粤教版高中物理选择性必修第一册课时练18机械波的传播现象含答案（教师用）

课时素养评价18　机械波的传播现象
(分值：92分　单选4分　多选6分)
A组　知识点分组练
1．(多选)下列现象属于波的衍射现象的是(　　)
A．“隔墙有耳”
B．“空山不见人，但闻人语响”
C．“余音绕梁，三日不绝”
D．夏日雷声轰鸣不绝
解析：“余音绕梁，三日不绝”和夏日雷声轰鸣不绝主要是由声音的反射现象引起的，而“隔墙有耳”和“空山不见人，但闻人语响”均属于波的衍射现象．综上所述，A、B正确．
答案：AB
2．下列哪些现象不是由声音的反射形成的(　　)
A．夏天下雨时，我们总是先看到闪电，后听到雷声
B．北京天坛的回音壁的回音现象
C．同样高的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些
D．在火车站候车大厅中，我们有时听不清播音员的声音
解析：先看到闪电，后听到雷声是由于光比声音传播速度快，不是声音的反射，故A符合题意；北京天坛的回音壁的回音现象属于声音的反射，故B不符合题意；同样高的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些，描述的是声音的反射现象，故C不符合题意；在火车站候车大厅中，我们有时听不清播音员的声音，是声音的反射造成的，故D不符合题意．
答案：A
3．关于波的折射现象，下列说法正确的是(　　)
A．一切波都能发生折射现象
B．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变
C．不是所有的波都能发生折射
D．波发生折射时，波长、频率和波速都会发生变化
解析：当波从一种介质传播到另一种介质时，一切波都能发生折射，A正确，C错误；波的传播方向跟两种介质界面垂直时，传播方向不变，B错误；波从一种介质传播进入另一种介质时，频率不变，波速发生变化，而波长λ＝，则波长随着波速变化而变化，D错误．
答案：A
4．利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则(　　)
A．图甲、乙均显示了波的干涉现象
B．图甲、乙均显示了波的衍射现象
C．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象
D．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象
解析：由波的干涉和衍射概念知，图甲是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图乙是两列波的传播，显示了波的干涉现象，D正确．
答案：D
5.夕阳下的钱塘江畔，交叉潮如神来之笔，激情相拥，波澜壮阔．交叉潮实质是甲、乙两列水波(视为简谐横波)相遇形成的，如图，a、c分别是甲、乙水波区域的一个质点，b是两水波相遇区域的一个质点，下列说法正确的是(　　)
A．a质点会随甲波的传播向前运动
B．此时c质点的振动周期等于乙波的传播周期
C．c质点振动的速度等于乙波的传播速度
D．若b质点是振动加强点，则它的位移始终处于最大
解析：根据横波的形成规律可得a质点只在自己平衡位置做简谐运动，不会随甲波的传播向前运动，A错误；c质点的振动周期等于乙波的周期，B正确；c质点在自己平衡位置附近做简谐运动，速度时刻变化，它和波的传播速度是两回事，C错误；若b质点是振动加强点，则它的位移也是时刻在变化，不是始终处于最大，D错误．
答案：B
6.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知(　　)
A．B侧波是衍射波
B．A侧波速与B侧波速相等
C．减小挡板间距离，衍射波的波长将减小
D．增大挡板间距离，衍射现象将更明显
解析：观察可知，A侧波是衍射波，A错误；波速决定于介质，介质不变，波速不变，B正确；衍射波的波速不变，周期不变，则波长也不变，C错误；增大挡板间距离，衍射现象将不明显，D错误．
答案：B
7．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，两人相距2a，距离墙均为a.当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为(　　)
A．听不到 B．甲开枪3t后
C．甲开枪2t后 D．甲开枪t后
解析：乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故t＝.甲、乙两人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC和CB，由几何关系得AC＝CB＝2a，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为t′＝＝＝2t.
答案：C
8.(多选)如图为某列波从介质1入射到介质2的波线分布，已知该波在介质1中的周期为T1、频率为f1、波长为λ1、波速为v1，在介质2中的周期为T2、频率为f2、波长为λ2、波速为v2，则下列判断正确的是(　　)
A．T1＞T2 B．f1＞f2
C．v1＞v2 D．λ1>λ2
解析：折射现象中，折射前后波的周期与频率不变，A、B错误；从题图可知入射角i大于折射角γ，由折射定律公式＝得，v1＞v2，C正确；由v＝λf知，λ1＞λ2，D正确．
答案：CD
9．在强噪声环境下佩戴降噪耳机可以保护人们耳朵的健康．这种耳机通过发射与噪声振幅和频率相匹配、相位相反的声波来抵消噪声．理想情况下的降噪过程如图所示，其中实线代表环境噪声，虚线代表降噪系统产生的等幅反相声．下列说法正确的是(　　)
A．降噪声波与环境噪声声波都是横波
B．降噪过程运用了波的叠加原理
C．降噪声波与环境噪声声波的波速大小不相等
D．从图示时刻起，经过半个周期之后，P点将变为振动的加强点
解析：降噪声波与环境噪声声波都是纵波，A错误；降噪过程运用了波的叠加原理，由题图可知，降噪声波与环境噪声声波波长相等，则频率相同，叠加时产生稳定干涉，又由于两列声波等幅反相，所以能使振幅减为零，从而起到降噪作用，B正确；由于传播介质相同，所以降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，C错误；由题图可知，两列声波使P点的振动方向相反，所以P点为振动减弱点．从图示时刻起，经过半个周期之后，P点仍为振动的减弱点，D错误．
答案：B
B组　促思提能训练
10.两列振幅分别为A1、A2且波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向左传播的波，虚线为向右传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点．下列说法中正确的是(　　)
A.质点a、c、e为振动减弱点
B．质点b、d为振动减弱点
C．质点a、c、e始终静止不动
D．图中时刻质点b的速度方向向下
解析：两列波波长相等，速率相同，故频率相同，为相干波，两列波相向传播，由题图可知，b、d为振动减弱点，两列波的振幅分别为A1、A2，b、d两点的振幅为A2－A1；a、c、e为振动加强点，即质点a、c、e以振幅A2＋A1做简谐运动，A、C错误，B正确；图中时刻质点b为波峰与波谷相遇时刻，质点b的速度为零，D错误．
答案：B
11．(多选)两列完全相同的机械波在某时刻的叠加情况如图所示，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时(　　)
A．P、M连线为振动加强区
B．P、M连线中点速度为0
C．P、M、Q、N四点速度均为0
D．再经过半个周期，Q、N两点振动加强
解析：此时M点波峰与波峰相遇，而P点是波谷与波谷相遇，是振动加强点，则P、M两点是振动加强点，且P、M连线上的点也是振动加强的， P、M两点连线中点未达到波峰或波谷，故速度不为0，A正确，B错误；P点处于波谷，速度为零；M点处于波峰，速度为零；Q、N两点振动减弱，则速度为零，即四点的速度均为0，C正确；Q、N两点处于波谷与波峰相遇处，再经过半个周期，Q、N两点振动仍然减弱，D错误．
答案：AC
12．(多选)如图甲所示，t＝0时刻质点O开始振动，产生沿O、P所在直线向右传播的简谐横波，OP＝s.图乙为质点p从t＝t1时刻开始振动的图像，则(　　)
A．t＝0时刻质点O的振动方向沿y轴正方向
B．t＝0时刻质点O的振动方向沿y轴负方向
C．该波与另一频率为的同类波叠加能产生干涉现象
D．该波与另一频率为的同类波叠加不能产生干涉现象
解析：由题图乙可知质点p的起振方向沿y轴正方向，则t＝0时刻质点O的振动方向沿y轴正方向，A正确，B错误；由图乙可知该波周期为T＝t2－t1，频率为f＝＝，根据干涉现象的产生条件可知，该波与另一频率为的同类波叠加不能产生干涉现象，C错误，D正确．
答案：AD
13．(多选)两波源A、B分别位于x轴上xA＝0、xB＝16 m处，两波源沿y轴方向做简谐运动，振动产生的两列波a、b相向传播，某时刻两列波的波形如图所示，一段时间后两列波叠加，已知两波源从平衡位置开始到再次同方向经过平衡位置所用时间均为2 s，下列说法正确的是(　　)
A．两波源起振方向相同
B．两列波的波速均为2 m/s
C．经过2 s两列波相遇
D．两列波叠加后将发生干涉现象
解析：波最前沿质点的振动方向与波源的起振方向相同；根据“同侧法”可知，x＝4 m处的质点的振动方向沿y轴负方向，因此波源A的起振方向沿y轴负方向；x＝12 m处的质点的振动方向沿y轴负方向，因此波源B的起振方向沿y轴负方向，两波源的起振方向相同，A正确；由图可知，两列波波长相等，λ＝4 m，在同种介质中传播，波速相等，所以波的周期相等；两波源从平衡位置开始到再次同方向经过平衡位置所用时间均为2 s，因此两波源的振动周期T＝2 s，两列波的波速v＝＝ m/s＝2 m/s，B正确；两列波相遇的时间t＝＝ s＝4 s，C错误；两列波的周期相等，所以波的频率相等，则两列波叠加后将发生干涉现象，D正确．
答案：ABD
14.(16分)一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2 m．当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速为340 m/s.
(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率；
(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度；
(3)若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1 400 m/s，按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中，求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比．
解析：(1)声波在介质Ⅰ中传播时，由v＝λf得f＝＝ Hz＝1 700 Hz，由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为 1 700 Hz.
(2)由v＝λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s.
(3)波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中，频率不变，故当波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ时，其频率之比为1∶1.
答案：(1)1 700 Hz　(2)1 020 m/s　(3)1∶1
15．(14分)如图甲所示，两振动情况相同的波源M、N相距1.0 m，波源激起的横波波长为0.8 m，其振动图像如图乙所示，求：
(1)波的传播速度大小v；
(2)M、N连线间振动加强点的个数及位置．
解析：(1)根据图乙可知，该波周期为T＝2.0 s，则波的传播速度大小为v＝＝ m/s＝0.4 m/s．
(2)由于两波源的振动情况相同，所以M、N连线间的点与M、N的距离差满足等于波长的整数倍时，该点为振动加强点，则有Δx＝nλ＝0.8n m(n＝0，1，2，…)，由几何关系可得M、N连线间点与M、N的距离差范围为－1 m<Δx<1 m．M、N连线间有3个振动加强点，位置分别为距离M点0.1 m处，距离M点0.5 m处，距离M点0.9 m处.
答案：(1)0.4 m　(2)见解析
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