机械波
[基础巩固题组](20分钟,50分)
1.(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )
A.相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强
B.相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同
C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和
D.几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰
E.相遇之后,振动加强区域内质点的位移始终最大
解析:选BCD.两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动情况由两列波共同作用的结果决定,故A错误,B、C正确;几个人在同一房间内说话,发出的声波在空间中相互叠加后,每列波的振幅和频率并不改变,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项D正确;两列波相遇后,振动加强区域内质点的振幅最大,振动的位移仍随时间发生周期性变化,故E错误.
2.(多选)下列关于多普勒效应的说法中,正确的是( )
A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应
B.如果声源静止,就观察不到多普勒效应
C.当声源朝靠近观察者方向运动时,声源的频率不变
D.当声源远离观察者方向运动时,观察者接收到的频率变低
E.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的频率可能变高,也可能变低
解析:选CDE.波源运动时,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,A错;声源静止时,若观察者向声源运动,能发生多普勒效应,B错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率增大,相反,声源远离观察者方向运动时,观察者接收到的频率减少,C、D对,声源相对观察者运动时,二者距离可能增大,也可能减小,故观察者接收到的频率可能变低,也可能变高,E对.
3.(2019·贵州遵义航天高级中学模拟)(多选)一简谐横波沿x轴负向传播,t时刻的波形如图所示,则该时刻( )
A.质点A的速度向下
B.质点B的动能为零
C.从该时刻经过半个周期,质点C将移动到质点B的位置
D.从该时刻经过个周期,质点D的加速度达到最大
E.B、D两质点的振动情况总相反
解析:选ADE.根据“上下坡”法可得质点A向下振动,选项A正确;该时刻质点B正通过平衡位置向下振动,故动能不为零,选项B错误;简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动,不会随波迁移,选项C错误;t时刻质点D正通过平衡位置向上振动,从该时刻经过个周期,质点D到达波峰,故加速度最大,选项D正确;B、D两质点相隔半个波长,所以属于反相点,即振动步调相反,选项E正确.
4.(多选)如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线).S1的振幅A1=4 cm,S2的振幅A2=3 cm,则下列说法正确的是( )
A.质点D是振动减弱点
B.质点A、D在该时刻的高度差为14 cm
C.再过半个周期,质点B、C是振动加强点
D.质点C的振幅为1 cm
E.质点C此刻以后将向下振动
解析:选BDE.由图象可知,D点为两波谷相遇,应该是加强点,选项A错误;此时A点在加强后的最高点,D点在加强后的最低点,由波的叠加可知AD的高度差为14 cm,选项B正确;由于两波的频率相等,叠加后会形成稳定的干涉图象,所以A、D点始终是加强点,B、C点始终是减弱点,选项C错误;质点C为减弱点,振幅为两波源振幅之差,为1 cm,选项D正确;由题意可知此时刻以后质点C将向下振动,选项E正确.
5.(多选)如图所示,当波源和障碍物都静止不动时,波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射.下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )
A.增大波源的振动频率
B.减小波源的振动频率
C.增大障碍物的长度
D.减小障碍物的长度
E.波源远离障碍物运动
解析:选BDE.不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长,只要增大波长或减小障碍物的长度可满足题目要求.由λ=知,v不变,减小f,λ增大,故A、C错,B、D对;波源远离障碍物将产生多普勒效应,等效于增大波长,衍射明显,故E对.