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1、考点训练考点训练 43 波的特有现象、多普勒效应、次声波和超声波波的特有现象、多普勒效应、次声波和超声波一、本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只 有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得 6 分，选不全的得 3 分，有选错 或不答的得 0 分.1.下列四种声现象，哪一种是声波的干涉（ ）A.在门窗关闭的屋里说话，听起来比在旷野里响B.隔着院墙与人谈话，虽然不见其人，却能闻其声C.环绕正在发声的音叉走一周，会觉得声音有强弱的变化D.将两只固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一只音叉后用手将 它按住，让它停止振动，却能听
2、见未被敲击的音叉发出了声音答案：C解析：区别声波的干涉、衍射、反射及共振现象.2.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.人能辨别不同乐器发出的声音，证明声波不会发生干涉答案：C解析：同一种机械波在同一种介质中传播的速度是相等的，不同频率的声波在同一种介 质中的波长由公式 v=f 可知，波长是不相同的，故选项 A、B 是错误的.衍射是波的特性， 声波也具有这个特性，故选项 C 是正确的.至于选项 D，人能分辨不同乐器的声音与这些声 音具有不同的音质有关，
3、与干涉无关，故选项 D 是错误的.3.(2006 浙江金华重点中学高三质检)超声波是指频率在 20 000 Hz 以上的高频声波，次 声波是指频率低于 20 Hz 的低频声波.已知人体内器官的振动频率为 418 Hz，则在强度较 大且相同的情况下，对人体伤害最大的是（ ）A.人能听到的声波 B.超声波C.次声波 D.超声波与次声波对人体的伤害相同答案：C解析：人能听到的声波对人体的危害没有超声波和次声波对人体的危害大，但人体器官 振动的固有频率为 418 Hz，在次声波频段内，频率接近，易产生共振，会对人体器官造 成更大的伤害.4.设在某均匀介质中(如空气)有一发声体 P 正在发射某一恒定频率
4、的声波.在离 P 距离为 s 的地方有一观察者 Q 听到 P 发出的声波音调一定，那么以下说法中正确的是 （ ）A.当 P 不动，Q 以一定速度远离 P 时，Q 听到的音调变高B.当 Q 不动，P 以一定速度远离 Q 时，Q 听到的音调变高C.当 P、Q 均以一定速度相互接近时，Q 听到的音调变低D.当 P、Q 均以一定速度相互远离时，Q 听到的音调变低答案：D解析：根据多普勒效应，声源跟观察者相互靠近时，音调变高，反之音调变低.5.(2005 河北石家庄重点中学高三联考)如下图，水面上有 M、N 两个振动情况完全一样 的振源，在水面上形成两列水波.在 MN 连线的中垂线上有 a、b、c 三点
5、.已知某时刻 a 点是 两波谷相遇点，b 点是两波峰相遇点.则可以判断 c 点（ ）A.一定是振动加强的点 B.一定是两波峰相遇点C.一定是两波谷相遇点 D.条件不足，无法判断答案：A解析：由波的干涉特点可知，当某点到两个波源距离差为半波长偶数倍时，此时为振动 加强点，故 MN 中垂线上的点全部为振动加强点，并且相邻的波峰和波谷相互间隔 T/2， 故应选 A.6.(2006 安徽合肥高三一联)在同一均匀介质中，有 A、B 两列孤立波相向传播，波速大 小相同，振幅分别为 A1、A2，某时刻的波形和位置如图所示.则下列说法正确的有 （ ）A.波 A 的周期大于波 B 的周期B.两列波在传播到 x=
6、5 m 处开始相遇C.x=6 m 的质点在振动过程中振幅为 A1+A2D.x=6.5 m 的质点在振动过程中振幅为 A1+A2答案：D解析：如题图所示，AB，由 v=/T 和它们的波速相等可得，TATB，故 A 错误.根 据图中两列孤立波的位置可得，两列波在传播到 x=6 m 处开始相遇，故 B 错误.两列孤立波 在图示时刻波峰之间的距离为 9 m，由于它们的波速相等，两个波峰将在 x=6.5 m 处相遇， 即该质点在振动过程中振幅为 A1+A2，故 C 错误，D 正确.7.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 是一个孔，O 是 波源，图中已画出波源所在区域波的
7、传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表 示一个波长，则关于波经过孔以后的传播情况，下列描述中不正确的是（ ）A.此时能明显观察到波的衍射B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将孔 AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波的频率增大，能更加明显地观察到衍射现象答案：D解析：考查发生明显衍射的条件.8.(2006 浙江杭州高三一模)如图所示，两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播， 两波源分别位于 x=-210-1 m 和 x=1210-1 m 处，两列波的波速均为 v=0.4 m/s，两波源的振 幅均为 A=2 cm.图示为 t=0 时刻两列波的图象（传播方向
8、如图） ，此刻平衡位置处于 x=0.2 m 和 x=0.8 m 的 P、Q 两质点刚开始振动.质点 M 的平衡位置处于 x=0.5 m 处，关于各质点 运动情况的判断正确的是（ ）A.质点 M 刚开始运动时的方向沿 y 轴正方向B.t=0.75 s 时刻，质点 P、Q 都运动到 M 点C.t=1 s 时刻，质点 M 的位移为-4 cmD.这两列波相遇时将发生干涉，M 点振动始终加强，位移始终最大答案：C解析：根据图象可知，两列波都是使介质中每个质点从平衡位置沿 y 轴负方向开始振动.由 于 P、Q 两质点的平衡位置到质点 M 的平衡位置的距离相等，当两列波同时使质点 M 开 始振动时，质点 M
9、 的运动方向沿 y 轴负方向，故 A 错误.t=0.75 s 时刻，两列波同时传播到 M 点，使质点 M 开始振动，但是，介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近沿 y 轴做 简谐运动，不会沿着波的传播方向发生迁移，即此时刻，质点 P、Q 不会运动到 M 点，故 B 错误.t=1 s 时刻、t=0 时刻的 x=0.1 m 和 x=0.9 m 的两个质点的振动同时传播到 M 点，它 们单独引起 M 点振动的位移都是-2 cm，因此，M 点的位移等于这两个位移的矢量和，即 M 点的位移为-4 cm，故 C 正确.因为两列波的波速、波长都相等，所以它们的频率也相等， 当这两列波相遇时一定发生干涉.由
10、于 M 点的平衡位置到两波源的距离相等，所以，在 M 点两列波引起的振动始终是加强的，即 M 点将以 4 cm 的振幅振动，但是 M 点的位移还要 随着时间发生周期性变化，而不是始终最大，故 D 错误.9.如图所示为两列同频率相干水波在 t=0 时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表 示波谷.已知两列波的振幅均为 2 cm（且在图中所示范围内振幅不变） ，波速为 2 m/s，波长 为 0.4 m，E 点是 BD 连线和 AC 连线交点，下列说法正确的是（ ）A.A、C 两点是振动减弱的点B.B、D 两点在该时刻的竖直高度差为 4 cmC.E 点是振动加强的点D.t=0.05 s 时，E 点离
11、平衡位置的位移大小为 2 cm答案：AC解析：同频同相波叠加形成振动加强点，同频反相波叠加形成振动减弱点.10.(2006 湖北黄冈重点中学高三质检)消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题， 内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都会发出噪声，干涉型消声器可以用来削 弱高速气流产生的噪声.干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为 的声波沿 水平管道自左向右传播.在声波到达 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过 r1和 r2的路程， 再在 b 处相遇，即可达到削弱噪声的目的.若 r=r2-r1，则 r 等于（ ）A.波长 的整数倍 B.波长 的奇数倍C.半波长的奇数倍 2D.半波
12、长的偶数倍2答案：C解析：由波的干涉特点可知：当某点到两相干波源的距离差为半波长的奇数倍时，此点 为振动减弱点，故选 C.二、本题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分.请把正确答案填写在横线上.11.（8 分）如图所示 S1和 S2是两个相干的波源，其振幅为 A，图中实线和虚线分别表 示两波形成的波峰和波谷，那么 a 点的振幅为_，b 点的振幅为_，c 点 的振幅为_.经四分之一周期后，在 a、b、c 三点中，振动加强点是_.答案：2A 0 2A a、c解析：波的干涉特征.12.（8 分）(2004 上海高考)A、B 两波相向而行，在某时刻的波形与位置如下图所示.已 知波的传播速度为 v
13、，图中标尺每格长度为 l，在图中画出又经过 t=7l/v 时的波形.答案：解析：根据波的叠加原理可得.三、本题共 2 小题,每小题 12 分.13.利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量.图甲中仪器 A 和 B 通过 电缆线连接,B 为超声波发射与接收一体化装置,而仪器 A 为 B 提供超声波信号源而且能将 B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形.现固定装置 B,并将它对准匀速行驶的小车 C,使每隔固定时间 T0发射一短促的超声波脉 冲(如图乙中幅度大的波形),而 B 接收到的由小车 C 反射回的超声波经仪器 A 处理后显示如 图乙中幅度较小的波形.反射波滞后的时间已
14、在下图中标出,其中 T 和 T 为已知量.另外还 知道该测定条件下声波在空气中的速度为 v0.则根据所给信息可判断小车的运动方向为 _(填“向左”或“向右”)，速度大小为_.答案：向右 TTTv 00 2解析：由屏幕上显示的波形可以看出，反射波滞后于发射波的时间越来越长，说明小车 离信号源的距离越来越远，小车向右运动.由题中乙图可得，小车相邻两次反射超声波脉冲的时间t=T0+(T+T)-T21 21=T0+T 21小车在此时间内前进的距离为s=v0 2T小车的速度为 v=.ts TTTv 00 214.有一种用钢丝操纵的做圆周飞行的飞机模型，装有两冲程的活塞式发动机作为动力. 操纵者站在圆心，
15、在他听来发动机工作时发出的声音是平稳不变的.场边的观察者听到的声 音忽高忽低地做周期性变化.(1)这是由于_产生的,这种现象叫 _.*(2)模型飞机的飞行速度是 90 km/h，活塞式发动机的转速是 9 000 r/min，则观察者听到的声音的最高频率是_ Hz，最低频率是_ Hz，操纵者听到的声音的 频率是_ Hz.（设这时空气中的声速为 340 m/s）答案：（1）声源与观察者有相对运动 多普勒效应（2）162 140 150解析：（1）声源与观察者有相对运动；多普勒效应.（2）飞机的速度 v=90 km/h=25 m/s发动机发声的频率 f0= Hz=150 Hz，这也是操纵者听到的声音的频率.609000当飞机向观察者飞行时，声波波长为 1= m=2.1 m，此时观察者听到的频率即15025340为最高频率 fmax= Hz=162 Hz.1v 1 . 2 340当飞机远离观察者飞行时，声波波长变为 2= m=2.43 m，此时观察者听到的15025340频率即为最低频率 fmi
