;波长=24 m,t=(n+)T=0.2 s,T= s(n
5、=0,1,2,3,),B错;f= Hz,n=0时,f=1.25 Hz,C对;波速v=30(4n+1) m/s,D错。【答案】C二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中至少有两个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)6.两列相干波的振幅分别为A1和A2,某时刻介质中质点P的位移大小为A1+A2,则()。A.质点P的振幅一直为A1+A2B.质点P的振幅再过半个周期为|A1A2|C.质点P的位移大小一直为A1+A2D.质点P的位移大小再过半个周期为A1+A2【解析】相干波的叠加是稳定的,所以A选项正确,B选项错误;此刻,质点P正在波峰位置
6、,半个周期后质点P将运动到波谷,所以D选项正确,C选项错误。【答案】AD7.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示,a、b、c为三个质点,a正向上运动,由此可知()。A.该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达距平衡位置最远处【解析】由题中a质点向上振动,则可知波沿x轴正向传播,A选项正确;c应向下运动,故B选项错误,C选项正确;c质点先到达负向最大位移处,故D选项错误。【答案】AC8.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2 m 处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5t) cm。关于这列简谐
7、波,下列说法正确的是()。A.周期为4.0 sB.振幅为20 cmC.传播方向沿x轴正方向 D.传播速度为10 m/s【解析】由y=10sin(5t) cm可知振幅A=10 cm,振动周期也即波的周期T=0.4 s,A、B错误。仍从上式可知t=0时质点P经过平衡位置向y轴正方向振动,结合该时刻波形图可知波沿x轴正方向传播,波长=4 m,则波速v=10 m/s,C、D正确。【答案】CD三、填空题(本题共2小题,共12分)9.(4分)如图所示,在公路的十字路口东侧路边,甲以速度v1向东行走,在路口北侧,乙站在路边,一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛,已知汽车笛声的频率为f0,车速v2v1。设
8、甲听到的笛声频率为f1,乙听到的笛声频率为f2,司机自己听到的笛声频率为f3,则此三人听到笛声的频率由高至低依次为。【解析】由于v2v1,所以汽车和甲的相对距离减小,甲听到的频率比实际发出的频率大,即f1f0;由于乙静止不动,则汽车和乙的相对距离增大,乙听到的频率比实际发出的频率小,即f2t2-t1T,波速又为多大?(3)若Tt2-t1,并且波速为3600 m/s,则波向哪个方向传播?【解析】(1)若波沿x轴正方向传播,t2-t1=+nT,得:T= s,波速v=400(4n+1) m/s(n=0,1,2,)。若波沿x轴负方向传播,t2-t1=T+nT,得:T= s,波速v=400(4n+3)
9、m/s(n=0,1,2,)。(2)若波沿x轴正方向传播,t2-t1=+T,T=0.004 s,所以波速v=2000 m/s。若波沿x轴负方向传播,t2-t1=+T,T= s,所以速度v=2800 m/s。(3)令v=400(4n+1) m/s=3600 m/s,得n=2,所以波速3600 m/s符合沿x轴正方向传播的情况。若令v=400(4n+3) m/s=3600 m/s,则n不为整数值,所以波只能沿x轴正方向传播。【答案】(1)若波沿x轴正方向传播,v=400(4n+1) m/s(n=0,1,2,);若波沿x轴负方向传播,v=400(4n+3) m/s(n=0,1,2,)(2)若波沿x轴正方向传播,v=2000 m/s;若波沿x轴负方向传播,v=2800 m/s(3)沿x轴正方向传播
