第十二章第2单元课下提知能.doc

一、选择题
1．声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是(　　)
A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射
D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉
解析：同一声波在不同介质中传播的波速不同，而频率一定，λ＝v/f，波长不同，A错．机械波的波速由介质决定，B错．干涉、衍射是波的特有现象，C对、D错．
答案：C
2．如图12－2－14所示为简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可断定此横波(　　)
A．向右传播，且此时质点B正向上运动
B．向右传播，且此时质点C正向下运动 图12－2－14
C．向左传播，且此时质点D正向上运动
D．向左传播，且此时质点E正向下运动
解析：由质点A向上运动可以确定波向左传播，则质点B、C正向下运动，质点D、E正向上运动，故C正确．
答案：C
3．一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图12－2－15所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s，从t＝0时刻开始经过0.2 s后此质点立即停止运动，则再经过
0.3 s时的波形图是图12－2－16中的(　　) 图12－2－15

图12－2－16
解析：由振动图象可知，波源从平衡位置开始振动的方向向上，这意味着任一刚刚开始振动的质点的振动方向必定向上，故经过0.2 s＋0.3 s＝0.5 s时，波在x轴正方向传播的距离为0.5 m，且振动方向向上，B正确．
答案：B
4．如图12－2－17所示为一列横波的图象，在此时刻，质点P的振动速度为v，经过0.2 s，P的振动速度仍为v，再经过0.2 s，P点的振动方向改变，速度大小还是v，从而可以断定(　　)
A．若波向左传播，波速最小为10 m/s 图12－2－17
B．若波向左传播，波速最小为5 m/s
C．若波向右传播，波速最小为10 m/s
D．若波向右传播，波速最小为15 m/s
解析：由题意，若波向左传播，则周期最大为0.8 s．由λ＝4 m，波速最小为5 m/s.B正确，A错误．若波向右传播，设质点由P点到最大位移处再回到P点的时间为t1，由P点直接到对称点P′的时间为t2，根据题意2t1＋t2＝0.2 s，t1＋2t2＝0.2 s，周期T＝2t1＋2t2，解得最大周期为T＝ s，此时波速为v＝＝15 m/s，故C错，D正确．
答案：BD
5．(2010·北京高考)一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图12－2－18甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是(　　)

图12－2－18
A．a处质点的振动图象　　　　　B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象 D．d处质点的振动图象
解析：由题图乙可知，计时起点，质点向y轴负方向运动，在题图甲中作出T以后的波动图象，根据波的传播方向和质点振动方向的关系可得选项B正确．
答案：B
二、非选择题
6．如图12－2－19所示为声波干涉演示仪的原理图．两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．

图12－2－19
解析：由同一波源分成的两列波频率相同，符合两列机械波干涉的条件．当两列波的路程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱；当路程差等于波长的整数倍时，振动加强．
答案：相同　减小　增大
7．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h 的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：
(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低．
(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高．
以上两种情况说明了什么问题？
解析：(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离．又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.
(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高．由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.
答案：(1)轿车的速度大于100 km/h
(2)轿车的速度小于100 km/h
8．如图12－2－20所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P质点的横坐标为x＝0.96 m．从图示时刻开始计时，求：

图12－2－20
(1)P质点刚开始振动时振动方向如何？
(2)P质点开始振动后，其振动周期为多少？
(3)经过多长时间P质点第二次到达波峰？
解析：(1)波上每一点开始振动的方向都与此刻波上最前端质点的振动方向相同，即向下振动．
(2)P质点开始振动后，其振动周期等于振源的振动周期，由v＝λ/T，可得：T＝λ/v＝0.4 s.
(3)P质点第二次到达波峰也就是第二个波峰传到P点，第二个波峰到P点的距离为
s＝x＋λ＝1.14 m所以t＝＝ s＝1.9 s.
答案：(1)向下振动　(2)0.4 s　(3)1.9 s
9．一列横波上有相距4 m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2 m，如图12－2－21所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速．

图12－2－21
解析：由振动图象得：
质点振动周期T＝0.4 s
B点比A点晚振动的时间
Δt＝kT＋T(k＝1,2,3，…)
所以A、B间的距离为
Δs＝kλ＋λ(k＝0,1,2,3，…)
则波长为
λ＝＝
因为λ＜2 m，所以k＝0,1
当k＝0时，λ1＝ m，v1＝＝ m/s＝ m/s
当k＝1时，λ2＝ m，v2＝＝ m/s＝ m/s
答案： m/s或 m/s
10．(2010·山东高考)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图12－2－22所示．
(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3 m处质点做简谐运动的 图12－2－22
振动图象(至少一个周期)．
(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．
解析：本题考查振动图象与波动图象、波速公式、全反射等知识点，意在考查考生运用知识解决实际问题的能力．
(1)如图所示．
(2)由波形图读出波长λ＝15×10－3 m
由波速公式得
v＝λf ①
鱼群与渔船的距离为
x＝vt ②
联立①②式，代入数据得
x＝3000 m ③
答案：(1)见解析图　(2)3000 m