2025版高考物理一轮复习第一章机械振动与机械波2机械波训练4含解析选修3-4

PAGE3-机械波1.如图所示,S1和S2是两个相干波源,其振幅均为A,周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻,c是波谷与波谷的相遇点,下列说法中正确的是 ()A.a处质点始终处于离平衡位置2A处B.随着时间的推移,c处的质点将向右移动C.从该时刻起,经过14T,cD.若S2不动,S1沿S1b连线向b运动,则b处质点仍旧始终处于平衡位置【解析】选C。a点是波峰和波峰叠加,由于两列波的振幅相等,其振幅为2A,虽此时位移为2A,但不是始终处于2A处,故A错误;振动的质点只是在各自的平衡位置旁边振动,不会“同流合污”,则c处的质点将不会向右移动,故B错误;由图知c点是波谷和波谷叠加的位置,是振动加强点,经过14T,c处的质点将通过平衡位置,故C正确;若S2不动,S1沿S1b连线向b运动,则b处质点不肯定始终处于平衡位置,缘由是移动后,b处不肯定就是波峰与波谷相遇,故D2.如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是 ()【解析】选D。依据发生明显衍射的条件,即当波的波长与小孔或障碍物的尺寸相当,或大于小孔和障碍物的尺寸,会发生明显的衍射。波遇到小孔发生明显的衍射时,小孔处相当于新的波源,可知A、B的衍射图样都错误;故A、B错误;波遇到与波长差不多的障碍物后,能“绕过”障碍物接着向前传播。故D图样正确,C错误。3.(多选)(2024·全国卷Ⅲ)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是 ()A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处,两列波的相位差不随时间改变【解析】选B、D、E。两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同,故B正确;任何质点都在依据相同的频率在振动,不同区域的质点振幅和相位不肯定相同,故A、C错误;各质点振动的频率与波源频率相同,波源振动频率又与振动片的振动频率相同,同一质点处,两列波的相位差由两列波的初相位及周期确定,而两列波的初相位及周期是不随时间改变的,因此,两列波的相位差也是不随时间改变的,故D、E均正确。4.(多选)两列简谐横波在同种介质中沿x轴相向传播,如图所示是两列波在t=0时的各自波形图,实线波A向右传播,周期为TA。虚线波B向左传播,已知实线波的振幅为10cm,虚线波的振幅为5A.虚线波B遇到障碍物时更简单发生明显的衍射现象B.实线波和虚线波的频率之比为2∶3C.两列波在相遇区域内会发生干涉现象D.t=TA时,x=5m【解析】选A、D。实线波的波长为λ1=4m,虚线波的波长为λ2=6m,依据波长越长的越简单发生明显衍射现象,故A正确;实线波的波长为λ1=4m,虚线波的波长为λ2=6m,它们的波速相等,由波速公式v=λf得:实线波和虚线波的频率之比为f1∶f2=λ2∶λ1=3∶2,两列波的频率不同,不能发生干涉现象,故B、C错误。t=TA时10cm,由虚线波引起的位移为零,则此时此质点的位移为10cm【补偿训练】蝉是利用了a发出声音,某同学围绕蝉休息的树干走了一圈,听到忽高忽低的蝉鸣声,这是由于声波的b现象,a、b组合正确的是 ()A.蝉的嘴干涉B.蝉的腹鼓干涉C.蝉的翅