机械波
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,均为多选题)
1.下列说法中正确的是 ( )
A.物体做受迫振动时,驱动力的频率越高,受迫振动的物体振幅越大
B.满足干涉条件的振幅不同的两列简谐横波相遇时,某时刻振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小
C.发生多普勒效应时,波源发出的波的频率发生了变化
D.一列水波遇到障碍物发生衍射,衍射后的水波频率不变
E.机械波从一种介质进入另一种介质后,它的频率保持不变
【解析】选B、D、E。物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,振幅达最大,这种现象称为共振,故A项错误;两列波发生干涉,振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大,但某时刻振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小,故B项正确;发生多普勒效应时,波源发出的波的频率不发生变化,故C项错误;水波发生衍射现象,频率仍不变,故D项正确;根据机械波传播的特点可知,机械波从一种介质进入另一种介质后,它的频率保持不变,故E项正确。
【加固训练】
(多选)(2018·莆田模拟)下列说法正确的是 ( )
A.“闻其声不见其人”说明声波能发生衍射而光不能发生衍射
B.干涉是波所特有的现象,水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉
C.几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变,不因其他波的存在而受影响
D.当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高,这是因为警笛发声的频率变大
E.比较来自星球与地球上相同元素光谱的频率,就可以判断出星球在靠近或远离地球
【解析】选B、C、E。“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时,声波能绕过阻碍物,继续传播,则声波比光波易发生衍射,故A项错误;水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉,故B项正确;几列波相遇时,能保持各自的状态互不干扰,故C项正确;警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高,这是因为接收到的频率变大,故D项错误;根据多普勒效应可以计算出物体相对运动的速度,所以通过测量星球上某些元素发出光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以判断星球靠近还是远离我们地球,还可以算出星球靠近或远离我们的速度,故E项正确。
2.如图所示,同一介质中的P、Q两列持续振动的简谐横波分别沿x轴正向和负向传播,质点a、b、c、d分别位于x=6 m、7 m、8 m、7.5 m处,若波的传播速度为10 m/s,图示为t=0 s时刻的波形图。则再经过t=0.5 s时 ( )
A.质点振动的频率为0.4 Hz
B.质点a、c处于平衡位置
C.质点b的位移大小为30 cm
D.质点d的振动方向沿-y轴
【解析】选B、D。由题意知,v=10 m/s,λ=4 m,v=λf得质点振动的频率为f==2.5 Hz,振动周期为T==0.4 s,故A项错误;质点a、c为振动减弱点,当t=0.5 s时,两波振动方向相反,所以质点a、c处于平衡位置,故B项正确;质点b是振动加强点,t=0.5 s时,两列波在质点b的位移均为0,故质点b的位移为0,故C项错误;t=0.5 s时,简谐横波P在d处向下振动,简谐横波Q在d处也向下振动,所以质点d的振动方向沿-y轴方向,故D项正确。