寒假作业(十四) 机械波-【步步维赢·优练必刷】2024-2025学年高二物理寒假作业

高二物理寒假作业(士四) 机械波 4.产生干涉的必要条件 一知=识一点一记 (1)两列波的频率必须相同 1.机械波的形成 (2)两个波源的相位差必须保持不变 前一质点 以振动的 机 如果两列波的频率相同,则振动加强的 波源 质点间的 带动后一→形式向外→械 介质 相互作用 过 区域总是加强,振动减弱的区域总是减 质点 传播 弱,这样才能形成稳定的干涉图样,波的 2.横波与纵波的比较 干涉是波的叠加中的一个特例 名称 5.关于加强点(区)和减弱点(区) 横波 纵波 项目 (1)加强点 在波动中,质点的 在某些点两列波引起的振动始终加强 在波动中,质点的振 振动方向和波的 质点的振动最剧烈,振动的振幅等于两 概念 动方向和波的传播 传播方向相互 列波的振幅之和,A一A十A。 方向在一条直线上 垂直 (2)减弱点 只能在固体介质 在固体、液体和气体 在某些点两列波引起的振动始终相互削 介质 中传播 介质中均能传播 弱,质点振动的振幅等于两列波的振幅 之差,A=A 一A,若两列波振幅相 在波动中交替、间 在波动中交替、间隔 同,则质点振动的合振幅就等于零,水面 特征 隔出现波峰和 出现密部和疏部 保持平静。 波谷 一精一典一题一练一 3.波的图像的周期性 在波的传播过程中,各质点都在各自的 1.下列对机械波的认识正确的是 ) 平衡位置附近振动,不同时刻质点的位 A.形成机械波一定要有波源和介质 移不同,则不同时刻波的图像不同,质点 B.波源做简谐运动形成的波中,各质点 的振动位移做周期性变化,则波的图像 的运动情况完全相同 也做周期性变化,经过一个周期,波的图 C.横波向右传播时,处于波峰的质点也 像复原一次. 向右迁移 · 39· D.机械波向右传播时,右方的质点比左 点F的运动方向向下,则下列说法正确 的是 ( 方的质点早一些振动 ) 2.下列关于机械波的说法正确的是( ) A.波水平向右传播 A.产生多普勒效应的原因是波源频率发 B.质点H与质点F的运动方向相同 生了变化 C.质点C比质点B先回到平衡位置 B.发生干涉现象时,介质中振动加强的 D. 此时刻质点C的加速度为零 质点振动的振幅最大,振动减弱的质 6.平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴 点振幅可能为零 上振动,产生频率为50Hz的简谐横波 C.在一个周期内,介质的质点所走过的 路程等于波长 向文轴正、负两个方向传播,波速均为 D.某一频率的声波从空气进入水中时, 100m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个 波长和频率均增大 质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分 3.水波通过小孔发生一定程度的衍射,为 别为xp=3.5m,xo=-3m.当S位移 使衍射现象更明显,可以 为负且向一v方向运动时,P、Q两质 A.增大小孔尺寸,同时增大水波的频率 点的 ( _~ B.增大小孔尺寸,同时减小水波的频率 A.位移方向相同,速度方向相反 C.缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率 B.位移方向相同,速度方向相同 D.缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率 C.位移方向相反,速度方向相反 4.一列简谐波沿x轴 D.位移方向相反,速度方向相同 正方向传播,t一0时 7.如图所示,甲、乙两平 甲→ 的波形如图所示,质 点B恰好在波谷,日经过0.1s第一次回 面波是振幅相同的相 到平衡位置,质点A在B的左侧,则 干波,甲波沿x轴正 ( 方向传播,乙波沿y。 A. 图示时刻,质点A正在向下运动 轴正方向传播,图中实线表示某一时刻 B.图示时刻,质点B正在向上运动 的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中 C.t一0.5s时,质点A在向上运动 正方形中央的a、、c、d四点的振动情况 D./=0.5s时,质点B在向下运动 正确的判断是 ( ) 5.一列横波在某时刻的波 A.a、点振动加强,c、d点振动减弱 形图像如图所示,此时质 B.a、c点振动加强,、d点振动减弱 · 40· C.a、d点振动加强,、c点振动减弱 10.如图所示,在某一均匀介质中,A、B是 D.a、、c、d点振动都加强 振动情况完全相同的两个波源,其简谐 8.(多选)如图所示是水 运动表达式均为x=0.1sin(20rt)m,介 质中P点与A、B两波源间的距离分别 波干涉的示意图,S、 为4m和5m,两波源形成的简谐横波 S.是两波源,A、D、B 分别沿AP、BP方向传播,波速都 三点在一条直线上, 是10m/s. 两波源的频率相同,振幅相等,则下列说 (1)求简谐横波的波长。 ) 法正确的是 ( (2)P点的振动是加强还是 B. A.A点一会儿在波峰,一会儿在波谷 减弱? B.B点一会儿在波峰,一会儿在波谷 C.C点一会儿在波峰,一会儿在波谷 D.D点一会儿在波峰,一会儿在波谷 9.有一波源在某介质中做周期为T、振幅为 A的简谐运动,形成波速为v的简谐横 最大路程为 ·41·迈着整齐步伐过桥,当人迈步的频率和大桥的 振幅减小,如图所示,由于驱动力的频率小于物 固有频率相等时可能会发生共振而导致桥梁断 体的固有频率,因此当驱动力的频率增大时,物 裂,故选项A属于共振;选项B中,耳朵凑近空 体的振幅先增大后减小,选项C正确. 热水瓶口能听到喻的声音也是由于共振造成 8.BC 阻尼振动中,单摆的振幅逐渐减小,由于周 的;海上风暴引起的强烈震动所产生的次声波 期与振幅无关,故振动过程中周期不变,选项A (频率/20Hz)也是共振产生的,选项C属于 错误:B正确;因A、B两时刻的位移相同,故援 共振;把弹策振子拉到距离平衡位置最远时放 球A时刻的势能等于B时刻的势能,选项C正 手,则此时振幅最大,由于没有驱动力的驱动所 确;由于振动的能量逐渐减小:故摆球A时刻的 以不属于共振,故答案选D 动能大于B时刻的动能,选项D错误。 5.C A.由单摆周期公式T-2π 9.解析:(1)既然所画T^{}-/图像与纵坐标有正截 距,这就表明/的测量值与真实值相比偏小了 意味着测摆长时可能漏掉了摆球半径.(2)图像 故A错误;B.测量摆长时,忽略了小球的半径, g 所测摆长偏小,则所测得的g值偏小,故B错 误;CD.设单摆做n次全振动的时间为1,单摆 , 答案:(1)测摆长时漏掉了摆球半径 (2)9.87 n十1 g值偏大;若误记作(n-1)次全振动,则T' /2 n-1 #_#### 偏小,故C正确,D错误.故选C. 6.B 振幅反映了振动的强弱,可知做简谐运动的 答 质点,其振动能量与振幅有关,A正确;做简谐 运动的物体经过平衡位置时的回复力一定为0, 高二物理寒假作业(十四) 机械波 但所受合外力不一定为零,如振幅很小的单摆 1.A 波源和介质是形成机械波的两个必不可少 运动到最低点时受到的合外力就不等于0,B错 的条件,故A正确,简谐运动形成的波在介质中 传播时,介质中各质点都做简谐运动,在波的传 播方向上,后面的质点比前面的质点总要晚一 做简谐运动的周期跟振幅及摆球质量无关, 些开始振动,但质点本身并不随波的传播而发 C正确:根据发生共振的条件可知,当外力的频 生迁移,而且各质点的振动步调不一致,故B 率等于单摆的固有频率时,单摆做受迫振动的 C.D均错误. 振幅最大,若外力的频率大于单摆的固有频率, 2.B 产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间 则外力的频率越大,单摆的振幅越小,D正确。 距离变化,使观察者接收到的频率发生了变化, 故本题应选B. 但波源频率并不改变,A错误;发生干涉现象时 介质中振动加强的质点振幅最大,振动减弱的质 物体的固有频率f。时,系统 发生共振,振幅最大,当/ 点振幅最小,若两列波的振幅相等,振动减弱的 质点的振幅为零,B正确:质点做简谐运动时,一 f。 时,随/的增大,振幅增 个周期内通过的路程是四个振幅,与波长无关,C 大,当/f。时,随f的增大 错误;波速由介质决定,频率由波源决定,当声波 58. 从空气进入水中时,频率不变,波速变大,则波长 由峰峰叠加,可知BD决定的直线为加强线,过 变大,D错误. A点、C点平行于BD直线的两条直线也应是加 3.D 根据观察到明显衍射的条件是缝、小孔 强线,a、c两点在BD直线上,故a、c是振动加 的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多,或 强点,分别过b、d且平行于BD直线的两条直 小于波长,因此应缩小小孔的尺寸或增大波 线均在两加强线之间,应为减弱线,故、d两点 长,选项A、B错误;根据公式v一/及水波 的振动是减弱的,B选项正确。 的波速由介质决定,即水波的波速不变,则 8.ABD在波的干涉中,振动加强区域里的质点 减小频率可以使波长增大,故选项C错误, 总在自己的平衡位置两侧做简谐运动,只是质 D正确. 点的振幅较大,为A+A,本题中由于A 4.C 根据波向右传播,由“上下坡法”或平移法可 A。,故振动减弱区的质点并不振动,而此时A 得质点A向上振动,A错误;质点B在波谷位 点是波峰与波峰相遇,B点是波谷与波谷相遇, 置,速度为零,B错误;根据质点B经过0.1s第 都是加强点,又因为A、D、B三点在一条振动加 一次回到平衡位置可得周期T一0.4s,那么, 强线上,这条线上任一点的振动都是加强的, 故此三点都为加强点,且都是一会儿在波峰, 一会儿在波谷,C点是波峰与波谷相遇点,是 位移为正,向上振动,质点B在平衡位置向上振 减弱点,不振动. 动,C正确,D错误 9.解析:波在-T时间内传播的距离为x== 5.C 由于质点F要追随和它邻近的并且离波 源稍近的质点运动,又知道质点F的运动方 向是向下的,则与它邻近的离波源稍近的质 点的位置应在它的下方,对照图像可以判断 衡位置处的速度最大,所以在平衡位置附近的 出波源在质点F的右方,故波是向左传播的; 所以选项A是错误的;与质点H邻近的并且 动方程为y一Asin(at一。);若以平衡位置为起 离波源稍近的质点I的位置在质点H的上 方,则质点H的运动方向是向上的,所以选项B 6 也是错误的;用同样的方法可以判断出质点C 要向下运动直接回到平衡位置,而质点B则先 向上运动到达最大位移处后再返回平衡位置, 间内通过的最大路程为③A 这样质点C要比质点B先回到平衡位置,故选 项C是正确的;质点C此时处在最大位移处,其 加速度最大,所以选项D是错误的。 10.解析:(1)设简谐波的波速为v.波长为入,周期 .100 为T,由T-2=得T-0.1s 6.D 由题意可知,此波的波长为-二 m 50 __ 向一y方向运动时,P质点位移为负,速度沿十 代入数据解得入-1m. (2)P点距离两波源的路程差为PB一PA= 1m一入,故P点是振动加强点 正,速度沿十v方向,故D正确. 答案:(1)1m(2)加强 7.B 对于波的干涉图样要清楚:一条加强线、一 高二物理寒假作业(十五) 光 条减弱线、一条加强线......其是加强线、减弱线 1.B“一叶障目”说明光沿直线传播,故A错误; 彼此相间的稳定图样,在图中A、B、C、D四点, “镜花水月”说明平面镜成的像是虚像,故B正 .5.