第2节 机械波
[随堂检测]
1.(2017·4月浙江选考)一列向右传播的简谐横波,当波传到x=2.0 m处的P点时开始计时,该时刻波形如图所示.t=0.9 s 时,观测到质点P第三次到达波峰位置.下列说法正确的是( )
A.波速为0.5 m/s
B.经1.4 s质点P运动的路程为70 cm
C.t=1.6 s时,x=4.5 m处的质点Q第三次到达波谷
D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5 Hz
答案:BCD
2.在同一介质中两列频率相同,振动步调一致的横波互相叠加,则( )
A.波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的
B.振动最强的点经过T后恰好回到平衡位置,因而该点的振动是先加强后减弱
C.振动加强区和减弱区相间隔分布,且加强区和减弱区不随时间变化
D.加强区的质点某时刻的位移可能是零
解析:选ACD.由题知两列波满足相干的条件,因此在它们相遇的区域里会产生干涉图样,波峰与波谷叠加的点其振幅等于|A1-A2|,为减弱点,选项A正确.振动最强的点经T后回到平衡位置,它仍是振动加强点,选项B错误.根据干涉图样的特点知选项C正确.叠加区域的所有质点都在以自己的平衡位置为中心振动,因此选项D正确.
3.(2020·嘉兴调研)一列简谐波沿x轴正方向传播,某时刻波形图如图甲所示,a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置.如再过个周期开始计时,其中某质点继续振动的图象如图乙所示,则该质点是( )
A.a处质点 B.b处质点
C.c处质点 D.d处质点
解析:选D.画出再过个周期后的波形图,a处质点处于波谷,c处质点处于波峰,b处质点处于平衡位置且向下运动,d处质点处于平衡位置且向上运动,所以图乙是d处质点的振动图象,选项D正确.
4.(2020·杭州联考)如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,下列说法中正确的是( )
A.图示时刻质点b的加速度正在减小
B.从图示时刻开始,经过0.01 s,质点a通过的路程为20 cm
C.若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50 Hz
D.若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物,能发生明显的衍射现象
解析:选CD.图示时刻质点b向下运动,质点的加速度正在增大,选项A错误;此波周期为T==0.02 s,频率为50 Hz.从图示时刻开始,经过0.01 s,质点a振动了半个周期,故其通过的路程是40 cm,选项B错误;若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50 Hz,选项C正确;根据发生明显衍射现象的条件,若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物,能发生明显的衍射现象,选项D正确.
[课后达标]
不定项选择题
1.现有下列常见物理现象:
(1)在春天里一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;
(2)“闻其声而不见其人”;
(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.
这些物理现象分别属于波的( )
A.反射、衍射、干涉、多普勒效应
B.折射、衍射、多普勒效应、干涉
C.反射、折射、干涉、多普勒效应
D.衍射、折射、干涉、多普勒效应