2024秋新教材高中物理課時跟蹤檢測十六機械波的傳播現(xiàn)象粵教版選擇性必修第一冊

課時跟蹤檢測（十六）機械波的傳播現(xiàn)象eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)下列說法中正確的是()A．入射波的波長和反射波的波長相等B．入射波的波長大于折射波的波長C．入射波的波長小于折射波的波長D．入射波和折射波頻率相同解析：選AD不論波反射還是折射，波的頻率均不變，在反射現(xiàn)象中，由于介質(zhì)相同，反射波與入射波波速相同，由λ＝eq\f(v,f)知，波長相同，故A、D正確；在折射現(xiàn)象中，介質(zhì)不同，則波長變更，由于未知兩介質(zhì)的狀況，入射波與折射波的波長大小關(guān)系無法推斷，故B、C錯誤。2．兩列沿相反方向傳播的、振幅和波長都相同的半波(如圖甲)，在相遇的某一時刻(如圖乙)兩列波“消逝”，此時圖中a、b質(zhì)點的振動方向是()A．a(chǎn)向上，b向下 B．a(chǎn)向下，b向上C．a(chǎn)、b都靜止 D．a(chǎn)、b都向上解析：選B依據(jù)振動與傳播方向關(guān)系知，兩列波在a點引起的振動方向均向下，在b點引起的振動方向均向上，故B正確。3．(多選)下列說法正確的是()A．波發(fā)生反射時，波的頻率不變，波速變小，波長變短B．波發(fā)生反射時，頻率、波長、波速均不變C．波發(fā)生折射時，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變更D．波發(fā)生折射時，波的頻率、波長、波速均發(fā)生變更解析：選BC波發(fā)生反射時是在同一介質(zhì)中，頻率、波長、波速均不變，選項A錯誤，B正確；波發(fā)生折射時，介質(zhì)變更，故波速發(fā)生變更，但頻率由波源確定，波的頻率不變，由v＝λf可知波長也發(fā)生變更，選項C正確，D錯誤。4.如圖，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水波，此時葉片A靜止不動。為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是()A．提高波源頻率B．降低波源頻率C．增加波源距橋墩的距離D．減小波源距橋墩的距離解析：選B葉片A靜止不動，是因為水波不能繞過橋墩傳過來，即水波衍射現(xiàn)象不明顯，而發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物的尺寸比波長小或差不多，所以要讓葉片A動起來只能減小橋墩的尺寸或增大水波的波長，水波的速度肯定，降低波源頻率會增大波長，提高波源頻率會減小波長，故A錯誤，B正確；變更波源與橋墩的距離不會讓衍射現(xiàn)象更明顯，故C、D錯誤。5.如圖是一列機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象。已知波在介質(zhì)Ⅰ、Ⅱ的波長之比為eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(sin60°,sin45°)，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v＝λf得eq\f(v1,v2)＝eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(\r(3),\r(2))，故選項C正確。6.(多選)兩列完全相同的機械波在某時刻的疊加狀況如圖所示，圖中的實線和虛線分別表示波峰和波谷，此時()A．a(chǎn)、b連線中點振動加強B．a(chǎn)、b連線中點速度為0C．a(chǎn)、b、c、d四點速度均為0D．再經(jīng)過eq\f(1,2)周期c、d兩點振動仍舊減弱解析：選ACDa點是波谷與波谷相遇點，b點是波峰與波峰相遇點，c、d兩點是波峰與波谷相遇點，則a、b兩點是振動加強的，且a、b連線上也是振動加強的，a、b兩點連線中點未達到波峰或波谷，故速度不為0，故A、C正確，B錯誤；c、d兩點處于波谷與波峰相遇處，再經(jīng)過eq\f(1,2)周期c、d兩點振動仍舊減弱，故D正確。7．(多選)圖甲為一列橫波在t＝0時的波動圖像，圖乙為該波中x＝2m處質(zhì)點P的振動圖像，下列說法正確的是()A．若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為0.25HzB．若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸肯定比4m大許多C．再過0.5s，P點的動能最大D．波沿x軸正方向傳播解析：選CD由題圖乙可知該波的頻率為1Hz，由波的干涉條件可知選項A錯誤；由題圖甲可知該波的波長λ＝4m，所以選項B錯誤；再過0.5sP點處于平衡位置，動能最大，選項C正確；由甲、乙圖像可推斷選項D正確。8．(多選)某同學(xué)留意到手機攝像頭旁邊有一個小孔，查閱手機說明后知道手機內(nèi)部小孔位置處安裝了降噪麥克風(fēng)。進一步翻閱技術(shù)資料得知：降噪麥克風(fēng)通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實現(xiàn)降噪的效果。如圖是志向狀況下的降噪過程，實線對應(yīng)環(huán)境噪聲，虛線對應(yīng)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波，則()A．降噪過程事實上是聲波發(fā)生了干涉B．降噪過程可以消退通話時的全部背景雜音C．降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等D．P點經(jīng)過一個周期傳播的距離為一個波長解析：選AC分析題意可知，降噪過程事實上是聲波發(fā)生了干涉，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等、波速相等、頻率相同，由于兩列聲波等幅反相，使噪聲振動減弱，A選項正確；降噪過程不能消退通話時的全部背景雜音，只能消退與降噪聲波頻率相同的雜音，B選項錯誤；機械波傳播的速度由介質(zhì)確定，則知降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等，C選項正確；機械波在傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點不會隨波移動，D選項錯誤。9.如圖是兩個波源振動頻率相同、振動方向相同的兩列波在空間傳播的情景，實線表示波峰，虛線表示波谷。a為虛線交點，b為實線交點，c為a與b連線的中點。(1)從圖示時刻起先，經(jīng)過eq\f(1,2)周期，a、b、c各點分別處于什么位置？(2)從圖示時刻起先，經(jīng)過eq\f(3,4)周期，a、b、c各點又分別處于什么位置？解析：(1)由題圖可知，此刻a、b點分別是兩列波的波谷相遇點和波峰相遇點，都是振動加強點；而c點處于加強區(qū)域，所以c點也是加強點，a、b、c三點的振幅為兩列波的振幅之和。此刻a點在波谷，b點在波峰，c點在平衡位置，經(jīng)eq\f(1,2)周期后，a點在波峰，b點在波谷，c點仍在平衡位置。(2)經(jīng)過eq\f(3,4)周期，a點在平衡位置，將向波谷方向振動；b點在平衡位置，將向波峰方向振動；c點為a、b的中點，所以此刻c點在波峰位置。答案：(1)a點在波峰，b點在波谷，c點在平衡位置(2)a點在平衡位置，b點在平衡位置，c點在波峰eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．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，當甲開了一槍后，乙在時間t后聽到第一聲槍響，則乙聽到其次聲槍響的時間為()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定是甲放槍的聲音干脆傳到乙的耳中，故t＝eq\f(2a,v)。甲、乙二人及墻的位置如圖所示，乙聽到其次聲槍響必定是墻反射的槍聲，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，故其次聲槍響傳到乙的耳中的時間為t′＝eq\f(AC＋CB,v)＝eq\f(4a,v)＝2t，故C正確。11.(多選)如圖所示，在x軸上有兩個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兩個點，二者間距為2m。已知a點振動始終減弱且振幅為2cm，b點振動始終加強且振幅為8cm，視察發(fā)覺b點連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時間為2s，假設(shè)a、b之間沒有振動加強點和減弱點。則下列推斷正確的是()A．兩波源S1、S2振動周期肯定相同，且周期為2sB．兩波源S1、S2在介質(zhì)中產(chǎn)生的機械波的波長為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、周期肯定是相等的，b點連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰間隔時間為2s，可知兩波源的周期都是2s，故A正確；由題假設(shè)a、b之間沒有振動加強點和減弱點，a點振動始終減弱，b點振動始終加強，且兩波源產(chǎn)生的波的波長相等，由分析可知a、b兩點之間的距離等于eq\f(λ,4)，可得λ＝8m，故B錯誤；由于a點振動始終減弱且振幅為2cm，b點振動始終加強且振幅為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。12．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，當甲船位于波峰時，乙船位于波谷，這時兩船之間還有5個波峰。(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直立的電線桿，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)若該橋為一3m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(48,11×3)m/s