高考物理微专题小练习专题44机械波含答案

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A．换用木锤替代橡胶锤敲击音叉，音叉发出声音的音调变高
B．当声波在介质中传播时，介质参与振动的频率等于声波频率
C．空气中超声波传播速度远大于普通声波传播的速度
D．超声波迎着汽车的行驶方向发射，汽车越快，仪器接收到的反射回波的频率越低
2．(多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C．挡板前后波纹之间距离相等
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象
3.
生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风，其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果．图丙表示的是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波．则( )
A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强
B．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
4.
[2022·湖北省华大新高考联考](多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时P、Q两质点偏离平衡位置的位移相等，以后最少每隔0.6 s两质点偏离平衡位置的位移相等，已知这列波的周期大于0.6 s，下列说法正确的是( )
A．波的传播速度为10 m/s
B．当质点P处于波峰时，质点Q处于平衡位置
C．质点P的振动方程为y＝4sin ( eq \f(5π,3) t＋ eq \f(5π,6) )cm
D．0～2.0 s时间内，质点P运动的路程为26 cm
5．[2022·吉林省实验中学高二期中]在x轴上有两个波源，分别位于x＝－0.2 m和x＝1.0 m处，振幅分别为12 cm、8 cm，由它们产生的两列简谐横波甲、乙分别沿x轴正方向和x轴负方向传播．如图所示为t＝0时刻两列波的波形图，此刻平衡位置处于x＝0.2 m和x＝0.6 m处的两质点刚开始振动．已知两列波同时传播到x＝0.4 m处，0～0.2 s时间内，平衡位置处于x＝0.4 m处的质点P运动的路程为L＝24 cm.求：
(1)甲波波速的大小；
(2)质点P的振动方程．
专题44 机械波
1．B 音叉振动的频率等于其固有频率，A错误；波传播时，介质的振动频率等于波源的振动频率，B正确；超声波也是声波，传播速度与普通声波相同，C错误；汽车越快，反射回波的频率越高，D错误．
2．ABC 因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，A正确；如果将孔AB扩大，孔的尺寸可能比波的波长大很多，就观察不到明显的衍射现象，B正确；波通过孔后，波速、频率、波长不变，挡板前后波纹之间距离相等，C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，由λ＝ eq \f(v,f)知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，D错误．
3．C 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正确；由题图丙可知，降噪声波与环境声波波长相等，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，两列声波使P点的振动方向相反，所以P点为振动减弱点，A、B错误；P点并不随波的传播方向移动，故D错误．
4．AD 根据最少每隔0.6 s两质点偏离平衡位置的位移相等，可判断0.6 s为半个周期，则周期一定是1.2 s，从而根据波长可计算波的传播速度为10 m/s，A项正确；当质点P处于波峰时，质点Q处于－2 cm的位置，B项错误；质点P的振动方程为y＝4 sin ( eq \f(5π,3)t＋ eq \f(π,6))cm，C项错误；根据传播性质可判断，质点P第一次到达波峰所需的时间为 eq \f(T,6)＝0.2 s，路程为 2 cm，再过1.8 s经过的路程为6倍的振幅，故0～2.0 s时间内，质点P运动的路程为26 cm，D项正确．
5．(1)4 m/s (2)yP＝4 sin 20π(t－0.05 s)(cm)(t≥0.05 s)
解析：(1)两列波在同一介质传播，波速相同，且由图可知波长相同，则周期、频率均相同，两列波在P点相遇时会形成干涉，且根据波形以及“上下坡”法可知两列波在P点相遇时引起P点的振动方向相反，则P点为振动减弱点，其振幅为
AP＝A甲－A乙＝4 cm
设波的周期为T，则两列波从0时刻到在P点相遇经历的时间为
t＝ eq \f(0.2,0.4)T＝ eq \f(T,2)
易知P点从平衡位置向上起振，在0～0.2 s时间内通过的路程为6个振幅，则
eq \f(T,2)＋6× eq \f(1,4)T＝0.2 s
解得T＝0.1 s
所以甲波的波速为v＝ eq \f(λ,T)＝4 m/s
(2)根据前面分析可知P点在0.05 s时刻从平衡位置向上起振，质点P的振动方程为
yP＝AP sin eq \f(2π,T)(t－0.05 s)＝4 sin 20π(t－0.05 s)(cm)(t≥0.05 s)