高三物理课后强化作业7一、选择题1．声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是( )A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉[答案] C[解析] 声波在不同介质中其波长不同，在同一介质中传播速度相同，则A、B均错误；干涉、衍射是波特有的现象，C正确，D错误．2．(2022·北京)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( )A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率[答案] D[解析] 本题考查质点振动与波动的关系，考查考生对波动和振动规律的理解．波在同一种介质中传播时速度恒定，而质点的振动是变速运动，A项错误；纵波的传播方向与质点的振动方向平行，B项错误；质点在一个周期内走过的路程为振幅的4倍，与波长无关，C项错误；由于质点做的是受迫振动，因此它的振动频率与波源的振动频率相同，D项正确．3．(2022·成都模拟)下列说法正确的是( )A．在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度B．“闻其声，不见其人”是声波发生干涉产生的一种现象C．多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生了变化D．在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大，经过1/4周期，P点的位移变为零，这说明P点的振动时而加强、时而减弱[答案] C[解析] 机械波的传播速度由介质决定，不是某个质点的振动速度，选项A错；“闻其声，不见其人”是声波的衍射现象，选项B错；由多普勒效应可知，选项C正确；在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，会形成稳定的干涉图样，某质点振动加强将始终是加强的，加强点将在其平衡位置附近做振幅更大的简谐运动，选项D错误．74.(2022·西安模拟)位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，如图所示．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则( )A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v2[答案] C[解析] 由图可看出：λ1＝2λ2，又由于是同一波源故f1＝f2，又v＝λf，故v1＝2v2.5．(2022·浙江三校模拟)在O点有一波源，t＝0时刻开始向下振动，形成向左传播的一列横波．t1＝4s时，距离O点为1m的A点第一次达到波峰；t2＝7s时，距离O点为6m的B点第一次达到波谷．则以下说法正确的是( )A．该横波的波长为2mB．该横波的周期为2sC．距离O点为4m的质点第一次达到波峰的时刻为6sD．距离O点为4m的质点第一次开始向上振动的时刻为5s[答案] D[解析] 由题意可知横波的波长为4m，周期为4s；距离O点为4m的质点第一次达到波峰的时刻为7s，故选项ABC错误，D正确．6．(2022·北京西城模拟)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是( )7[答案] B[解析] 由t＝0时刻绳上形成的波形可知该列简谐横波刚传到P点处于平衡位置，由“上下波”法可知，P处上坡，所以起振方向向下，B正确．7．(2022·厦门模拟)如图所示，A、B是一列简谐横波中的两点，某时刻，A正处于正向最大位移处，另一点B恰好通过平衡位置向－y方向振动．已知A、B的横坐标分别为xA＝0m，xB＝70m，该波的波长λ＝56m，A、B两点开始振动的时间差为Δt＝5s，则( )A．该波的波速为17.5m/sB．该波的周期为5sC．该波沿x轴正方向传播D．该波沿x轴负方向传播[答案] D[解析] 由题意知A、B间的距离和波长间的关系满足70＝(1＋)56，所以波沿x轴负方向传播；Δt＝(1＋)T，即5＝(1＋)T，所以该波的周期为4s；故该波的波速为v＝λ/T＝14m/s，选项D正确．78．(2022·北京东城模拟)如图所示，图甲为某一简谐波在t＝1.0s时刻的图象，图乙为图甲中C点的振动图象．则下列说法正确的是( )A．图甲中B点的运动方向向左B．波速v＝6m/sC．要使该波能够发生明显的衍射，则要求障碍物的尺寸远大于4mD．该波与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为1Hz[答案] D[解析] 由图乙可看出C点在t＝1.0s时正向下振动，由此再根据图甲可判断出机械波向左传播，B点向上振动，A错误；从图甲、乙中可分别读出机械波的波长为λ＝4m，周期T＝1s，波速v＝＝4m/s，B错误；要使该波能够发生明显的衍射，则要求障碍物的尺寸与波长相差不多或者比波长更小，C错误；根据波发生干涉的条件，可判定D正确．二、非选择题9．一列简谐横波，沿x轴正方向传播，位于原点的质点的振动图象如图(甲)所示．①该振动的振幅是________cm；②振动的周期是______s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm.图(乙)为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5m处．④该波的传播速度是________m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是________cm.[答案] ①8 ②0.2 ③0 ④10 ⑤－87[解析] 由振动图象可以看出该振动的振幅为8cm，振动周期为0.2s，在t＝周期时，原点的质点刚好回到平衡位置，因而位移为零．由图(乙)可以看出，该波的波长为2m，则波速v＝＝m/s＝10m/s.经过周期后，A点刚好到达负的最大位移处，因而位移为－8cm.10．(2022·山东)如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2＝0.01s时的波形图．已知周期T＞0.01s.(1)波沿x轴________(填“正”或“负”)方向传播．(2)求波速．[答案] (1)正 (2)100m/s[解析] (1)正(2)由题意知，λ＝8mt2－t1＝T①v＝②联立①②式，代入数据解得v＝100m/s③11．(2022·济南模拟)一列简谐波沿x轴正方向传播，周期为T＝2s，t＝1.0s时刻波形如图所示．7(1)求该列波的波速；(2)画出介质中x＝3m处质点的振动图象．[答案] (1)2m/s (2)见解析图[解析] (1)该列波的波速为v＝＝＝2m/s(2)如图12．(2022·南京模拟)如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波．在t＝0时刻质点O开始向下运动，经0.4s第一次形成图示波形，求位于x＝5m处的质点B再经过多少时间第一次到达波峰？(请写出必要的解答过程)[答案] 1.2s[解析] 由题意易知，该波的波长为4m，周期为T＝0.8s波向右传播到B点所用的时间为t＝v＝，联立解得：t＝1s所以质点P第一次到达波峰所用时间t′＝t＋T＝1.6s所以再经过的时间t″＝1.6s－0.4s＝1.2s13．(2022·西安八校模拟)如图所示为一列简谐波在t1＝0时刻的图象．此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且到t2＝0.55s质点M恰好第3次到达y7轴正方向最大位移处．求：(1)此波向什么方向传播？(2)波速是多大？(3)从t1＝0至t3＝1.2s，波中质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？[答案] (1)x轴负向 (2)2m/s (3)120cm 2.5cm[解析] (1)此波向x轴负向传播(2)在t1＝0到t2＝0.55s这段时间里，质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处，则有：(2＋)T＝0.55s解得T＝0.2s由图象得简谐波的波长为λ＝0.4m则波速v＝＝2m/s(3)在t1＝0至t3＝1.2s这段时间，波中质点N经过了6个周期，即质点N回到始点，所以走过的路程为L＝6×5×4＝120(cm)相对平衡位置的位移为2.5cm7
