“四翼”檢測評價(jià)（十四） 機(jī)械波的傳播現(xiàn)象

“四翼”檢測評價(jià)（十四）機(jī)械波的傳播現(xiàn)象A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．下列現(xiàn)象屬于波的衍射現(xiàn)象的是()A．在空曠的山谷里喊叫，可以聽到回聲B．只聞其聲，不見其人C．余音繞梁，三日而不絕D．夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕解析：選B空曠的山谷里喊叫，可以聽到回聲，這是聲波的反射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；波遇到障礙物或小孔后繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射，“只聞其聲，不見其人”是聲波的衍射現(xiàn)象，故B正確；“余音繞梁，三日而不絕”，是聲波的反射，故C錯(cuò)誤；雷聲有時(shí)轟鳴不絕，也是聲波的反射，故D錯(cuò)誤。2．在水波槽的衍射實(shí)驗(yàn)中，若打擊水面的振子的振動頻率是5Hz，水波在水槽中的傳播速度為0.05m/s，為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)()A．等于10cm B．等于5cmC．大于1cm D．小于或等于1cm解析：選D在水槽中激發(fā)的小波波長為λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(0.05,5)m＝0.01m＝1cm。為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，應(yīng)使小孔的直徑小于波長或與波長相差不多。故選D。3．(多選)以下關(guān)于波的認(rèn)識，正確的是()A．潛水艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理B．隱形飛機(jī)怪異的外形及表面涂特殊吸波材料，是為了減少波的反射，從而達(dá)到隱形的目的的C．雷達(dá)的工作原理是利用波的直線傳播D．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象解析：選ABD聲吶、雷達(dá)都是利用接收反射波來進(jìn)行定位的，故A正確，C錯(cuò)誤；隱形飛機(jī)是通過減少波的反射達(dá)到隱形的目的的，故B正確；水波的傳播方向發(fā)生改變屬于波的折射現(xiàn)象，故D正確。4.如圖所示，正中O是水面上一波源，實(shí)、虛線分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔，經(jīng)過一段時(shí)間，水面上的波形將分布于()A．整個(gè)區(qū)域 B．陰影Ⅰ以外區(qū)域C．陰影Ⅱ以外區(qū)域 D．陰影Ⅰ區(qū)域解析：選B從題圖中可以看出擋板A比波長大得多，因此波不會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而小孔B的大小與波長差不多，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確。5.(2022·中山高二檢測)(多選)如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，a、b、c三點(diǎn)位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc。某時(shí)刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是與a相鄰的兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則()A．a(chǎn)、b、c都是振動加強(qiáng)點(diǎn)B．b是振動減弱點(diǎn)C．經(jīng)過eq\f(T,4)質(zhì)點(diǎn)b在波峰D．經(jīng)過eq\f(T,4)質(zhì)點(diǎn)b在波谷解析：選ACa、b、c三點(diǎn)到波源S1與到波源S2的距離相等，三點(diǎn)都是振動加強(qiáng)點(diǎn)，A正確，B錯(cuò)誤；由題意可知b點(diǎn)是ac的中點(diǎn)，某時(shí)刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是與a相鄰的兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則經(jīng)過eq\f(T,4)兩列波的波峰傳到b，質(zhì)點(diǎn)b在波峰，C正確，D錯(cuò)誤。6.如圖所示是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的折射現(xiàn)象，已知波在介質(zhì)Ⅰ中的波速為v1，波在介質(zhì)Ⅱ中的波速為v2，則v1∶v2為()A．1∶eq\r(2) B.eq\r(2)∶1C.eq\r(3)∶eq\r(2) D.eq\r(2)∶eq\r(3)解析：選C由題圖可知，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝45°，則eq\f(v1,v2)＝eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(\r(3),\r(2))。7．兩列不同頻率的水波通過相同的小孔形成的衍射圖樣如圖所示，由圖可知，兩列波的波長和頻率的大小關(guān)系是()A．λ甲>λ乙，f甲>f乙 B．λ甲<λ乙，f甲<f乙C．λ甲>λ乙，f甲<f乙 D．λ甲<λ乙，f甲>f乙解析：選C題圖甲中衍射現(xiàn)象比題圖乙中明顯，所以甲中水波的波長大于乙中水波的波長，而相同的介質(zhì)中，水波的傳播速度相同，根據(jù)v＝λf可知，波長越長，則頻率越低，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。8．(2022·汕頭高二檢測)(多選)如圖所示，S1、S2為兩個(gè)振動情況完全一樣的波源，兩列波的波長都為λ，它們在介質(zhì)中產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，S1、S2在空間共形成6個(gè)振動減弱的區(qū)域(圖中虛線處)，P是振動減弱區(qū)域中的一點(diǎn)，從圖中可看出()A．P點(diǎn)到兩波源的距離差等于2λB．P點(diǎn)始終不振動C．P點(diǎn)此時(shí)刻振動最弱，過半個(gè)周期后，振動變?yōu)樽顝?qiáng)D．當(dāng)一列波的波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波谷也一定傳到P點(diǎn)解析：選BD振動減弱點(diǎn)到兩波源距離差等于半波長的奇數(shù)倍，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩波源振動情況相同，故P點(diǎn)振幅為零，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；P點(diǎn)是振動減弱點(diǎn)，故其中一列波的波峰傳播到P點(diǎn)時(shí)，另一列波的波谷也傳播到P點(diǎn)，D項(xiàng)正確。9.(2022·浙江1月選考)(多選)兩列振幅相等、波長均為λ、周期均為T的簡諧橫波沿同一繩子相向傳播，若兩列波均由一次全振動產(chǎn)生，t＝0時(shí)刻的波形如圖1所示，此時(shí)兩列波相距λ，則()A．t＝eq\f(T,4)時(shí)，波形如圖2甲所示B．t＝eq\f(T,2)時(shí)，波形如圖2乙所示C．t＝eq\f(3T,4)時(shí)，波形如圖2丙所示D．t＝T時(shí)，波形如圖2丁所示解析：選BD根據(jù)波長和波速的關(guān)系式v＝eq\f(λ,T)，可知t＝eq\f(T,4)時(shí)，兩列波各自向前傳播的距離為x1＝vt＝eq\f(λ,4)，故兩列波還未相遇，A錯(cuò)誤；t＝eq\f(T,2)時(shí)，兩列波各自向前傳播的距離為x2＝vt＝eq\f(λ,2)，故兩列波的波前剛好相遇，B正確；t＝eq\f(3T,4)時(shí)，兩列波各自向前傳播的距離為x3＝vt＝eq\f(3λ,4)，兩列波的波谷相遇，振動加強(qiáng)，波谷質(zhì)點(diǎn)的位移為2A，C錯(cuò)誤；t＝T時(shí)，兩列波各自向前傳播的距離為x4＝vt＝λ，兩列波的波峰與波谷疊加，波形為直線，D正確。10．某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長為1m，波速為340m/s，在海水中的波長為4.5m。(1)該波的頻率為________Hz，在海水中的波速為________m/s。(2)若物體在海面上發(fā)出的聲音經(jīng)0.5s聽到回聲，則海水深為多少？(3)若物體在(2)中海面處發(fā)出聲音后，以5m/s的速度由海面向海底運(yùn)動，則經(jīng)過多長時(shí)間聽到回聲？解析：(1)由f＝eq\f(v,λ)得f＝eq\f(340,1)Hz＝340Hz因波的頻率不變，則在海水中的波速為v海＝λf＝4.5×340m/s＝1530m/s。(2)入射聲波和反射聲波用時(shí)相同，則海水深為s＝v海eq\f(t,2)＝1530×eq\f(0.5,2)m＝382.5m。(3)物體與聲音運(yùn)動的過程示意圖如圖所示。設(shè)聽到回聲的時(shí)間為t，則v物t＋v海t＝2s，代入數(shù)據(jù)解得t≈0.498s。答案：(1)3401530(2)382.5m(3)0.498sB組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新11．甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，二人相距2a，距離墻均為eq\r(3)a，當(dāng)甲開了一槍后，乙在時(shí)間t后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響的時(shí)間為()A．聽不到 B．甲開槍3t后C．甲開槍2t后 D．甲開槍eq\f(\r(3)＋\r(7),2)t后解析：選C乙聽到第一聲槍響必然是甲放槍的聲音直接傳到乙的耳中，故t＝eq\f(2a,v)。甲、乙二人及墻的位置如圖所示，乙聽到第二聲槍響必然是墻反射的槍聲，由反射定律可知，波線如圖中AC和CB所示，由幾何關(guān)系可得AC＝CB＝2a，故第二聲槍響傳到乙的耳中的時(shí)間為t′＝eq\f(AC＋CB,v)＝eq\f(4a,v)＝2t，故C正確。12.(多選)如圖所示，在x軸上有兩個(gè)沿豎直方向振動的波源S1、S2(圖中未畫出)，在兩波源之間有a、b兩個(gè)點(diǎn)，二者間距為2m。已知a點(diǎn)振動始終減弱且振幅為2cm，b點(diǎn)振動始終加強(qiáng)且振幅為8cm，觀察發(fā)現(xiàn)b點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時(shí)間為2s，假設(shè)a、b之間沒有振動加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)。則下列判斷正確的是()A．兩波源S1、S2振動周期一定相同，且周期為2sB．兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機(jī)械波的波長為4mC．波源S1振幅可能是5cmD．兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機(jī)械波的波速為4m/s解析：選ACD兩列波發(fā)生干涉，它們的頻率、周期一定是相等的，b點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時(shí)間為2s，可知兩波源的周期都是2s，故A正確；由題假設(shè)a、b之間沒有振動加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)，a點(diǎn)振動始終減弱，b點(diǎn)振動始終加強(qiáng)，且兩波源產(chǎn)生的波的波長相等，由分析可知a、b兩點(diǎn)之間的距離等于eq\f(λ,4)，可得λ＝8m，故B錯(cuò)誤；由于a點(diǎn)振動始終減弱且振幅為2cm，b點(diǎn)振動始終加強(qiáng)且振幅為8cm；設(shè)A的振幅為A1，B的振幅為A2，則：A1＋A2＝8cm；|A1－A2|＝2cm，可得A1＝3cm或A1＝5cm，故C正確；兩列波的波速：v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8,2)m/s＝4m/s，故D正確。13．甲、乙兩人分乘兩只小船在湖中釣魚，兩船相距24m。有一列水波在湖面上傳播，使每只船每分鐘上下浮動20次，當(dāng)甲船位于波峰時(shí)，乙船位于波谷，這時(shí)兩船之間還有5個(gè)波峰。(1)此水波的波長為多少？波速為多少？(2)若此波在傳播過程中遇到一根豎立的電線桿，是否會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？(3)若該波經(jīng)過一跨度為30m的橋洞，橋墩直徑為3m，橋墩處能否看到明顯衍射現(xiàn)象？(4)若該橋?yàn)橐?m寬的涵洞，洞后能否發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象？解析：(1)由題意知：周期T＝eq\f(60,20)s＝3s。設(shè)波長為λ，則5λ＋eq\f(λ,2)＝24m，λ＝eq\f(48,11)m。由v＝eq\f(λ,T)得，v＝eq\f(48