内容正文:
机械波 检测试题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6 小题只有一个选项正确,第7~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1.下列关于机械波的说法,正确的是( B )
A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B.在干涉图样中,振动加强区域的质点的位移不一定大于振动减弱区域质点的位移
C.只有障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或小得多,波才能发生衍射
D.当波源正在远离接收者时,观察者接收到的波的频率比波源频率高
解析:只有叠加的两列波频率相同,相位差恒定,振动方向相同,才会出现稳定的干涉图样,故A错误;在干涉图样中,振动加强区域的质点也会周期性地回到平衡位置,所以加强区的位移不一定大于减弱区的位移,故B正确;只有障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或小得多,波才能发生明显的衍射现象,故C错误;当波源正在远离接收者时,观察者接收到的波的频率比波源频率低,故D错误。
2.关于图中的物理现象,描述错误的是( A )
A.图甲,水波由深水区传播至浅水区,波速方向改变,属于波的反射
现象
B.图乙,水波穿过障碍物的小孔后,能传播至两侧区域,属于波的衍射现象
C.图丙,两列同频率的水波在空间叠加,部分区域振动加强,属于波的干涉现象
D.图丁,竹竿举起蜂鸣器快速转动,听到蜂鸣器频率发生变化,属于波的多普勒效应
解析:题图甲,水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象,故A错误;题图乙,水波穿过障碍物的小孔后,能传播至两侧区域,属于波的衍射现象,故B正确;题图丙,两列同频率的水波在空间叠加,部分区域振动加强,属于波的干涉现象,故C正确;题图丁,竹竿举起蜂鸣器快速转动,听到蜂鸣器频率发生变化,属于波的多普勒效应,故D正确。
3.如图所示,S1、S2是软绳两端的波源,同时做半个周期的简谐运动形成两列简谐波,已知波源S1、S2的振幅分别为A1、A2,周期为T1、T2,P为软绳的中点,下列分析正确的是( C )
A.两列波都是纵波
B.波源S1起振方向向下
C.波源S2形成的波峰先到达P点
D.P点的最大位移等于A1+A2
解析:软绳中质点振动方向与简谐波传播方向垂直,所以两列波都是横波,故A错误;根据同侧法可知,波源S1起振方向向上,故B错误;两波源在同一绳上,则它们产生的波的速度相等,由于P为两个波源连线的中点,所以它们会同时到达P点,由题图可知波源S2形成波的波长短,波峰距离P点更近,故波源S2形成的波峰先到达P点,故C正确;虽然两波源到P点的距离相等,但它们的波峰不能同时到达P点,所以P点的位移最大不可达到A1+A2,故D错误。
4.处于同一水平面的波源S1和S2做简谐运动,向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波,波在同一区域传播,形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,N点为波峰与波谷相遇点,M点为波峰与波峰相遇点。下列说法不正确的是( B )
A.两个波源S1和S2的振动频率一定相同
B.M点为振动加强点,其振幅为A
C.N点始终处在平衡位置
D.从图示时刻开始经过四分之一周期,M、N两点竖直高度差为0
解析:只有频率相同的两列同性质的波相遇,才能产生稳定干涉图样,所以两个波源S1和S2的振动频率一定相同,故A说法正确;M点是波峰与波峰叠加,是振动加强点,其振幅为2A,故B说法错误;N点是波峰与波谷叠加,为振动减弱点,而两列波的振幅相等,故N点始终处在平衡位置,故C说法正确;图示位置M点位于波峰,从图示时刻开始经过四分之一周期,M点达到平衡位置,此时M、N两点竖直高度差为0,故D说法正确。
5.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是( A )
A.沿x轴负方向,60 m/s
B.沿x轴正方向,60 m/s
C.沿x轴负方向,30 m/s
D.沿x轴正方向,30 m/s
解析:由题意和波的图像的物理意义可知,该波沿x轴的负方向传播,波长λ=24 m;由题图乙可知周期T=0.4 s,所以波速为v==60 m/s,故A正确。
6.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示。从t=0 时刻开始,平衡位置在x=2.5 m处的质点在t=0.3 s时刻刚好第2次经过平衡位置,由此可以判断( C )
A.波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度大小为2.5 m/s
C.t=0.35 s时,x=3.5 m处的质点加速度方向沿y轴正方向
D.t=0.3 s时,x=1 m处的质点位移y=-2 cm
解析:平衡位置在x=2.5 m处的质点在t=0.3 s时刻刚好第2次经过平衡位置,则T=0.3 s,波动周期T=0.4 s,但无法判断波的传播方向,