v2025高中物理题库8 超声波和次声波1含答案.pdf
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1、1 纵波也可以发生干涉现象。图甲是可以使轻质泡沫颗粒悬浮的声悬浮仪,上、下两圆柱体间的两列振幅相同的同频超声波相遇发生干涉现象。泡沫颗粒能在振幅几乎为零的点附近保持悬浮状态。以上、下两波源的连线为 x 轴,轴上两列超声波的叠加情况可简化为图乙所示,实线表示振动加强点的位置,虚线表示振动减弱点的位置。已知这两列超声波传播的速度均为340m/s。则下列说法正确的是()A.振动加强点的质点,位移始终最大B.泡沫颗粒能悬浮在0.50cmx 的 M 点附近C.该声悬浮仪发出的超声波频率为68000HzD.增大该声悬浮仪所发出的超声波频率,泡沫颗粒可悬浮的点的个数增加【答案】D2 超声波指纹识别是第 3
2、代指纹识别技术,相较于电容和光学指纹识别,具有精度高且不易受到外界干扰等优点,在现在智能手机上得到了广泛的应用,其原理是指纹识别器发出一束超声波,超声波在手指表面指纹的峰和谷处反射情况不相同,构建出手指指纹情况,关于超声波指纹识别,下列说法正确的是()A.指纹识别中的超声波可以用次声波代替B.超声波频率越高,在同种介质中传播速度越快C.超声波的频率越高,波长越短,识别就越精确D.超声波在从玻璃进入空气时波速变慢,波长变长2025高中物理题库8 超声波和次声波1含答案【答案】C3 超声波是一种频率高于 20000Hz 的声波,波长很短,广泛应用于生活与生产实践关于超声波及应用,下列说法中正确的是
3、()A.在同种介质中,超声波的速度大于次声波的速度B.超声波的频率越高衍射本领越强C.高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长,说明此时车正在靠近测速仪D.“彩超”检查身体时,超声波迎着血液流动方向发射,仪器接收到的反射回波的频率低于其发射的超声波的频率【答案】C4 人类生活的陆地被海洋紧密环绕着,美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物,部分海洋生物有着独特的交流方式,如海豚采用发射频率高达150000Hz的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s,下列说法正确的是()A.超声波从海水传播到空气中时,频率增大B.在同一介质中,超声波的传播速度
4、比次声波快C.超声波探路是利用了波的干涉原理D.超声波在海水中的波长约为0.01m【答案】D5 人耳能够听到的声波的频率范围是 20Hz20000Hz。超声波是频率高于 20000Hz、不能引起人们听觉的机械波。关于超声波及应用,下列说法正确的是()A.超声波和人耳能够听到的声波比较,在同一种介质中传播时的速度较大B.超声波的频率越高,衍射现象越明显C.在高速公路上汽车靠近测速仪时,发出的超声波的波长大于接收到的超声波的波长D.“彩超”检查身体时,超声波的传播方向与血液流动方向相同时,仪器接收到反射回来的超声波频率高于发出的频率【答案】C6789101112131415161718192021
5、222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475
6、76777879808182838485868788899091929394959697989910011如图所示,在 x 轴上有一根材质均匀的绳子,绳子的两端点分别置于6mx 和12mx 处,现使绳子两端点分别上下做简谐运动,产生两列波甲和乙,分别沿 x 轴正方向和 x 轴负方向传播。0t时刻2mx 和8mx 处的质点刚好开始振动,10st 时两列波恰好第一次相遇,则下列说法正确的是()A.两波源开始振动的方向相同B.两列波能在绳子上形成稳定的干涉图样C.两列波的波速 1m/sD.14st 时,2mx 处质点的位移为10cm【答案】BD2.战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子,训练者
7、把两根相同绳子的一端固定在一点,用双手分别握住绳子的另一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加 50%,对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点,训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示,若右手抖动的频率是 2Hz,下列说法正确的是()A.该时刻 Q 点的振动方向沿 y 轴负方向B.该绳波传播速度为 2m/sC.再经过 0.25s,Q 点到达 x 轴上方对称位置2D.从该时刻开始计时,质点 P 的振动方程为20sincmyt【答案】C3、雨滴落在平静水面上的 S 处,形成一列水波向四周传播(可视为简谐波),A、B 两点与 S 在同
8、一条直线上,C、S 在另外一条直线上。图示时刻,A 在波谷,B、C 在不同的波峰上。已知波速为v,A、B 连线在水平方向的距离为a。则()A.水波的波长为aB.A 点振动频率为2vaC.到达第一个波峰的时刻,C 比 A 滞后3avD.从图示时刻起,经过av的时间,B、C 之间的距离增大了2a【答案】C4列简谐横波沿 x 轴传播,已知 x 轴上11mx 和28mx 处的质点的振动图像分别如图甲、乙所示。已知这列波的波长满足7m3.5m,以下说法正确的是()A.0t时刻,11mx 处的质点正在向y轴负方向运动B.若波沿 x 轴正方向传播,波速为 14m/sC.若波沿 x 轴负方向传播,波速为 8m
9、/s3D.11mx 处的质点和33mx 处的质点的速度方向一定始终相反【答案】AB5、.2023 年 2 月 5 日佛山和 2 月 11 日河源发生地震,为了了解地震,减少地震带来的危害,研究地震波的发生、传播等规律特别重要。某地震监测站监测到一列沿 x 轴传播的地震波,0t时刻 x 轴上3km3km区间内的波形如图甲所示。1kmx 处质点的振动图像如图乙所示,0.25st 时该质点第一次处于波峰。下列说法正确的是()A.该地震波的周期为0.75sB.该地震波沿 x 轴正方向传播C.该地震波沿 x 轴传播的速度为4km/sD.2.25st 时,1kmx 处的质点处于波峰【答案】BC6 沿 x
10、轴传播的一列简谐横波在0t时刻的波动图像如图甲所示,平衡位置在4 mx 处的质点 Q 的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.该列波的传播方向沿 x 轴正方向B.该列波的传播速度为 6.25m/s4C.经过 0.4s 时间,质点 Q 沿波的传播方向运动了 3mD.0.2st 时,质点 Q 的加速度方向沿 y 轴正方向【答案】A7 波源 O 在 t=0 时刻开始振动,产生一列简谐横波。以波源 O 为坐标原点,波的传播方向沿 x 轴正方向,某时刻的部分波形图如图甲所示,P 点是平衡位置为x=2m 处的质点,图乙为 x 轴上某质点 Q 的振动图像,下列说法正确的是()A.波源的起振方向沿 y
11、轴负方向B.质点 Q 的平衡位置与 O 点相距 1mC.在 04s 内,质点 P 经过的路程为 8cmD.t=6s 时,x=5m 处的质点第一次到达波峰【答案】AB8.图甲为一列简谐横波在0t时刻的波形图,ab、两质点的横坐标分别为2max 和6mbx,图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是()A.该波沿x轴负方向传播,波速为1m/sB.甲图中,在2st时质点a坐标变为4 0,C.质点a在任意的2s内所走的路程都为2m5D.在3st 时质点b的速度沿y轴正方向,且在增大【答案】D9、3 月 8 日,河源市发生 4.5 级地震,广佛多地震感明显。地震波按传播方式可分为横波(S
12、波)、纵波(波)和面波(L 波)。若在某地记录到 S 波在0t时刻的波形图如图所示,已知该 S 波传播速度4km/sv,传播方向水平向右,则下列说法正确的是()A.该波波长为 4mB.该波振动频率为 0.25HzC.此时刻质点 M 向右运动D.经一个周期,质点 M 运动的路程为 20cm【答案】D10.一列简谐波沿轴传播,其波源位于坐标原点。质点刚好完成一次全振动时,形成的简谐横波波形如图所示,已知波速为 8/,波源简谐运动的周期为 0.4,是沿波传播方向上介质中的一个质点,则A.图中轴上、之间的距离为 3.2B.波源的起振方向沿轴正方向C.在一个周期内,质点将向右运动一个波长的距离D.图示时
13、刻质点所受的回复方向沿轴正方向【答案】D611 在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,波速 v100m/s。已知 t0 时,波刚好传播到 x40m 处,如图所示,在 x200m 处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是()A.波源开始振动时方向沿 y 轴负方向B.从 t0 开始经过 0.15 s,x40m 处的质点运动路程为 0.3mC.接收器在 t1.8 s 时才能接收到此波D.若波源向 x 轴负方向运动,根据多普勒效应,接收器接收到的波源频率可能为 6Hz【答案】AB12 如图甲所示,B、C 和 P 是同一水平面内的三个点,沿竖直方向振动的横波在介质中沿BP方向传播
14、,P 与 B 相距40cm,B 点的振动图像如图乙所示;沿竖直方向振动的横波在同一介质中沿CP方向传播,P 与 C 相距50cm,C 点的振动图像如图丙所示。在=0t时刻,两列波同时分别经过 B、C 两点,两列波的波速都为20cm/s,两列波在 P 点相遇,则以下说法正确的是()A.两列波的波长均为20cmB.P 点振幅为10cmC.4.5s时 P 点在平衡位置且向下振动D.波遇到40cm的障碍物将发生明显衍射现象【答案】AC713两个振动情况完全相同的波源 S1、S2,分别位于 x 轴上原点 O 和 0.9m,振幅为 10cm。t=0 时刻波源 S1开始沿 y 轴方向做简谐运动,形成的简谐波
15、沿 x 轴正、负方向传播,当波传到 0.9m 处,触发波源 S2开始振动,此时 x 正半轴波形如图所示,两波源各自振动 2s 后停止振动。则下列说法正确的是()A.两列波的传播速度为 4m/sB.波源的起振方向沿 y 轴负方向C.在 06s 内,平衡位置处在0.4mx的质点运动总路程为 100cmD.从图示时刻开始,再过 0.75s,平衡位置在 x=0.7m 处的质点位移为20cm【答案】BCD14如图所示,图(a)为一列简谐横波在0.1st 时刻的波形图,Q 是平衡位置为4mx 处的质点,图(b)为质点 Q 的振动图像,则下列说法正确的是()A.该波的周期是0.1sB.该波的传播速度为40m
16、/sC.该波沿x轴正方向传播D.0.4st 时,质点P的速度方向向下【答案】BD15B 超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波,而遇到人体组织会产生不同程度的反射(类似回声),通过探头发送和接收超声波信号,经过电子电路和计算机的处理,形成了我们今8天的 B 超图像(如图所示)。图为仪器检测到发送和接收的超声波图象,其中实线为沿 x 轴正方向发送的超声波,虚线为一段时间后遇到人体组织沿 x 轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度约为 1 500 m/s,下列说法正确的是()A.根据题意可知此超声波的频率约为 1.25105HzB.图中质点 A 在此后的 1 s 内运动的路程为 1 5
17、00 mC.图中质点 B 此时沿 y 轴正方向运动D.图中质点 A,B 两点加速度大小相等,方向相反【答案】AC16.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时,质点 b 的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是()A.该时刻质点 a 与 c 的速度、加速度都相同B.该横波沿x轴负方向传播,波速等于此时 b 点的振动速度C.t=1s 时质点 d 位于波谷位置D.质点 d 经半个周期将沿x轴负方向移动到 b 的位置【答案】C17.B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成 B 超图像。如图为血管探头沿 x轴正方向发送的简谐超
18、声波图像,0t时刻波恰好传到质点 M。已知此超声波的频率为71 10 Hz,下列说法正确的是()9A.质点 M 开始振动的方向沿 y 轴正方向B.701.25 10 s内质点 M 运动的路程为2mmC.超声波在血管中的传播速度为31.4 10 m sD.71.5 10 st时质点 N 恰好处于波锋【答案】BC18如图所示,甲、乙两列简谐横波在同一介质中按图示方向传播。0t时刻两列波的前端分别传播到2cmx 处和1cmx 处。经过0.4s,4cmx 的质点第 2次经过平衡位置(不含本次)。两列波的振幅分别是5cm和10cm。下列说法正确的是()A.两列波在0 x 处相遇B.乙波的波速是甲波的 2
19、 倍C.0.3st 时,0 x 处质点的位移是15cmD.0.4st 时,2cmx 处的质点沿 y 轴负方向运动【答案】C19 如图所示,图甲为沿 x 轴传播的一列简谐机械波在1st 时刻的波动图像,图乙为质点 P 的振动图像。下列说法正确的是()10A.波沿 x 轴正方向传播,波速为2m/sB.该波可以与另一列频率为2Hz的波发生干涉C.波在传播过程中遇到100m尺度的障碍物能发生明显的衍射D.某人向着该静止的波源运动时观测到的频率小于0.5Hz【答案】A20 两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播,某时刻两列波相遇,如图所示,图示时刻 x=9m 处的质点正在向下振动,若两列波的波速均为 1
20、5m/s,则下列说法正确的是()A.实线波沿 x 轴正方向传播B.实线波与虚线波的频率之比为 2:3C.两列波在相遇区域能发生干涉现象D.从图示时刻起再过 0.3s,平衡位置 x=9m 处的质点位于 y=15cm 处【答案】D21.如图所示,两波源分别位于 x=-210-1m 和 x=1210-1m 处,形成两列分别沿 x轴正方向和负方向传播的简谐横波,两列波的波速均为 v=0.4m/s,两波源的振幅均为 2cm,t=0 时刻两波的图像如图中所示,此时平衡位置处于 x=0.2m 和 x=0.8m的质点 P 和 Q 刚开始振动。质点 M 的平衡位置处于 x=0.5m 处,关于各质点运动情况判断正
21、确的是()11A.质点 M 刚开始振动时的方向沿 y 轴的负方向B.t=0.75s 时刻,质点 P、Q 都运动到 M 点C.t=1s 时刻,质点 M 的位移为 4cmD.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】C22图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中 x=2m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图像,质点 Q 的平衡位置位于 x=3.5m 处,下列说法正确的是()A.这列波的传播速度可能是 20m/sB.这列波沿 x 轴负方向传播C.t=0.1s 时,质点 Q 正通过平衡位置向上振动D.t=0.7s 时,质点 P 的加速度大于质点 Q 的加速度【答案
22、】D23 远洋捕捞常常利用声呐探测鱼群的方位。渔船上声响发出一列超声波在0t时刻的波动图像如图甲所示,质点 P 的振动图像如图乙所示。则()12A.从0t到0.3st,质点 P 通过的路程为0.3cmB.该波沿 x 轴正方向传播C.该波的传播速度为340m/sD.增大该超声波频率,波速会增大【答案】C24.一列简谐横波沿 x 轴传播,图甲是 t=2s 时刻该简谐横波的波形图;图乙是平衡位置在 x=3m 处的质点 P 的振动图像,下列说法正确的是()A.简谐横波沿 x 轴正方向传播B.简谐横波的频率为 2HzC.简谐横波的波速为 1m/sD.t=1.5s 时质点 P 在波峰【答案】A25一列向右
23、传播的简谐横波,当波传到=2.0处的 P 点时开始计时,该时刻波形如图所示,=0.9时,观察到质点 P 第三次到达波峰位置,下列说法正确的是A.波速为 0.5/B.经 1.4s 质点 P 运动的路程为 70cmC.=1.6时,=4.5处的质点 Q 第三次到达波谷D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为 2.5HZ13【答案】BCD9在某介质中位于坐标原点的波源在0t时刻起振,形成一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,如图所示为0.2st 时刻的波形图,已知波恰好传到8mx 处。下列说法正确的是()A.8mx 处质点的首次起振方向沿 y 轴正方向B.波的传播速度为 20m/sC.再经过 0.
24、1s,2mx 处质点会运动到6mx 处D.0 0.2s内质点 H 通过的路程为 5cm【答案】D26 图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻 t 的波形图,图乙为质点 b 从时刻 t 开始计时的 v-t 图像,若设振动正方向为沿 y 轴正方向,则()A.该简谐横波波速为 0.4 m/sB.若该波发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比 4 m大得多C.在时刻 t,质点 a 的加速度比质点 b 的大D.再经过 2 s,质点 a 随波迁移 0.8 m【答案】AC1427、两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播,某时刻两列波相遇,如图所示,图示时刻 x=9m 处的质点正在向下振动,
25、若两列波的波速均为 15m/s,则下列说法正确的是()A.实线波沿 x 轴正方向传播B.实线波与虚线波的频率之比为 2:3C.两列波在相遇区域能发生干涉现象D.从图示时刻起再过 0.3s,平衡位置 x=9m 处的质点位于 y=15cm 处【答案】D28 如图所示,一列横波在 x 轴上传播,在10t 时刻的波形如图中实线所示,20.10st 时刻的波形如图中虚线所示,下列说法中正确的是()A.由该波形曲线读出这列波的振幅为 0.2mB.该波形曲线上5mx 的质点振动的周期可能是 0.3sC.若周期大于2112tt,则可能的最小波速是 20m/sD.若周期大于2112tt,则可能的最大波速是 14
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