选修3-4《波的特有现象声波超声波》高考小试

1/6波的特有现象声波超声波高考小试1．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率，在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是()A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波2.如右图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s.则有()A．图中质点b的加速度在增大B．从图示时刻开始，经过0.01s质点a通过的路程为4cm，相对平衡位置的位移为零C．若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另列波的频率为50HzD．若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200m3.(2010年正定中学)如右图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波．甲波沿x轴的正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，以图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是()A．a、b点振动加强，c、d点振动减弱B．a、c点振动加强，b、d点振动减弱C．a、d点振动加强，b、c点振动减弱D．a、b、c、d点的振动都加强4.2/6(2010年湖北黄冈)如右图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处)，P是振动减弱区域中的一点，从图中可看出()A．P点到两波源的距离差等于1.5λB．两波源之间的距离一定在2.5个波长到3.5个波长之间C．P点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强D．当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波谷也一定传到P点5．如图所示，S1、S2是弦线两端的两个波源，它们的振动周期都为T、振幅都为A，某时刻S1发出的波恰好传到C，S2发出的波恰好传到A，图中只画出了此时刻两列波在AC部分的叠加波形，S1A间、S2C间波形没有画出，下列说法中正确的是()A．A、B、C三点是振动减弱点B．A、C是振动减弱点；B是振动加强点，振幅为2AC．再过T4，AC间的波形是一条直线D．再过T4，AC间的波形不是一条直线6．如下图所示为两列简谐波在同一条绳子上传播时某时刻的波形图，M为绳子上x＝0.2m处的质点，则下列说法正确的是()A．这两列波将发生干涉现象，质点M的振动始终加强B．由图示时刻开始，再经甲波周期的14，M将位于波谷C．甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大D．因波的周期未知，故两列波的波速的大小无法比较7.3/6两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如右图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是()A．两波源的振动频率一定不相同B．虚线一定是波谷与波谷相遇处C．两列波的波长都为2mD．两列波的波长都为1m8.如右图所示，横波1沿BP方向传播，B点的振动图象如下图甲所示；横波2沿CP方向传播，C点的振动图象如下图乙所示．P与B相距40cm，P与C相距50cm，波速都为20cm/s.两横波在P处相遇，两横波振动方向相同，P点振幅为()A．70cmB．50cmC．10cmD．35cm9．如下图a所示，一根弹性绳，O、A、B为绳上三点，OA＝2m，OB＝5m，t＝0时刻O点和B点同时开始向上振动且振动图象相同，如下图b所示(取向上为正方向)．已知振动在绳上传播的速度为5m/s，则()A．t＝0.6s时刻，质点A速度为负向最大4/6B．t＝0.7s时刻，质点A速度为零，位移为－2A0C．t＝0.75s时刻，质点A速度为零，位移也为零D．0～0.8s时间内，质点A通过的路程为2A010．如下图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－2m和x＝12m处，两列波的速度和振幅相等，图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，从图示时刻经0.4s，位于x＝5m的质点M第一次到达负向最大位移处，下列有关说法错误的是()A．t＝0.6s时刻，质点M位于正向最大位移处B．两列波的波速为10m/sC．质点M的振动周期为0.4sD．质点M开始振动的方向沿y轴正方向11.两列横波在x轴上沿相反方向传播，如右图所示，传播速度v＝6m/s，两列波的频率都是f＝30Hz，在t＝0时，这两列波分别从左和右刚刚传到S1和S2处，使S1和S2都开始向上做简谐振动，S1的振幅为2cm，S2的振幅为1cm，已知质点A与S1、S2的距离分别是S1A＝2.95m，S2A＝4.25m，当两列波在A点相遇时，A点的振幅为多大？12．2008年5月12日四川汶川地区发生了里氏8.0级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1km/s和3.7km/s，在某地的观测站中，记录了汶川地震的纵波和横波到达该地的时间差5.4s.(1)求这个观测站距汶川的距离；(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？5/6参考答案：1.【解析】电磁波是电磁场传播形成的．在传播过程中电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直，所以电磁波应为横波．故选D.【答案】D2.【解析】判断A项可先由“上下坡法”得出质点b此时的运动方向向下，即正在远离平衡位置，回复力增大，加速度增大，A正确；由图得波长为4m，只要障碍物的尺寸不大于4m或相差不大，就能产生明显的衍射现象，所以D错误；根据波长、波速和频率的关系是f＝vλ＝50Hz，所以，若该波遇到另一列波发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率必定与这列波频率相同，为50Hz，C正确；另外由频率得这列波的周期为0.02s，经过0.01s后，质点a应运动到负方向最大位移处，通过的路程为4cm，相对平衡位置的位移为－2cm，B错误，选A、C.【答案】AC3.【答案】B4.【解析】从S1、S2的中点起到向右三条虚线上，S1、S2的距离差依次为0.5λ、1.5λ、2.5λ.【答案】ABD5.【解析】两列波同时开始传播，由波形可以得出，S1首先向下运动，S2首先向上运动，A、B、C三点都是减弱点，A正确，B错误，若两列波单独传播，再过四分之一周期，两列波的波形应如下图所示，AC之间的所有质点在两列波的作用下位移均应为零，此时AC间波形为一条直线，C正确，D错误，选A、C.【答案】AC6.【答案】ABC7.【解析】只有两列频率相同的波相遇，才能产生干涉现象，A错．波谷与波谷相遇点为加强点，而图中虚线为振动减弱区域，B错．如右图所示的该时刻相邻两实线间为λ2，由此可知3λ＝6m，即λ＝2m．C正确，D错误．【答案】C8.【解析】Δl＝PC－PB＝50cm－40cm＝10cm，由图可知T＝1s，λ＝vT＝20cm，所以Δl＝λ2，但是由两波源的振动图象知，两波源振动情况相反，所以P点应为加强点，所6/6以P点的振幅A＝A1＋A2＝30cm＋40cm＝70cm，只有A正确．【答案】A9.【解析】由图象可知T＝0.4s，λ＝vT＝2m，OA之间相距一个波长，O、B之间相距2.5个波长，所以A点滞后O点一个周期，滞后B点1.5个周期，因为两列波为相干波，所以A点从t＝0.4s时刻开始振动，在t＝0.6s时刻应该振动到位移为零处，此时由B点振动的波正好传到A点，因此A点不再振动，它通过的路程应为2A0.故选C、D答案．【答案】CD10.【解析】这两列波相向传播，波速相等，两列波第一个波谷同时到达质点M，用时t＝0.4s，传播距离x＝4m，则波速v＝xt＝10m/s，周期T＝0.4s，故B、C项正确．t＝0.4s时，质点M位于负向最大位移处，再过T2即0.2s将位于正向最大位移处，A项正确．该两列波最前沿质点P、Q正向下振动，故质点M的起振方向向下，D项错．【答案】D11.【解析】根据v＝λf，则λ＝vf＝630m＝0.2mS1、S2两波源到A点的波程差ΔS＝S2A－S1A＝(4.25－2.95)m＝1.3m因为是完全相同的波源，所以ΔS若满足半波长的偶数倍，A点振动加强，振幅为两振幅之和，ΔS若满足半波长的奇数倍，A点振动减弱，振幅为两振幅之差，由此判定ΔSλ/2＝1.3×2/0.2＝13即满足半波长的奇数倍，A点为振动减弱点，振动振幅为A＝A1－A2＝(2－1)cm＝1cm.【答案】1cm12.【解析】(1)设观测站距汶川的距离为s，则sv横－sv纵＝t，s＝v纵v横v纵－v横t＝9.1×3.79.1－3.7×5.4km≈34km.(2)因为纵波先到观测点，因而先观察到的是左右晃动．【答案】(1)34km(2)见解析