课时作业45 机械波
时间：45分钟
1．(多选)下列说法正确的是( BCD )
A．海豚有完善的声呐系统，海豚发出的声波比无线电波传播的速度快，方向性好
B．蝙蝠利用超声脉冲导航，当它飞向某一墙壁时，接收到的脉冲频率大于它发出的频率
C．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振
D．频率相同，相位差恒定的两列波能产生稳定的干涉
解析：海豚有完善的声呐系统，海豚的声呐系统发出的是超声波，故A错误；蝙蝠利用超声脉冲导航，当蝙蝠飞向某一墙壁时，根据多普勒效应可知，它接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于它发出的频率，故B正确；当声波的频率等于玻璃杯的固有频率时，玻璃杯震荡最剧烈，最容易被击碎，即声波击碎玻璃杯的实验原理是共振，故C正确；根据干涉产生的条件可知，频率相同、相位差恒定的两列波能产生稳定的干涉，故D正确．
2．(多选)B超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波，其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，形成了我们今天的B超图象(如图甲所示)．图乙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后沿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( AC )
A．根据题意可知此超声波的频率约为1.25×105 Hz
B．图乙中质点A在此后的1 s内运动的路程为1 500 m
C．图乙中质点B此时沿y轴正方向运动
D．图乙中质点A、B加速度大小相等，方向相反
解析：由图象可知该超声波的波长为12 mm，波速为1 500 m/s，T＝＝，可得f＝1.25×105 Hz，T＝8×10－6 s，故A选项正确；质点A振动的路程s＝×4A＝2 000 m，故B选项错误；虚线为沿x轴负方向返回的超声波，可知质点B此时沿y轴正方向运动，故C选项正确；图乙中质点A、B加速度大小相等，方向相同，故D选项错误．
3．(多选)均匀介质中相距为a的两个波源S1和S2，振动频率均为f，产生的简谐横波沿其连线相向传播，振幅为A，波速为v.O为S1S2的中点，如图所示．已知两波源的振动方向和初始相位均相同．下列说法正确的是( ACE )
A．质点O的振动频率为f
B．质点O的振动频率为2f
C．质点O的振幅为2A
D．只要不满足a＝n(n＝1,2,3…)，质点O的振幅就一定小于2A
E．质点O的振动可能与波源S1、S2不同步
解析：S1和S2的振动在O点叠加，路程差x1－x2＝0，所以O点为振动加强点，即振幅为2A，频率仍为f，故A、C正确，B、D错误；只有到波源的距离等于波长整数倍的质点的振动才与波源同步，所以质点O的振动可能与波源S1、S2不同步，故E正确．
4．(多选)波源S在t＝0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、右两侧传播的简谐横波．a、b、c和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为2 m的6个质点，Sa＝Sa′＝2 m，t＝0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示．已知波的传播速度为4 m/s，当t＝0.25 s时波源S第一次达最高点，则下列说法正确的是( BCD )
A．t＝5.25 s时质点b′处于波谷
B．t＝1.35 s时质点a的速度正在增大
C．波传到c质点时，质点c开始向上振动
D．任意时刻质点a与质点a′的振动状态完全相同
E．若接收器向距它20 m的波源S匀速远离，接收器接收到的频率将大于1 Hz
解析：当t＝0.25 s时波源S第一次达最高点，波源S振动了周期，波的周期为T＝4×0.25 s＝1 s，波传到b′质点的时间为t＝＝ s＝1 s，则T＝5.25 s时，b′质点已经振动了4.25 s＝4T，又波源的起振方向向上，则t＝5.25 s时质点b′处于波峰位置，选项A错误；波传到a质点经历的时间是＝0.5 s，则t＝1.35 s时，a质点已经振动了0.85 s＝T＋T，又a质点初始时由平衡位置向上振动，则知t＝1.35 s时质点a在波谷与平衡位置之间向平衡位置运动，速度正在增大，选项B正确；因波源S起振方向向上，则当波传到c质点时，质点c的振动方向向上，选项C正确；因质点a与质点a′与波源距离相同，则任意时刻质点a与质点a′的振动状态完全相同，选项D正确；波的频率为1 Hz，根据多普勒效应可知，若接收器向距它20 m的波源S匀速远离，则接收器接收到的频率将小于1 Hz，选项E错误．
