2024秋新教材高中物理课时跟踪检测十六机械波的传播现象粤教版选择性必修第一册

课时跟踪检测（十六）机械波的传播现象eq\a\vs4\al(A)组—重基础·体现综合1．(多选)下列说法中正确的是()A．入射波的波长和反射波的波长相等B．入射波的波长大于折射波的波长C．入射波的波长小于折射波的波长D．入射波和折射波频率相同解析：选AD不论波反射还是折射，波的频率均不变，在反射现象中，由于介质相同，反射波与入射波波速相同，由λ＝eq\f(v,f)知，波长相同，故A、D正确；在折射现象中，介质不同，则波长变更，由于未知两介质的状况，入射波与折射波的波长大小关系无法推断，故B、C错误。2．两列沿相反方向传播的、振幅和波长都相同的半波(如图甲)，在相遇的某一时刻(如图乙)两列波“消逝”，此时图中a、b质点的振动方向是()A．a向上，b向下 B．a向下，b向上C．a、b都静止 D．a、b都向上解析：选B依据振动与传播方向关系知，两列波在a点引起的振动方向均向下，在b点引起的振动方向均向上，故B正确。3．(多选)下列说法正确的是()A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B．波发生反射时，频率、波长、波速均不变C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变更D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变更解析：选BC波发生反射时是在同一介质中，频率、波长、波速均不变，选项A错误，B正确；波发生折射时，介质变更，故波速发生变更，但频率由波源确定，波的频率不变，由v＝λf可知波长也发生变更，选项C正确，D错误。4.如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是()A．提高波源频率B．降低波源频率C．增加波源距桥墩的距离D．减小波源距桥墩的距离解析：选B叶片A静止不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，即水波衍射现象不明显，而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，所以要让叶片A动起来只能减小桥墩的尺寸或增大水波的波长，水波的速度肯定，降低波源频率会增大波长，提高波源频率会减小波长，故A错误，B正确；变更波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，故C、D错误。5.如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象。已知波在介质Ⅰ、Ⅱ的波长之比为eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(sin60°,sin45°)，波在介质Ⅰ中的波速为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2，则v1∶v2为()A．1∶eq\r(2) B.eq\r(2)∶1C.eq\r(3)∶eq\r(2) D.eq\r(2)∶eq\r(3)解析：选C由v＝λf得eq\f(v1,v2)＝eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(\r(3),\r(2))，故选项C正确。6.(多选)两列完全相同的机械波在某时刻的叠加状况如图所示，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时()A．a、b连线中点振动加强B．a、b连线中点速度为0C．a、b、c、d四点速度均为0D．再经过eq\f(1,2)周期c、d两点振动仍旧减弱解析：选ACDa点是波谷与波谷相遇点，b点是波峰与波峰相遇点，c、d两点是波峰与波谷相遇点，则a、b两点是振动加强的，且a、b连线上也是振动加强的，a、b两点连线中点未达到波峰或波谷，故速度不为0，故A、C正确，B错误；c、d两点处于波谷与波峰相遇处，再经过eq\f(1,2)周期c、d两点振动仍旧减弱，故D正确。7．(多选)图甲为一列横波在t＝0时的波动图像，图乙为该波中x＝2m处质点P的振动图像，下列说法正确的是()A．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.25HzB．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸肯定比4m大许多C．再过0.5s，P点的动能最大D．波沿x轴正方向传播解析：选CD由题图乙可知该波的频率为1Hz，由波的干涉条件可知选项A错误；由题图甲可知该波的波长λ＝4m，所以选项B错误；再过0.5sP点处于平衡位置，动能最大，选项C正确；由甲、乙图像可推断选项D正确。8．(多选)某同学留意到手机摄像头旁边有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。如图是志向状况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波，则()A．降噪过程事实上是声波发生了干涉B．降噪过程可以消退通话时的全部背景杂音C．降噪声波与环境噪声的传播速度相等D．P点经过一个周期传播的距离为一个波长解析：选AC分析题意可知，降噪过程事实上是声波发生了干涉，降噪声波与环境声波波长相等、波速相等、频率相同，由于两列声波等幅反相，使噪声振动减弱，A选项正确；降噪过程不能消退通话时的全部背景杂音，只能消退与降噪声波频率相同的杂音，B选项错误；机械波传播的速度由介质确定，则知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，C选项正确；机械波在传播过程中，介质中的质点不会随波移动，D选项错误。9.如图是两个波源振动频率相同、振动方向相同的两列波在空间传播的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷。a为虚线交点，b为实线交点，c为a与b连线的中点。(1)从图示时刻起先，经过eq\f(1,2)周期，a、b、c各点分别处于什么位置？(2)从图示时刻起先，经过eq\f(3,4)周期，a、b、c各点又分别处于什么位置？解析：(1)由题图可知，此刻a、b点分别是两列波的波谷相遇点和波峰相遇点，都是振动加强点；而c点处于加强区域，所以c点也是加强点，a、b、c三点的振幅为两列波的振幅之和。此刻a点在波谷，b点在波峰，c点在平衡位置，经eq\f(1,2)周期后，a点在波峰，b点在波谷，c点仍在平衡位置。(2)经过eq\f(3,4)周期，a点在平衡位置，将向波谷方向振动；b点在平衡位置，将向波峰方向振动；c点为a、b的中点，所以此刻c点在波峰位置。答案：(1)a点在波峰，b点在波谷，c点在平衡位置(2)a点在平衡位置，b点在平衡位置，c点在波峰eq\a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新10．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a，距离墙均为eq\r(3)a，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到其次声枪响的时间为()A．听不到 B．甲开枪3t后C．甲开枪2t后 D．甲开枪eq\f(\r(3)＋\r(7),2)t后解析：选C乙听到第一声枪响必定是甲放枪的声音干脆传到乙的耳中，故t＝eq\f(2a,v)。甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到其次声枪响必定是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC和CB所示，由几何关系可得AC＝CB＝2a，故其次声枪响传到乙的耳中的时间为t′＝eq\f(AC＋CB,v)＝eq\f(4a,v)＝2t，故C正确。11.(多选)如图所示，在x轴上有两个沿竖直方向振动的波源S1、S2(图中未画出)，在两波源之间有a、b两个点，二者间距为2m。已知a点振动始终减弱且振幅为2cm，b点振动始终加强且振幅为8cm，视察发觉b点连续出现两次波峰间隔时间为2s，假设a、b之间没有振动加强点和减弱点。则下列推断正确的是()A．两波源S1、S2振动周期肯定相同，且周期为2sB．两波源S1、S2在介质中产生的机械波的波长为4mC．波源S1振幅可能是5cmD．两波源S1、S2在介质中产生的机械波的波速为4m/s解析：选ACD两列波发生干涉，它们的频率、周期肯定是相等的，b点连续出现两次波峰间隔时间为2s，可知两波源的周期都是2s，故A正确；由题假设a、b之间没有振动加强点和减弱点，a点振动始终减弱，b点振动始终加强，且两波源产生的波的波长相等，由分析可知a、b两点之间的距离等于eq\f(λ,4)，可得λ＝8m，故B错误；由于a点振动始终减弱且振幅为2cm，b点振动始终加强且振幅为8cm；设A的振幅为A1，B的振幅为A2，则：A1＋A2＝8cm；|A1－A2|＝2cm，可得A1＝3cm或A1＝5cm，故C正确；两列波的波速：v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8,2)m/s＝4m/s，故D正确。12．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24m。有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰。(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在传播过程中遇到一根直立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为30m的桥洞，桥墩直径为3m，桥墩处能否看到明显衍射现象？(4)若该桥为一3m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射现象？解析：(1)由题意知：周期T＝eq\f(60,20)s＝3s。设波长为λ，则5λ＋eq\f(λ,2)＝24m，λ＝eq\f(48,11)m。由v＝eq\f(λ,T)得，v＝eq\f(48,11×3)m/s