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2017届高考一轮总复*课标版物理课时跟踪训练39含答案

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课时跟踪训练(三十九)
一、选择题 1.下述关于机械波的说法中,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.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] 产生多普勒效应的原因是波源相对于观察者发生了变化,A 错误; 发生干涉现象时,介质中振动加强的质点振幅相加,振动的振幅最大,减弱点振 幅相减可能为零,B 正确;在一个周期内,介质的质点在*衡位置往复运动,所 走过的路程等于 4 个振幅,C 错误;某一频率的声波,从空气进入水中时,频率 不变,由 v=λf,声速增加,波长变大,D 错误. [答案] B 2.如右图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象,从图象可知
()
A.B 侧波是衍射波 B.A 侧波速与 B 侧波速相等 C.减小挡板间距离,衍射波的波长将减小 D.增大挡板间距离,衍射现象将更明显 [解析] B 侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射,A 侧水波是 衍射波,选项 A 错误;同种机械波在相同介质中的传播速度相同,选项 B 正确; 减小挡板间距离,衍射现象会更明显,但是衍射波的波速不变,频率不变,故波

长不变,选项 C 错误;因为只有当挡板间距跟波长差不多,或者比波长更小时,

衍射现象才明显,所以当增大挡板间距离时,衍射现象将变得不明显,选项 D

错误.本题答案为 B.

[答案] B

3.(2015·四川卷)*静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有

相距 3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下 30 次,

甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰.这列水面波( )

A.频率是 30 Hz

B.波长是 3 m

C.波速是 1 m/s

D.周期是 0.1 s

[解析] 小木块 1 分钟上下 30 次可知 f=0.5 Hz,T=2 s,由图所示可知:1.5λ

=3 m,故 λ=2 m,由 v=λf 得 v=1 m/s,故 C 项正确.

[答案] C 4.(2014·天津卷)*衡位置处于坐标原点的波源 S 在 y 轴上振动,产生频率 为 50 Hz 的简谐横波向 x 轴正、负两个方向传播,波速均为 100 m/s.*衡位置在 x 轴上的 P、Q 两个质点随波源振动着,P、Q 的 x 轴坐标分别为 xP=3.5 m、xQ =-3 m.当 S 位移为负且向-y 方向运动时,R、Q 两质点的( ) A.位移方向相同、速度方向相反 B.位移方向相同、速度方向相同 C.位移方向相反、速度方向相反 D.位移方向相反、速度方向相同 [解析] 根据题目可知 T=1f =0.02 s,λ=vT=2 m,S 位移为负向-y 方向运 动时的图象如图所示.根据图象可知,xQ>0,xQ 向上.xP<0,vp 向上,故 D 正 确.

[答案] D 5. (多选)(2015·广东九校联考)如图所示,实线与虚线分别表示振幅(A)、频率

振动步调均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M 是波峰与波峰相遇点,下列说 法中正确的是( )
A.该时刻质点 O 正处于*衡位置 B.P、N 两质点始终处在*衡位置 C.随着时间的推移,质点 M 将向 O 点处移动 D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点 M 到达*衡位置,此时位移为零 E.OM 连线中点是振动加强的点,其振幅为 2A [解析] 由图知 O 点是波谷和波谷叠加,是振动加强点,不是*衡位置,A 错误;P、N 两点是波谷和波峰叠加,由于振幅相同,位移始终为零,即处于* 衡位置,故 B 正确;振动的质点只是在各自的*衡位置附*振动,不会“随波 逐流”,所以 C 错误;此时 M 点在波峰位置,从该时刻起,经过四分之一周期, 质点 M 到达*衡位置,D 正确;因为 OM 是振动加强点,所以 OM 连线中点也 是振动加强的点,其振幅为 2A ,选项 E 正确. [答案] BDE 6.(2015·天津卷)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b 两质点的 横坐标分别为 xa=2 m 和 xb=6 m,图乙为质点 b 从该时刻开始计时的振动图 象.下列说法正确的是( )
A.该波沿+x 方向传播,波速为 1 m/s B.质点 a 经 4 s 振动的路程为 4 m C.此时刻质点 a 的速度沿+y 方向 D.质点 a 在 t=2 s 时速度为零 [解析] 由质点 b 的振动图象可知,t=0 时 b 的振动方向向上.再根据波的

传播方向与振动方向的关系知,波沿-x 方向传播.波速 v=Tλ=88 m/s=1 m/s, 故 A 错误;由图乙知,振动周期 T=8 s,质点 a 在 4 s 内完成12次全振动,通过 的路程为 2 倍振幅,即 1 m,而不是 4 m,故 B 错误;由于波沿-x 方向传播, 可判定此刻质点 a 速度沿-y 方向,故 C 错误;质点 a 在 2 s 时间内恰好完成14次 全振动,即从*衡位置运动到最低点,故 t=2 s 时其速度为零,D 正确.
[答案] D 7.(2015·福建卷)简谐横波在同一均匀介质中沿 x 轴正方向传播,波速为 v. 若某时刻在波的传播方向上,位于*衡位置的两质点 a、b 相距为 s,a、b 之间 只存在一个波谷,则从该时刻起,下列四幅波形图中质点 a 最早到达波谷的是 ()
[解析] 对于 A 图,根据波沿 x 轴正方向传播可知,此时质点 a 正沿 y 轴正 方向运动,第一次到达波谷的时间为 t=34T,又有 s=12λ,v=Tλ,由以上各式得, t=23vs;对于 B 图,质点 a 正沿 y 轴负方向运动,第一次到达波谷的时间为 t=14T, 又有 s=λ,v=Tλ,由以上各式得,t=4sv;对于 C 图,质点 a 正沿 y 轴正方向运 动,第一次到达波谷的时间为 t=34T,又有 s=λ,v=Tλ,由以上各式得,t=43vs; 对于 D 图,质点 a 正沿 y 轴负方向运动,第一次到达波谷的时间为 t=14T,又有 s=32λ,v=Tλ,由以上各式得,t=6sv.综合以上分析可知,D 图中质点 a 最早到达 波谷.

[答案] D 8.(2015·北京丰台一模)一列简谐横波沿直线由 A 向 B 传播,相距 10.5 m 的 A、B 两处的质点振动图象如图中 a、b 所示,则( )
A.该波的振幅一定是 20 cm B.该波的波长可能是 14 m C.该波的波速可能是 10.5 m/s D.该波由 A 传播到 B 可能历时 7 s [解析] 该波的振幅一定是 10 cm,A 错误;t=0 时,A 质点位于*衡位置 向上振动,B 质点位于负向最大位移处向上振动,则 A、B 之间满足???n+14???λ=10.5 m,n=0,1,2,3,…,波长 λ=4n4+2 1 m,该波的波长不可能是 14 m,B 错误;该 波的波速 v=Tλ=8n2+1 2 m/s,当 n=0 时,v=10.5 m/s,C 正确;该波由 A 传播 到 B 历时 t=???n+14???T=4n+1,n=0,1,2,3,…,该波由 A 传播到 B 不可能历时 7 s,D 错误. [答案] C 9.(2015·福建四地六校模拟)一简谐波在如图所示的 x 轴上传播,实线和虚 线分别是 t1=0 和 t2=0.2 s 时刻的波形图.则( )
A.若该波在 t1=0 时刻已沿+x 方向恰传播到 x=6 m 处,则波源起振方向 向下
B.若该波与另一频率为 1.25 Hz 的简谐波相遇时发生干涉,则该波沿-x

方向传播 C.若该波在 t2=0.2 s 时刻,x=2.5 m 处的质点向-y 方向运动,则该波向
+x 方向传播 D.若该波的传播速度是 75 m/s,则该波沿-x 方向传播 [解析] 若该波在 t1=0 时刻已沿+x 方向恰传播到 x=6 m 处,从 t1=0 时刻
的波形图上判断 x=6 m 的质点与 x=2 m 处质点运动情况相同,其前面的点(波 向右传播,左边为前)在其上方,则此质点将向上运动,所有质点的起振方向是 一致的,故波源起振方向向上,故 A 错误;频率为 1.25 Hz 的简谐波周期为 0.8 s, 则00..28=14,根据波的*移法实线右移14波长为虚线波形,则波向右传播,故 B 错 误;t2=0.2 s 时刻,x=2.5 m 处的质点向-y 方向运动,则波源在右侧,波向-x 方向传播,故 C 错误;根据 s=vt=75 m/s×0.2 s=15 m,即传播距离为 334λ,根 据波的*移法,波向左*移34波长为虚线波形,故波向-x 方向传播,故 D 正确.
[答案] D 10.(多选)(2015·锦州市高三模拟)如图所示,两列简谐横波分别沿 x 轴正方 向和负方向传播,两波源分别位于 x=-0.2 m 和 x=1.2 m 处,两列波的速度均 为 v=0.4 m/s,两波源的振幅均为 A=2 cm.图示为 t=0 时刻两列波的图象(传播 方向如图所示),此刻*衡位置处于 x=0.2 m 和 x=0.8 m 的 P、Q 两质点刚开始 振动.质点 M 的*衡位置处于 x=0.5 m 处,关于各质点运动情况判断正确的是 ()
A.两列波相遇后振幅仍然为 2 cm B.t=1 s 时刻,质点 M 的位移为-4 cm C.t=1 s 时刻,质点 M 的位移为+4 cm D.t=0.75 s 时刻,质点 P、Q 都运动到 M 点 E.质点 P、Q 的起振方向都沿 y 轴负方向 [解析] 两列波相遇后各个质点同时参加两列波的振动,位移为两列波振动

位移的矢量和,但对两列波没有影响,各自振幅不变,选项 A 对.t=1 s 时刻, 两列波的传播距离均等于 Δx=vt=0.4 m,左边的波向右*移 0.4 m,x=0.1 m 处 的波谷刚好*移到 M 点,同理,右边波向左*移 0.4 m,x=0.9 m 处的波谷刚好 *移到 M 点,M 点为两列波位移的矢量和即-2 cm+(-2 cm)=-4 cm,选项 B 对 C 错.t=0.75 s,PQ 都在自己*衡位置振动,不会随波迁移,沿传播方向传 递的是振动形式和能量,选项 D 错.根据传播方向和振动方向都在波形图同一 侧,可判断 t=0 时 PQ 都在向 y 轴负方向振动,选项 E 对.
[答案] ABE 二、非选择题 11.(2015·江西九所重点中学联考)有频率相同、振动方向相同的两个声源 S1 和 S2,如图所示.一人站在声源北方的 A 点,此人此时听到的声音很响,这 个人向东慢慢移动,声音逐渐减弱,到 B 点时几乎听不到声音,测得 A、B 间距 离为 1.5 m.则:
(1)S1、S2 声波的波长 λ 为多少? (2)若此人由 B 点再向正南方向移动,声音逐渐变响,那么,此人沿正南方 向至少走多远,声音又变得很响? [解析] (1)依题意,A 在 S1S2 的中垂线上,S1A=S2A,此点为声波叠加振动 加强处,走到 B 点几乎听不到声音,B 点是声波叠加振动减弱处,则 S1B-S2B =2λ 由几何关系知 S1B=5 m,解得 λ=2 m. (2)设人沿 BS2 走到 C 点,振动又一次加强. S1C-S2C=2 m , S2C2=S1C2-S1S22 得 S2C=1.25 m,BC=BS2-S2C=(4-1.25) m

=2.75 m. [答案] (1)2 m (2)2.75 m 12.(2015·新课标全国卷Ⅱ)*衡位置位于原点 O 的波源发出的简谐横波在 均匀介质中沿水* x 轴传播,P、Q 为 x 轴上的两个点(均位于 x 轴正向),P 与 O 的距离为 35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自 t=0 时由* 衡位置开始向上振动,周期 T=1 s,振幅 A=5 cm.当波传到 P 点时,波源恰好 处于波峰位置;此后再经过 5 s,*衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置.求: (1)P、Q 间的距离; (2)从 t=0 开始到*衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振 动过程中通过的路程. [解析] (1)由题意,O、P 两点间的距离与波长 λ 之间满足 OP=54λ① 波速 v 与波长的关系为 v=Tλ② 在 t=5 s 的时间间隔内,波传播的路程为 vt.由题意有 vt=PQ+4λ③ 式中,PQ 为 P、Q 间的距离.由①②③式和题给数据,得 PQ=133 cm④ (2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时,波源运动的时间为 t1=t+54T⑤ 波源从*衡位置开始运动,每经过T4,波源运动的路程为 A.由题给条件得 t1=25×T4⑥ 故 t1 时间内,波源运动的路程为 s=25A=125 cm⑦ [答案] (1)133 cm (2)125 cm




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