2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第二章第三节惠更斯原理及其应用 Word版含解析.doc

2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第二章第三节惠更斯原理及其应用 Word版含解析基础过关1.声波从声源发出，在空中向外传播的过程中( )A.波速在逐渐变小 B.频率在逐渐变小C.振幅在逐渐变小 D.波长在逐渐变小解析：声波在空中向外传播时，不管是否遇到障碍物引起反射，其波速(由空气介质决定)，频率(由振源决定)和波长(=v/f)均不变，所以A、B、D错，又因为机械波是传递能量的方式，能量在传播过程中会减小，故其振幅也就逐渐变小，C正确.答案：C2.下列现象中属于声波反射现象的是( )A.隔着墙能听到房外的人讲话 B.音响设备制作时要考虑混响效应C.夏日的雷声有时轰鸣不绝 D.在水里的人能听到岸上的声音解析：A是衍射现象，是声波绕过了墙继续传播.D是波由空气进入水，是折射现象，B、C是声波被反射的结果.答案：BC3.下列说法中，正确的是( )A.入射波的波长与反射波波长相等 B.入射波的波长大于折射波波长C.入射波的波长小于折射波波长 D.入射角与折射角的比等于两波速比解析：因为入射波与反射波介质相同，波速不变，故波长相等.而入射波与折射波所在介质的波速不明确，故B、C均不对.折射现象中入射角、折射角正弦之比等于两波速比，D错.答案：A4.如图2-3-4是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质中的波速为v1，波在介质中的波速为v2，则v1v2为( )图2-3-4A.1 B.1 C. D.解析：由图可知，介质中的入射角是60，介质中折射角是45，因此：答案：C综合运用5.一声波在空气中的波长为25 cm，传播速度为340 m/s,该声波传入另一介质中时，波长为80 cm，则它在这种介质中的传播速度是_m/s.解析：利用这列波在折射时频率不变可得，解得v2=1 088 m/s答案：1 088 m/s6.某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,那么他至少要离障碍物多远？(原声与回声区分的最短时间0.1 s)解析：在波的反射现象中，反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同，只有声波从人所站立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在0.1 s以上，才能辨别出回声，设障碍物至少和人相距为s，则应有2s=vt.可得：s=m=17 m答案：17 m7.用超声波可以探测鱼群位置.在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，当它向选定的方向发射出频率为5.8104 Hz的超声波后，经过0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波.已知这列超声波在水中的波长是2.5 cm，则鱼群与渔船相距多远？解析：利用超声波的频率和在水中的波长可得出它在水中传播的速度为v=f.根据超声波往返时间可知波传播所经的路程s=vt=ft=5.81042.510-20.64 m=928 m.可见鱼群与渔船相距s1=928/2 m=464 m.答案：464 m8.地震波的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为9.1 km/s和3.7 km/s，在一次地震时某观测站记录的纵波和横波的到达时刻相差50 s，地震的震源距这个观测站的距离约为多少千米？解析：设震源距观测站的距离为s，因同一频率不同种类的机械波在相同的介质中传播速度不相同，假设纵波传播时间为t1，横波传播时间为t2，由题设要件有t=t2-t1即：t=t2-t1=50所以s=312 km.答案：312 km9.一个观察者在高处用望远镜注视在地上的木工以每秒2次的频率击钉子，他听到声音时恰好看到击锤动作，若观察者距木工680 m，当木工停止击锤后，他还能听到几次击钉声？(声波在空中传播速度为340 m/s)解析：题中木工击钉子产生的声波属于一种时间短暂的“脉冲波”，如图2-3-5所示，设脉冲的间距为d，由于声速是v=340 m/s，木工击钉频率为f=2 Hz图2-3-5所以d=170 m.因此在680 m距离内有n=4个脉冲间隔，也就是说木工停止击钉后还能听到4次击钉声.答案：4次10.有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离多远？(v声=340 m/s)解析：若汽车静止问题就简单了，现汽车运动，声音传播，如图2-3-6所示为汽车与声波的运动过程示意图.设汽车由A到C路程为s1,C点到山崖B距离为s；声波由A到B再反射到C路程为s2，因汽车与声波运动时间同为t，则有s2=s1+2s图2-3-6即：v声t+v汽t =2s所以s=m=325 m答案：325 m附送：2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第二章第二节机械波的图象描述 Word版含解析基础过关1.图2-2-4所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示.则( )图2-2-4A.该波向左传播 B.质点B和D的运动方向相同C.质点C比质点B先回到平衡位置 D.此时质点F和H的加速度相同E.此时刻E点的位移为零解析：由平移法可知，波只有向左传播才会有此时刻质点F的运动方向向下.同理，质点D、E的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上.质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，由简谐振动的运动学特征a=可知，两质点的加速度相同.因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC=；而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB=tC.答案：ACDE2.声波在钢中的波速比空气中的大，当声波从空气传到钢中时( )A.频率变小，波长变小 B.频率变大，波长不变C.频率不变，波长变大 D.频率不变，波长变小解析：机械波的频率由波源决定，与介质无关，声波在钢中波速大，则波长大.答案：C3.图2-2-5所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法中正确的是( )图2-2-5A.若M点为波源，则M点开始振动时方向向下B.若M点为波源，则P点已经振动了C.若N点为波源，则P点已经振动了D.若N点为波源，则该时刻P质点动能最大解析：若M点为波源，相当于M点追随它左边的点，又因为是经过一个周期的波形，此时M点的振动方向向上，即为开始振动时的方向或者根据波传到了N点，此时N点振动方向向上，即波源的开始振动方向向上，而传到P点要经过，因而P点已振动.若N点为波源，N开始振动方向向下，传到P点经，故P点已振动了，而此时P点在最大位移处，速度为零，动能最小.答案：C4.图2-2-6所示的是一列简谐波在某一时刻的波形图象.下列说法中正确的是( )图2-2-6A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同B.质点B、F在振动过程中位移总是相等C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D.质点A、I在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长解析：从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的，因而这五个点的位移不总是相同，A错误；质点B、F是同处在波峰的两个点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等，B正确；质点D、H是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，C正确；虽然质点A、I在振动过程中位移总是相同，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点，它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长)，D错误.答案：BC5.一列简谐波在t时刻的波形如图2-2-7所示，此时刻介质质点M的运动方向向上，经过时间t后的波形如图中虚线所示，若振源周期为T，则( )图2-2-7A.t一定为 B.t可能为C.t一定为 D.t可能为解析：由M点的运动方向向上可判定波沿x轴负向传播，可认为图中的虚线是由实线向左平移个波形得到的，故t可能是T，当然，也可能是nT+T,故D对.答案：D6.一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图2-2-8所示，自右向左传播，已知在t1=0.7 s时P点出现第二次波峰(0.7 s内P点出现两次波峰)，Q点的坐标是(-5，0)，则以下判断中正确的是( )图2-2-8A.质点A和质点B在t=0时刻的位移是相等的 B.在t=0时刻，质点C向上运动C.在t1=0.7 s末，Q点第一次出现波峰 D.在t2=0.9 s末，Q点第一次出现波峰解析：t=0时刻，A、B位移等大反向，故A错；因波向左传播，故质点C向上运动，B项正确；波动中各质点的振动周期为T，则=0.7 s，故T=0.4 s.波源振动一个周期的时间内，波向前移动一个波长，由图知，该长度为4 m，而Q点到与其最近的波峰间的距离为7 m，故在0.7 s末Q点第一次出现波峰，选项C正确，D错误.答案：BC综合运用7.某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5 cm，振动周期为0.4 s，振动在介质中沿x轴正向传播，波速为1 m/s，当质点由平衡位置O开始向上振动0.2 s时立即停止振动，则振源停止振动后经过0.2 s时刻的波形是( )解析：因振源只振动了0.2 s，故波形沿波的传播方向向前平移2.答案：C8.如图2-2-9所示，为一列简谐横波某一时刻的图象，若已知P点的振动方向向上，则这列波正在向_传播.图2-2-9解析：(1)特殊点法：由于P点振动方向向上，说明它比它相邻的波峰振动得晚，由图知该波在向右传播.(2)上、下“坡”法：由于P点振动方向向上，故其所在坡路为下坡，由图可以看出该波正向右传播.答案：右9.在如图2-2-10所示的两个图象中，图甲是一列简谐波在t=0.05 s时刻的波形曲线，图乙是该波所在介质中平衡位置为x=1 m的质点的振动图象.由这两个图象可知，波速的大小为_；波的传播方向是_.图2-2-10解析：根据振动图象可知周期T=0.20 s，在t=0.05 s时，x=1 m质点正通过平衡位置向下运动，由波的图象可知，波沿x轴负方向传播.从波的图象中还可知波长为4 m，由公式v=T即可求得波速大小为20 m/s.答案：20 m/s 沿x轴向负方向传播10.从甲地向乙地发出频率为50 Hz的声波，若当波速为330 m/s时，在甲、乙两地间有若干个完整波形的波，当波速为340 m/s时，甲、乙两地间完整波形的波数减少了一个，则甲、乙两地相距多少米？解析：本题主要考查了波长、频率、波速三者之间的关系及学生的空间想像能力，此题创新之处在于虽在同一介质中波速却发生了变化，有人认为这题有问题，其实不然，虽是同一介质，当温度发生变化时，波速也随之变化，由题意得两次波长分别为：1=m 2=设波速为330 m/s时，甲、乙两地间有n个完整波形.据题意有：(n-1)1=n2所以n=34所以甲、乙两地间距离为s=n2=34m=224.4 m答案：224.4 m