高中一轮复习物理课时检测（七十）机械波（重点突破课）

课时检测(七十)机械波(重点突破课)一、选择题1．(2018·临汾检测)下面哪些应用是利用了多普勒效应()A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．公路上的测速雷达向迎面而来的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去解析：选ABD凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远天体相对于地球的运动速度，A选项正确；被运动的汽车反射的电磁波，相当于运动的汽车发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可求出汽车的速度，B选项正确；铁路工人根据振动的强弱而对火车的运动做出判断，与多普勒效应无关，C选项错误；炮弹飞行与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，利用了多普勒效应，D选项正确。2．(2015·天津高考)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＝2m和xb＝6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是()A．该波沿＋x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为4mC．此时刻质点a的速度沿＋y方向D．质点a在t＝2s时速度为零解析：选D由题图乙可知，简谐横波的周期T＝8s，且t＝0时质点b沿＋y方向运动，根据振动和波动的关系，波沿－x方向传播，质点a沿－y方向运动，选项A、C错误；质点a经过4s振动的路程s＝eq\f(t,T)·4A＝1m，选项B错误；质点a在t＝2s时，处于负向最大位移处，速度为零，选项D正确。3．(2018·南通质检)如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是()A．质点D是振动减弱点B．质点A、D在该时刻的高度差为14cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．质点C的振幅为1cm解析：选BD由题图可知，D点为两波谷相遇，是振动加强点，选项A错误；此时A点在加强后的最高点，D点在加强后的最低点，由合成叠加关系可知A、D质点在该时刻的高度差为14cm，选项B正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图像，所以A、D点始终是振动加强点，B、C点始终是振动减弱点，选项C错误；质点C为振动减弱点，振幅为两波源的振幅之差，为1cm，选项D正确。4．(2016·上海高考)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则()A．甲乙两波的起振方向相反B．甲乙两波的频率之比为3∶2C．再经过3s，平衡位置在x＝7m处的质点振动方向向下D．再经过3s，两波源间(不含波源)有5个质点位移为零解析：选ABD根据题意，甲波向右传播，起振方向向下，乙波向左传播，起振方向向上，故选项A正确；据题图可知甲波波长为4m，甲波周期为：T＝eq\f(λ,v)＝2s，频率f＝eq\f(1,2)Hz，乙波波长为6m，周期为：T＝eq\f(λ,v)＝3s，频率为：f＝eq\f(1,3)Hz，故选项B正确；再经过3s，甲波波谷到达x＝7m处，乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x＝7m处，所以该质点应该向上振动，选项C错误；此时除了波源还有x＝9m处、x＝6～7m处、x＝6m处、x＝5～6m处、x＝2～3m处质点位移为零，故选项D正确。二、非选择题5．(2015·江苏高考)用2×106Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射。解析：由v＝λf知，超声波在结石中的波长λ1＝eq\f(v1,f)，在胆汁中的波长λ2＝eq\f(v2,f)，则波长之比：eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(v1,v2)＝1.5。超声波遇到结石时，其波长远小于结石的线度，则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象。答案：1.5不容易6．(2018·常州高三模拟)如图所示为某一介质中的甲、乙两个质点振动的位移随时间变化的图像，在t＝5s时，两质点的振动方向________(填“相同”或“相反”)。由于两质点的振动，在同一介质中形成了两列机械波，两列波的波长之比λ甲∶λ乙＝________。解析：由题图可知，在t＝5s时，两质点的振动方向相同。由于两质点的振动，在同一介质中形成了两列机械波，则两列波的波速相同，根据λ＝vT，又T甲∶T乙＝12∶8＝3∶2，则两列波的波长之比λ甲∶λ乙＝3∶2。答案：相同3∶27．(2018·南通调研)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T。在t＝0时刻该波的波形图如图甲所示，O、a、b是波上的三个质点。则图乙可能表示________(选填“O”“a”或“b”)质点的振动图像；t＝eq\f(T,4)时刻质点a的加速度比质点b的加速度________(选填“大”或“小”)。解析：由题图乙可知，t＝0时刻质点的振动方向向上，由题图甲可知，波沿x轴正向传播，t＝0时刻质点b的振动方向向上，故题图乙可表示质点b的振动图像；t＝eq\f(T,4)时刻，质点a到达平衡位置，加速度为零，而质点b到达波峰位置，加速度最大，则此时刻质点a的加速度比质点b的加速度小。答案：b小8．(2018·苏北三市模拟)如图甲所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0.2s时刚好传播到x1＝4m处。波源在坐标原点，其振动图像如图乙所示，则这列波的波速为________m/s。从图甲所示时刻起，再经________s，x2＝42m处的质点P第一次处于波峰。解析：这列波的波速为v＝eq\f(x1,t)＝eq\f(4,0.2)m/s＝20m/s；由题图甲可得，x2＝42m处的质点P第一次处于波峰时，波要向前传播40m，故经过的时间为t＝eq\f(s,v)＝eq\f(40,20)s＝2s。答案：2029．(2018·昆山月考)一简谐横波以v＝2m/s的速度沿x轴正方向传播，t＝0时的波形如图所示。求平衡位置在x＝5m处的质点P的振动方程。解析：由题图可以看出，该简谐横波的振