第八章　第41练　机械波B-2026版一轮复习

第41课时机械波[B]分值：60分1~6题每小题4分，7题10分，共34分1.(多选)(2023·辽宁卷·8)“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是()A.插入水中的筷子，看起来折断了B.阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹C.驶近站台的火车，汽笛音调变高D.振动音叉的周围，声音忽高忽低2.(多选)公路巡警开车在限速100km/h的高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。则下列说法正确的是()A.此现象属于波的衍射B.此现象属于多普勒效应C.该轿车超速D.该轿车未超速3.(2025·山东泰安市开学考)两个步调相同的相干波源S1、S2上下振动，波在水平面内传播，形成了如图所示的干涉图样，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅分别为A1＝5cm，A2＝10cm，下列说法中正确的是()A.质点a始终保持静止不动B.质点b的位移始终大于质点d的位移C.质点b与质点c的振动始终加强D.任意时刻，质点c和质点d在竖直方向上的高度差不超过15cm4.(多选)(2024·山东省校考)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轴-0.2m和1.2m处，两波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。如图为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x轴0.2m和0.8m的P、Q两质点开始振动，下列说法正确的是()A.M为振动加强点，N为振动减弱点B.两列波相遇前平衡位置为0.2m处的质点振动方程为y=-2sin2πt(cm)C.第1s内，质点M的运动路程为16cmD.稳定后，P、Q之间还有3个振动减弱点5.(2023·海南卷·4)下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是()A.该波的周期是5sB.该波的波速是3m/sC.4s时P质点向上振动D.4s时Q质点向上振动6.(多选)一列简谐横波沿直线传播，A和B两点是沿传播方向上的两点，波由A传向B，A、B两点平衡位置相距s＝3m，从0时刻起A点的振动图像如图中的甲所示，B点的振动图像如图中的乙所示，则下列说法正确的是()A.该波的波长可能为4mB.该波的波长可能为2.4mC.该机械波的最大传播速度为0.6m/sD.该波遇到10m的孔，一定能发生明显的衍射我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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7.(10分)如图所示，在xOy平面内有两个点波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝10m处，它们在同一均匀介质中均从t＝0开始沿y轴正方向做简谐运动，波源S1开始的振动方程为y1＝5sin(5πt)cm，波源S2开始的振动方程为y2＝3sin(5πt)cm，质点P位于x轴上x3＝1m处，已知质点P在t＝0.1s时开始振动，求：(1)(3分)这两列波在介质中的波长；(2)(7分)在t＝0至t＝1.3s内质点P通过的路程。8、9题每小题6分，10题14分，共26分8.(2024·江西卷·6)如图(a)所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图(b)、(c)所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是()A.振动减弱；d＝4.725mmB.振动加强；d＝4.725mmC.振动减弱；d＝9.45mmD.振动加强；d＝9.45mm9.(2023·湖南卷·3)如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4m，DC＝3m，DC垂直AB。t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是()A.这三列波的波速均为2m/sB.t＝2s时，D处的质点开始振动C.t＝4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动D.t＝6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm10.(14分)(2023·全国甲卷·34(2))分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同，振幅均为5cm，波长均为8m，波速均为4m/s。t＝0时刻，P波刚好传播到坐标原点处，该处的质点将自平衡位置向下振动；Q波刚好传到x＝10m处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。(1)(6分)在给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在t＝2.5s时刻的波形图(P波用虚线，Q波用实线)；(2)(8分)求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。

答案精析1.BD2.BC3.C[质点a为两波源连线的中垂线上，到两波源的距离相等，且两波源振动完全相同，所以质点a为振动加强点，不会静止不动，故A错误；质点b是波峰与波峰相遇，是振动加强点，振幅最大，为两波振幅之和15cm；质点d是波峰与波谷相遇，所以d为振动减弱点，振幅最小，为两波振幅之差5cm，但质点b的位移不一定大于质点d的位移，故B错误；质点b是波峰与波峰相遇，质点c是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强点，振动始终加强，故C正确；质点c是振动加强点，振幅最大，为两波振幅之和15cm，质点d为振动减弱点，振幅最小，为两波振幅之差5cm，d在波峰，c在波谷，则此时c、d两质点的竖直高度差最大为20cm，故D错误。]4.AB[由题图可知，两列波的波源起振方向相同，两列波的波长均为0.4m。N点到两波的波源距离差为Δx1=(1.2m-0.4m)-0.6m=0.2m=12λ，所以N点为振动减弱点，同理，M点到两波源的距离差为Δx2=(1.2m-0.5m)-0.7m=0，所以M点为振动加强点，故A项正确；由于v=λT，ω=2πT，解得ω=2πrad/s，由题意可知，其振幅为2cm，由于初始时波源的振动方向向下，所以综上所述，该处质点的振动方程为y=-2sin2πt(cm)，故B项正确；两列波传播到M点的时间为Δt=Δxv=0.8-0.50.4s=0.75s，t=1s时质点M振动时间为t=1s-0.75s=0.25s=14T，M点为振动加强点，因此路程为s=2A=4cm，故C项错误；振动减弱点是该点到两波源的距离差为半波长的奇数倍，P和Q点之间的振动减弱点为0.4m和5.C[由两个质点的振动图像可知，该波的周期是4s，A错误；4s时，P质点向上振动，Q质点向下振动，C正确，D错误；两个质点振动步调相反，可知两质点间距离等于(n+12)λ(n＝0，1，2，…)，只有当n＝0时，12λ＝6m，λ＝12m，v＝λT＝3m/s，n≥1时，v≠3m/s6.BC[根据题意可知，由于波由A传向B，由题图可知，A质点的振动形式经过t＝(n+14)T(n＝0，1，2，3，…)传到B质点，则有3m＝(n+14)λ(n＝0，1，2，可知，当n＝0时λ0＝12m，当n＝1时，λ1＝2.4m由题图可知，该波的周期为20s，波长最大时，波速最大，则有vm＝λ0T＝0.6m/s，故A错误，B、C正确；由于该机械波的波长不确定，可能很短，故该波遇到10m的孔，不一定能发生明显的衍射，故D7.(1)4m(2)72cm解析(1)由题意知ω＝5πrad/s，周期T＝2πω＝0.4s，波速v＝x3t＝10m/s，波长为λ＝vT＝(2)P点到两波源的路程差d＝S2P－S1P＝8m＝2λ，所以P点是振动加强点。0~0.1s内，P不振动；0.1~0.9s内，P只参与由波源S1产生的振动，s1＝8A＝40cm0.9~1.3s内，P同时参与由波源S1和S2产生的振动且振动加强，故s2＝4(A1+A2)＝32cm综上所述，在t＝0至t＝1.3s内质点P通过的路程s＝s1+s2＝72cm。8.A[根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为T＝2×10－7s，又波速v＝6300m/s，则超声波在机翼材料中的波长λ＝vT＝1.26×10－3m，结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt＝1.5×10－6s，故两个反射信号的路程差2d＝vΔt＝9.45×10－3m＝152λ，解得d＝4.725mm，则两个反射信号在探头处振动减弱，故A正确。9.C[由题图(b)的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为v＝λT＝1m/s，A错误；由题图(a)可知，与D处距离最近的波源是波源C，距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为tC＝DCv＝3s，故t＝2s时，D处的质点还未开始振动，B错误；由几何关系可知AD＝BD＝5m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为tAB＝ADv＝5s，故t＝4.5s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为t1＝t－tC＝1.5s，由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动，C正确；t＝6s时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2＝t－tC＝3s，由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷；t＝6s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3＝t－tAB＝1s，由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰。根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y＝2A－A＝2cm，故t＝6s时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm，10.(1)见解析图(2)见解析解析(1)根据Δx＝vt得Δx＝4×2.5m＝10m可知t＝2.5s时P波刚好