第1页共7页课时跟踪检测(四十四)1.(多选)关于机械波的特性,下列说法正确的是(机械波)A.只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象B.火车鸣笛时向我们驶来,听到的笛声频率将比声源发出的频率高C.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化就能知道血液的速度,这种方法应用的是多普勒效应D.当观察者背离波源运动,接收到的波的频率小于波源的频率解析:选BCD只有障碍物的尺寸比波长小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象,A错误;根据多普勒效应,火车鸣笛时向我们驶来,听到的笛声频率将比声源发出的频率高,B正确;向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化就能知道血液的速度,这种方法应用的是多普勒效应,C正确;根据多普勒效应,当观察者向波源运动,接收到的波的频率大于波源的频率,当观察者背离波源运动,接收到的波的频率小于波源的频率,D正确。2.(2019·福建省南平市质检)如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2cm,波速为2m/s,波长为8cm,E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法中正确的是()A.A、C两处两质点是振动加强的点B.B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4cmC.E处质点是振动减弱的点D.经0.02s,B处质点通过的路程是8cm解析:选D由题图可知,A、C两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方,是振动减弱的点,A错误;B、D两点都是振动加强的点,振幅都是4cm,此时D点处于波峰,B点处于波谷,则B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm,B错误;B、D两点都是振动加强的点,它们的连线上各点振动也加强,所以E处质点是振动加强的点,C错误;λ8×10-2
由T==s=0.04s,0.02s为半个周期,则B处质点通过的路程是s=2A=2×4cmv2=8cm,D正确。3.关于多普勒效应,下列说法正确的是(A.多普勒效应是由于波的干涉引起的)第2页共7页B.发生多普勒效应时,波源的频率发生了改变C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的D.只有声波才有多普勒效应解析:选C多普勒效应是由于波源与观察者之间发生相对运动而产生的,其波源的频率不发生变化,是观察者接收到的频率发生变化,故C正确,A、B错误;机械波和光波都有多普勒效应现象,故D错误。4.(2019·河南省濮阳市模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如图所示。已知波速为0.4m/s,且波刚传到c点。下列选项正确的是()A.波源的振动周期为0.4sB.t=0时,质点d沿y轴正方向运动C.t=0时,质点a的加速度比质点b的加速度大D.质点a比质点b先回到平衡位置解析:选B由题图可知,波长λ=0.08m,而波速v=0.4m/s,则周期T=λ0.08=s0.4v=0.2s,故A错误;因为波沿x轴正方向传播,根据“上下坡法”,可知d处于“下坡路”,故t=0时刻质点d沿y轴正方向运动,故B正确;t=0时,质点a的位移小于质点b的位移,故质点a的加速度比质点b的加速度小,故C错误;在t=0时刻,质点a的振动方向沿y轴负方向向波谷运动,而质点b的振动方向沿y轴负方向向平衡位置运动,故质点a比质点b后回到平衡位置,故D错误。5.(2020·山东等级考模拟卷)某一列沿x轴传播的简谐横波,在tT=时刻的波形图如图所示,P、Q为介质中的两质点,质点P正在向4动能增大的方向运动。下列说法正确的是(A.波沿x轴正方向传播TB.t=时刻,Q比P的速度大4C.t=D.t=3T时刻,Q到达平衡位置43T时刻,P向y轴正方向运动4越靠近平衡位置运动速度越大,质点P正在向动能增大的方向运动,则P)解析:选D第3页共7页T向下运动,波沿x轴负方向传播,故选项A错误;t=时刻,Q到达最远位置,速度为零,4P在平衡位置和最远位置之间,速度不为零,所以Q比P的速度小,故选项B错误;t=时刻,Q到达y轴正向最远位置,故选项C错误;t=项D正确。6.(2019·广东省深圳市调研)图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图乙为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2m的质点,下列说法正确的是()3T43T时刻,P向y轴正方向运动,故选4A.波速为1m/sB.波的传播方向向右C.0~2s时间内,P运动的路程为8cmD.0~2s时间内,P向y轴正方向运动解析:选C由图甲可知该简谐横波波长为2m,由图乙知周期为4s,则波速为v=λT=0.5m/s,故A错误;根据图乙的振动图像可知,在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下,所以该波向左传播,故B错误;由于t=2s时,质点P在波谷,且2s=0.5T,所以质点P运动的路程为2A=8cm,故C正确;由于该波向左传播,由图甲可知t=2s时,质点P已经在波谷。所以可知0~2s时间内,P向y轴负方向运动,故D错误。7.(多选)(2020·福建南平质检)一列简谐波沿x轴传播,t=0时刻的波形图如图甲中实线所示,t=1.1s时刻的波形如图甲中虚线所示,图乙是该波中某质点的振动图像,则以下说法正确的是()A.波的传播速度为10m/sB.波沿x轴正方向传播C.图乙可能是x=2m处质点的振动图像第4页共7页D.x=1.5m处的质点经0.6s通过的路程为30cm解析:选AD波速为v=λ4=m/s=10m/s,选项A正确;0~1.1s内波沿传播方T0.4向传播11m,11m=2λ+3m,因此波沿x轴负方向传播,选项B错误;x=2m处的质点1在t=0时刻在平衡位置向下运动,选项C错误;0.6s=1T,x=1.5m处质点经0.6s通过2的路程为六个振幅,即为30cm,选项D正确。8.(2020·临沂模拟)如图所示为一列向左传播的横波的图像,图中实线表示t时刻的波形,虚线表示又经Δt=0.2s时刻的波形,已知波长为2m,下列说法正确的是(A.波的周期的最大值为2sB.波的周期的最小值为2s9)C.波的速度的最小值为9m/sD.波的速度的最大值为9m/s解析:选C9n+10.2m=λ,因波向左传播,则由图像可知波向左传播的距离为1010n+910T(n=0、1、2…),n=0时,周期最大,最大值为λ(n=0、1、2…),所以0.2s=Tm=λ2s,波速最小,最小值为vmin==9m/s,所以选项A、B、D错误,C正确。9Tm
9.如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形。(1)写出这列波的波速表达式;(2)若波速大小为74m/s,波速方向如何?解析:(1)由题图图像可知λ=8m3当波向右传播时,波传播距离为s=nλ+λ=(8n+3)m(n=0,1,2…)8波速为v=s8n+3=m/s=(16n+6)m/sΔt0.5(n=0,1,2…)。当波向左传播时,波传播距离为第5页共7页5s=nλ+λ=(8n+5)m8波速为v=(n=0,1,2…)(n=0,1,2…)。s8n+5=m/s=(16n+10)m/sΔt0.5(2)若波速大小为74m/s,在Δt=t2-t1时间内波传播的距离为s=v·Δt=74×0.5m=37m。5因为37m=4λ+λ,所以波向左传播。8答案:见解析10.在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m的A、B两点,如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。已知该波波长大于2m,求这列波可能的波速。解析:由振动图像得质点振动周期T=0.4s,若波由A向B传播,B点比A点晚振动的时间3Δt=nT+T(n=0,1,2,3,…),4所以A、B间的距离为λ3Δt=nλ+λ(n=0,1,2,3,…),4T4Δs16则波长为λ==m,4n+34n+3Δs=vΔt=因为λ>2m,所以n=0,1当n=0时,λ1=当n=1时,λ2=λ14016m,v1==m/s,33Tλ24016m,v2==m/s。77T若波由B向A传播,A点比B点晚振动的时间1Δt=nT+T(n=0,1,2,3,…),4所以A、B间的距离为1Δs=nλ+λ(n=0,1,2,3,…),4则波长为λ=4Δs16=m4n+14n+1因为λ>2m,所以n=0,1