人教版本(2019)高中物理选择性必修第一册第三章《 机械波》测试卷

第3章《机械波》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.一列声波从空气传入水中，已知水中波长较大，则( )A．声波频率不变，波速变小B．声波频率不变，波速变大C．声波频率变小，波速变大D．声波频率变大，波速不变2.如图甲为某简谐机械横波在t＝0时刻波的图象，乙图为波的传播方向上某质点的振动图象．下列说法正确的是( )A．该波的波速是15 m/sB．该波一定沿x轴正方向传播C．若乙是质点P的振动图象，则t＝0.15 s时刻，质点Q的坐标为(0.5 m,0 cm)D．若乙是质点Q的振动图象，则t＝0.15 s时刻，质点P的坐标为(1 m，－4 cm)3.如图所示，实线和虚线表示两个波长和振幅都相同的简谐横波(各只有半个波形)，两波在同一根弹性绳上分别向左、向右传播，某一时刻两列波的位置如图所示．P、Q、S表示弹性绳上的三个质点的平衡位置，下列说法中正确的是( )A．该时刻，P的速度向上，Q的速度为零，S的速度向下B．该时刻P的速度向下，Q的速度为零，S的速度向下C．该时刻P、Q、S都处于各自的平衡位置，各点振动速度相同D．该时刻P、Q、S都处于各自的平衡位置，但Q的速度最大4.如图所示，MN是足够长的湖岸，S1和S2是湖面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波波长为2 m，S1S2＝5 m，且S1与S2的连线与湖岸平行，到岸边的垂直距离为6 m，则岸边始终平静的地方共有( )A． 2处B． 3处C． 4处D．无数处5.如图所示为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为0.2 m/s.以下结论正确的是( )A．经过0.5 s，质点a、b、c通过的路程均为75 cmB．若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C．图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2∶1∶3D．振源的振动频率为0.4 Hz6.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图1所示)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则( )图1A．P先开始振动，震源距地震仪约36 kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25 kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36 kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25 km7.有关纵波与横波，下列说法正确的是( )A．振源上下振动形成的波是横波B．振源水平振动形成的波是纵波C．波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波8.一列声波由空气传入水中，以下说法正确的是( )A．声波的波长不变B．声波的波长减小C．声波的频率变大D．声波的波速增加9.如图，两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．下列说法正确的是( )A．两列波在相遇区域发生干涉B．波谷和波谷相遇处位移为零C．A点的位移始终为零D．此刻A点和B点的位移大小分别是A和3A10.如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是( )A．P、N两点始终处于平衡位置B．该时刻质点O正处在平衡位置C．点M到两波源的距离之差一定是波长的整数倍D．质点M的位移始终最大11.一列简谐横波在介质中传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是( )A．所有质点都立即停止振动B．已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动C．能量将会继续向远处传递D．能量传递随即停止12.如图所示，图甲为一列简谐波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中x＝200 cm处的P点的振动图线，那么该波的传播速度大小、方向分别是( )A．v＝50 cm/s，沿x轴负方向传播B．v＝25 cm/s，沿x轴负方向传播C．v＝50 cm/s，沿x轴正方向传播D．v＝25 cm/s，沿x轴正方向传播13.周期为 2.0 s 的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波( )A．沿x轴正方向传播，波速v＝ 20 m/sB．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/sC．沿x轴负方向传播，波速v＝ 20 m/sD．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s14.一小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片树叶落在水面上，则树叶( ) A．逐渐漂向湖心B．逐渐漂向湖畔C．在落下的地方上下振动D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动15.公路上的雷达测速仪的工作原理是利用( )A．波的反射和多普勒效应B．波的干涉和多普勒效应C．波的干涉和波的反射D．波的反射和共振二、填空题(共3小题)16.如图，沿波的传播方向上有间距均为2 m的五个质点，均静止在各自的平衡位置，一列简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播，t＝0时刻到达质点a，质点a开始由平衡位置向下运动，t＝3 s时质点a第一次到达最高点，下列说法中正确的是________A．质点d开始振动后的振动周期为4 sB．t＝4 s时刻波恰好传到质点eC．t＝5 s时刻质点b到达最高点D．在3 s＜t＜4 s这段时间内质点c的速度方向向上E．这列简谐横波的波长为4 m17.某人乘火车由甲地去乙地．途中此人乘坐的列车超过一列货运列车，超车后听到货运列车发出的笛声频率为f1；此人乘坐的列车以后又与迎面驶来的一列客车，听到客车驶近时的笛声频率为f2，已知我们生产的机车发出的笛声相同，则f1与f2的大小关系是f1______f2.18.如图所示，一列沿＋x方向传播的简谐横波在t＝0时刻刚好传到x＝6 m处，已知波速v＝10 m/s，则图中P点开始振动的方向沿______(选填“＋y”或“－y”)方向，在x＝21 m的点在t＝______ s第二次出现波峰．三、计算题(共3小题)19.如图所示分别为一列沿水平方向匀速传播的横波在t＝0时刻的图象和在x＝3 m处的质点A从该时刻开始计时的振动图象．求：(1)波速的大小和方向；(2)在t＝0.1 s时，x＝1 m处的质点B的位移和该段时间内质点B通过的路程．20.一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示．求：(1)若从波传到平衡位置在x＝1 m处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，在图中准确画出当时弹性绳上的波形．(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？21.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2 m，经过时间0.3 s第一次出现如图(b)所示的波形．(1)求该列横波传播的速度；(2)画出质点5从t＝0到t＝0.3 s的振动图象．答案解析1.B声波由空气进入水中，波长变大，频率不变，由波速公式v ＝λf 得知，声波的波速变大，故B 正确．2.D由甲图可知波长λ＝2 m ，由乙图可知周期T ＝0.2 s ，所以波速为v ＝＝10 m/s ，故A 错误；由题中条件无法判断波的传播方向，故B 错误；若乙是质点P 的振动图象，则波向左传播，质点Q 此时向上振动，在t ＝0.15 s 时刻质点Q 振动到波谷处，即其坐标为(2 m ，－4 cm)，故选项C 错误；若乙是质点Q 的振动图象，则波向右传播，质点P 此时向上振动，在t ＝0.15 s 时刻质点P 振动到波谷处，即其坐标为(1 m ，－4 cm)，故选项D 正确．3.A由图及振动的叠加可知，图示时刻各质点均在平衡位置，此时，左波使质点P 向上振动，右波使质点P 向上振动，叠加后速度向上，Q 质点此时是波峰和波谷相遇，速度为0.左波使质点S 向下振动，右波使质点S 向下振动，叠加后速度向下，故选A.4.C当空间某点到两个波源的路程差为半波长的奇数倍时，振动始终减弱；水波的波长为2 m ，S 1S 2＝5 m ，当到两个波源的路程差为1 m 、3 m 、5 m 时，振动减弱；路程差为1 m 是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为3 m 是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为5 m 是以S 1为起点向左的射线和以S 2为起点向右的射线，与岸边无交点；路程差不可能大于S 1S 2＝5 m ；由上分析可知，岸边始终平静的地方共有4处，故A 、B 、D 错误，C 正确．5.C6.A横波的传播速率小于纵波的传播速率，所以P先开始振动．由＋5 s ＝，可得x ＝36 km ，x 9km /s x 4km /s 则A 正确，B 、C 、D 错误．7.C物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波，若波向下传播，振源上下振动，形成的波与振动的方向在同一条直线上，该波是纵波，故A 错误；振源水平振动形成的波不一定是纵波，振源水平振动若与波的传播方向垂直，形成的波是横波，故B 错误；波沿水平方向传播，质点上下振动，质点振动的方向与波传播的方向垂直，这类波是横波，故C 正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，振源水平振动若与波的传播方向垂直，形成的波是横波，故D 错误．8.D波的频率是由波源决定的，故当声波由空气进入水中，频率不变．波速由介质决定，波速变大，由波速公式v＝λf知，声波的波长变长，故A、B、C错误，D正确．9.D由图看出，波源S1形成的水波波长大于波源S2形成的水波波长，两列波在同一介质中传播，波速相等，由波速公式v＝λf得知，两列波的频率不等，不会形成干涉现象，但能发生叠加现象，故A 错误；因两列水波波源S1和S2的振幅不相等，当波谷和波谷相遇处位移为－3A，并不为零，故B 错误．因两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A，由图可知，此时A是波峰与波谷相遇，则xA＝A，随着时间的推移，位移大小变化，不可能总为零，故C错误；结合图象可知，此时刻A点是波峰和波谷相遇，位移大小为2A－A＝A，而B点波峰和波峰相遇，位移大小2A＋A＝3A，故D 正确．10.A图示时刻P、N两点是波谷和波峰叠加，由于振幅相同，位移始终为零，即处于平衡位置，故A正确；由图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，该时刻正处在波谷，故B错误；如果两个波源相同，结合对称性可知点M到两波源的距离之差为零，故C错误；图示时刻点M为波峰与波峰相遇，是振动加强点，是振幅最大，不是位移始终最大，位移是时刻变化的，故D错误．11.C12.A从横波图象中可以得出波长λ＝1 m，从振动图象中我们可以得出振动周期为T＝2 s，故该波传播速度为v＝＝0.5 m/s＝50 cm/s，B、D错误；在x＝200 cm处的质点在t＝0时振动方向为向上振动，根据上下坡法可得该波的传播方向为沿x轴负方向传播，A正确，C错误．13.B根据机械波的速度公式v＝，由图可知波长为 20 m，再结合周期为 2 s，可以得出波速为 10 m/s.应用“同侧法”等方法判断波沿x 轴正方向传播，因此答案为 B.14.C树叶在平衡位置附近上下振动，不随波迁移．15.A公路上的雷达测速仪的工作原理是利用波的反射和多普勒效应，A对．16.ABD17.＜此人与货运列车远离，所以f1小于发出声波的频率，而此人与客车靠近，故f2大于发出声波的频率，因此f1＜f2.18.＋y 2 s由题意知，6 m处的质点开始振动，根据上下坡法可判断6 m处质点开始振动的方向为＋y，故介质中所有质点开始振动的方向都是＋y，即P点开始振动的方向沿＋y；x＝1 m处的质点的振动形式是波峰，当其振动形式传播到x＝21 m处时，在x＝21 m的点第二次出现波峰，用时t＝＝2 s.19.(1)50 m/s　波沿x轴负方向传播　(2)25 cm20.(1)2.25 s　(2)16 m(1)由波的传播特性和波动图象知，波长λ＝2 m波从x＝1 m传至x＝4.5 m处的N质点需要的时间t＝T此时x＝4.5 m处的质点正向y轴负方向运动x＝4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置还需，因此Δt＝T＝ 2.25 s此时波形如图：(2)由图知，振幅A＝ 8 cm质点在一个周期内通过的路程为4A＝ 32 cmO质点通过88 cm的路程共经过的时间为T从x＝0 m传至x＝4.5 m处的N质点需要时间t1为T质点N运动的时间为T所以质点N振动通过的总路程为2A＝ 16 cm.21.(1)4 m/s(2)质点5从t＝0到t＝0.3 s的振动图象如图所示(1)根据题意，说明t＝0.3 s＝1.5T，得到周期为T＝0.2 s从图中可以看出，波长λ＝0.8 m，根据波速公式得到，波速为v＝＝m/s＝4 m/s(2)质点5与质点1间的距离为x＝0.4 m，波从质点1传到质点5的时间为t＝＝0.1 s，质点5起振方向与质点1起振方向相同，均向下，振幅为0.2 m．画出振动图象如图所示。

第三章机械波注意事项1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。

2.无特殊说明,本试卷中重力加速度g取10 m/s2。

一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。

在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.如图所示,学生在玩“人浪”游戏。

学生手挽手排成一行,从左边第一位同学开始,周期性地“下蹲、起立”,呈现类似波浪的效果。

则()A.“人浪”是纵波B.“人浪”传播的是“下蹲、起立”这种运动形式C.当“人浪”向右传播时,学生随“人浪”向右移动D.学生“下蹲、起立”的动作越频繁,“人浪”传播的速度一定越快2.某同学在研究机械波的形成与传播规律时,将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上。

手握着绳子左端S点上下振动,产生向右传播的绳波,某时刻的波形如图所示。

下列说法中正确的是()A.此时刻质点P向上运动B.S点的起振方向向上C.手振动的频率逐渐增大D.波的传播速度不变3.汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪声的技术,在汽车行驶过程中,许多因素都会产生噪声,系统会通过车身的声学反馈技术,通过扬声器发出声波将车外噪声反向抵消,从而减少车内噪声。

某一稳定噪声信号的振动方程为y=A sin (100πt+π3),下列说法正确的是()A.抵消声波频率应为100 HzB.抵消声波振幅应为2AC.汽车降噪过程应用的是声波的多普勒效应D.抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度大小相等4.位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。

t=0时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为y=A sin 2πTt,则t=T时的波形图为()5.如图所示,水平面内两个沿竖直方向振动的相干波源S1、S2发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇,波长均为5 cm,波源S1的振幅为2 cm,S2的振幅为4 cm,图中实线表示某时刻波峰,虚线表示该时刻波谷,a、c、e三点均位于S1、S2连线的中垂线上,其中e点是a、c连线的中点,b、d、f三点为所在两个圆弧的交点。

第三章单元测试[时间：90分钟 满分：100分]一、选择题(本题共14小题，每题4分，共56分，1～8单选，9～14多选，全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分)1．简谐波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是( )A ．振幅越大，则波传播的速度越快B ．频率越大，则波传播的速度越快C ．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D ．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短答案 D解析 波速与振幅和频率没有直接的因果关系，所以A 、B 两项错误；质点在一个周期内的运动路程只与振幅有关，与波速无关，不等于波长，故C 项错误；质点振动频率与波的频率相同，由f ＝1T 可知，频率越高周期越短，波传播一个波长的距离所用时间越短，故D 项正确．2.一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的图像如图所示，坐标为(3，0)的质点经过14周期后该质点的坐标是( )A ．(3，2)B ．(4，2)C ．(4，－2)D ．(3，0)答案 A解析 简谐波沿x 轴正方向传播，坐标为(3，0)的质点振动方向沿y 轴正方向，经过14周期后该质点到达波峰，坐标为(3，2)，A 项正确．3.一列横波在某时刻的波的图像如图所示，此时质点F 的运动方向向下，则下列说法正确的是( )A ．波水平向右传播B ．质点H 与质点F 的运动方向相同C ．质点C 比质点B 先回到平衡位置D ．此时刻质点C 的加速度为零答案 C解析 由于质点F 要追随和它邻近的并且离波源稍近的质点运动，又知道质点F 的运动方向是向下的，则与它邻近的离波源稍近的质点的位置应在它的下方，对照图像可以判定出波源在质点F 的右方，故波是向左传播的，所以A 项错误；与质点H 邻近的并且离波源稍近的质点I 的位置在质点H 的上方，则质点H 的运动方向是向上的，所以B 项错误；用同样的方法可以判断出质点C 要向下运动直接回到平衡位置，而质点B 则先向上运动到最大位移处后再返回平衡位置，质点C 要比质点B 先回到平衡位置，故C 项正确；质点C 此时处在最大位移处，其加速度最大，所以D 项错误．4．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波( )A ．频率是30 HzB ．波长是3 mC ．波速是1 m/sD ．周期是0.1 s答案 C解析 由题意知T ＝6030 s ＝2 s ，f ＝1T ＝0.5 Hz ，A 、D 两项错误；32λ＝3 m ，则λ＝2 m ，B 项错误；v ＝λT ＝22 m/s ＝1 m/s ，所以C 项正确．5．如图甲所示，S 为波源，P 质点距S 的距离为r ，t ＝0时刻S 由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，图乙为P 质点从t 1时刻开始振动的振动图像，则下列说法正确的是( )A ．t ＝0时刻波源S 的振动方向沿y 轴正方向B ．t 2时刻P 质点振动速度最大，方向沿y 轴负方向C ．t 2时刻波源S 处于平衡位置向y 轴正方向振动D ．若波源停止振动，则P 质点也马上停止振动答案 A解析 当机械波在t 1时刻刚传到P 质点时，P 质点的起振方向沿y 轴正方向，说明这列波的起振方向沿y 轴正方向，则t ＝0时，波源的振动方向沿y 轴正方向，A 项正确；根据题图乙可知，t 2时刻P 质点处于平衡位置向y 轴正方向振动，即此时P 质点具有正向的最大速度，B 项错误；根据题图乙无法确定t 2时刻波源S 的位置，C 项错误；如果波源停止振动，则P 质点需要经过t 1时间才会停止振动，D 项错误．6．有一障碍物的尺寸为10 m ，下列哪列波在遇到它时的衍射现象最明显( )A ．波长为4 m 的机械波B ．波长为10 m 的机械波C ．频率为40 Hz 的声波D ．频率为5 000 MHz 的电磁波答案 B解析 空气中声波波速大约为340 m/s ，由λ＝v f 可算出频率为40 Hz 的声波的波长为8.5m ；同理可算出频率为5 000 MHz 的电磁波的波长为0.06 m ．波长与障碍物尺寸相同，衍射现象最明显，故B 项正确．7.如图所示，S 1、S 2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S 1、S 2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示．P 是振动加强区域中的一点，从图中可看出( )A ．P 点到两波源的距离差等于1.5λB ．S 1的传播速度大于S 2的传播速度C ．P 点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱D ．两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间答案 D解析 S 1、S 2在空间共形成了5个振动加强的区域，题图中直线上各点到两个波源的距离相等，则P 点到两波源的距离差等于λ，A 项错误；两列波在同一介质中传播，则传播速度相等，B 项错误；P 点的振动始终加强，所以P 点此时刻振动最强，过半个周期后，振动仍为最强，C 项错误；因为S 1、S 2在空间共形成了5个振动加强的区域，所以路程差最大达到2个波长，但又小于3个波长，所以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间，D 项正确．8．简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P 、Q 是传播方向上相距10 m 的两质点，波先传到P ，当波传到Q 时开始计时，P 、Q 两质点的振动图像如图所示．则( )A ．质点Q 开始振动的方向沿y 轴负方向B ．该波从P 传到Q 的时间可能为7 sC ．该波的传播速度可能为2 m/sD ．该波的波长可能为6 m答案 D解析 读图可知，质点P 的振动图像为虚线，质点Q 的振动图像为实线．从0时刻开始，质点Q 的起振方向沿y 轴正方向，A 项错误．由题可知，简谐横波的传播方向从P 到Q ，由图可知，周期T ＝6 s ，质点Q 的振动图像向左平移4 s 后与P 点的振动图像重合，意味着Q 比P 的振动滞后了4 s ，即P 传到Q 的时间Δt 可能为4 s ，同时由周期性可知，从P 传到Q 的时间Δt 为(4＋nT) s ，n ＝0，1，2，…，即Δt ＝4 s ，10 s ，16 s ，…，所以B 项错误．由v ＝Δx Δt ，考虑到简谐波的周期性，当Δt ＝4 s ，10 s ，16 s ，…时，速度v 可能为2.5 m/s ，1 m/s ，0.625 m/s ，…，C 项错误．同理，考虑周期性，由λ＝vT 可得，波长可能为15 m ，6 m ，3.75 m ，…，D 项正确．9．以下关于波的认识，正确的是( )A ．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理B ．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的反射D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象答案BCD解析A、B、C三项中应用了波的反射现象；D项是波的折射现象，深水区和浅水区波速不同，故波的传播方向发生改变，故选B、C、D三项．10.如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有()A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响答案AD解析A、B两处小船明显受到影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A、B 处，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象，故A、D两项正确．11.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 cmC．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答案BD解析由图像可知，D质点为两波谷相遇，是加强点，A项错误；此时A质点在加强后的最高点，D质点在加强后的最低点，由波的叠加关系可知A、D的高度差为14 cm，B项正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图样，所以A、D两质点始终是加强点，B、C两质点始终是减弱点，C项错误；质点C为减弱点，振幅为两振幅之差，为1 cm，D项正确．12.一个发出固定频率f的声源，如图所示，把它拉到右侧A点由静止释放，让它来回摆动，C点是左侧的最高点，B点是摆动的最低点．B点正下方有一个观察者．下列说法正确的是()A．声源由A到B的过程中，接收到的频率先变大后变小，且都大于fB．声源由A到B的过程中，接收到的频率先变小后变大，且都小于fC．声源由B到C的过程中，接收到的频率先变大后变小，且都大于fD．声源由B到C的过程中，接收到的频率先变小后变大，且都小于f答案AD解析在A、B、C三点时，因A、C两点速度为0，B点速度水平，故都没有指向观察者方向的速度分量，如果此时选取非常短时间，则这些位置与观察者之间的距离没有变化，所以接收到的频率都等于声源的固有频率f.从A到B过程中，离观察者的间距变小，所以接收到的频率高于声源的固有频率，且靠近观察者的分速度由0变大再减小为0，故接收到的频率是先变大后变小，故A项正确．从B到C过程中，离观察者的间距变大，所以接收到的频率都低于声源的固有频率，且远离观察者的分速度由0变大再减小为0，故接收到的频率是先变小后变大，故D项正确．13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图像如图1所示，在x＝18 m处的质点的振动图像如图2所示．下列说法正确的是()A ．该波的周期为12 sB ．x ＝12 m 处的质点在平衡位置向上振动时，x ＝18 m 处的质点在波峰C ．0～4 s 内x ＝12 m 处和x ＝18 m 处的质点通过的路程均为6 cmD ．该波的波长可能为8 m答案 ABD解析 波的传播周期与质点的振动周期相等，所以该波的周期为12 s ，故A 项正确．如图1，t ＝3 s 时刻，x ＝12 m 处的质点在平衡位置，且向上振动，x ＝18 m 处的质点正好处在波峰，故B 项正确．x ＝12 m 处的质点的位移与时间的关系可表示为x 12＝4sin ⎝⎛⎭⎫π6t －π2 cm ，t ＝0时位移为－4 cm ，t ＝4 s 时位移为2 cm ，所以x ＝12 m 处的质点在0～4 s 内通过的路程为6 cm ；x ＝18 m 处的质点的位移与时间的关系可表示为x 18＝4sin ⎝⎛⎭⎫π6t cm ，t ＝0时位移为0，t ＝4 s 时位移为2 3 cm ，所以x ＝18 m 处的质点在0～4 s 内通过的路程为(4＋4－23) cm ＝(8－23) cm ，故C 项错误．由两图比较可知x ＝12 m 处比x＝18 m 处的质点至少早振动9 s 即34T ，则两质点间的距离d ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34λ(n ＝0，1，2，3…)，当n ＝0时，λ＝8 m ，故D 项正确．14．将一条长x ＝16 m 的均匀弹性绳沿水平方向拉直，M 为绳的中点，两端的波源P 、Q 同时开始沿竖直方向上下振动，两波源振动0.4 s 产生的波形如图所示，A 点距P 点4 m ，以下判断正确的是( )A ．两列波的波速均为10 m/sB ．波源Q 的振动频率为5 HzC ．质点M 开始振动时，速度方向竖直向下D ．从两波源开始振动经时间1.0 s ，质点M 恰好在平衡位置答案 ABD解析 两列波在同一介质中传播，波速相同，均为v ＝s t ＝40.4 m/s ＝10 m/s ，A 项正确，波源Q 的周期为T Q ＝0.2 s ，则频率为f Q ＝5 Hz ，B 项正确；P 和Q 形成的波传到每一个点的起振方向都是向上的，则当两列波同时传到M 点时，开始振动的速度方向竖直向上，C 项错误；经过1.0 s 时间，两列波传播的距离均为10 m ，即由P 在M 点引起的振动在平衡位置向下振动，由Q 在M 点引起的振动在平衡位置向上振动，则此时质点M 恰好在平衡位置，D 项正确．二、计算题(本题有4小题，共44分)15．(8分)一列简谐波在某时刻的图像如图所示，波沿x 轴方向传播，经Δt ＝0.7 s ，质点b 第二次出现在波峰上，求此波的传播速度．答案 沿x 轴正方向传播时为7.1 m/s ，沿x 轴负方向传播时为10 m/s解析 当波沿x 轴正方向传播时，此刻b 点沿y 轴正方向运动，经54T 第二次到达波峰，所以有54T ＝0.7 s ，T ＝0.56 s ，所以波速为v ＝λT ≈7.1 m/s.当波沿x 轴负方向传播时，此刻b 点沿y 轴负方向运动，经74T 第二次到达波峰，所以有74T ＝0.7 s ，T ＝0.4 s ，所以波速为v ＝λT＝10 m/s. 16．(10分)如图a ，在平面内有两个沿z 轴方向做简谐振动的点波源S 1(0，4)和S 2(0，－2)．两波源的振动图像分别如图b 和图c 所示，两列波的波速均为1.00 m/s.求：(1)两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为多少？(2)两列波引起点B(4，1)处的振动是加强点还是减弱点？(3)两列波引起点C(0，0.5)处的振动是加强点还是减弱点？答案(1)2 m(2)减弱点(3)加强点解析(1)由几何关系可知AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以路程差为2 m；(2)BS1－BS2＝0，为波长整数倍，由振动图像知两波源振动方向相反，故B点为振动减弱点；(3)由v＝λf，f＝1T可得λ＝2 m．CS1－CS2＝1 m，为半波长，所以C点振动加强．17．(12分)一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距s ab＝6 m的两质点，t＝0时，b 质点正好到达最高点，且b质点到x轴的距离为4 cm，而此时a质点恰好经过平衡位置向上运动．已知这列波的频率为25 Hz.(1)求经过1 s，a质点运动的路程；(2)质点a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速．答案(1)4 m(2)见解析解析(1)质点a一个周期运动的路程s0＝4A＝0.16 m1 s内的周期数是N＝1T＝251 s内a质点运动的路程s＝Ns0＝4 m.(2)若波由a 传向b ，s ab ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34λ v ＝λf ＝6004n ＋3m/s(n ＝1，2，3…) 若波由b 传向a ，s ab ＝⎝⎛⎭⎫n ＋14λ v ＝λf ＝6004n ＋1m/s(n ＝1，2，3…)． 18.(14分)波源S 1和S 2的振动方向相同，频率均为4 Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O 、A 两点处，OA ＝2 m ，如图所示．两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求：(1)简谐横波的波长；(2)O 、A 间合振动振幅最小的点的位置．答案 (1)1 m (2)x ＝0.25 m ，0.75 m ，1.25 m ，1.75 m解析 (1)设简谐横波波长为λ，频率为f ，则v ＝λf ，代入已知数据，得λ＝1 m.(2)以O 为坐标原点，设P 为O 、A 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的路程差Δl ＝x －(2－x)＝2x －2，0≤x ≤2.其中x 、Δl 以m 为单位．合振动振幅最小的点的位置满足Δl ＝⎝⎛⎭⎫k ＋12λ，k 为整数，所以x ＝12k ＋54，可得－52≤k ≤32，故k ＝－2、－1、0、1.解得：x ＝0.25 m ，0.75 m ，1.25 m ，1.75 m.。

第三章机械波单元测试题1 （解析版）一、选择题（共48分）1.如图甲所示为一列沿x 轴传播的简谐横波在f = 0时刻的波形图，a 、b 、c 为介质中 的三个质点，图乙表示该波x = 6m 处。

质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）A. 该波沿工轴正向传播B. ，= 1.5s 时，质点c 处于波谷位置，= 2s 时，质点D 振动的速度方向与回复力方向相同质点c 的位移随时间变化的关系式x = 10sin 度+ ：，cm 假期里小明在家里利用手机观看某科幻电影，为了急于了解后续情节，他开启了倍 速播放模式如图所示，与原速播放相比，音调发生变化，开启倍速播放后，手机发出的 声音（） 倍速播放当前速率：1.68x .减慢正常 加快 口应用于所有视频 □开启快捷窗口A.频率降低 B.频率升高 C.传播速度增大 D.波长变长 3.关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（ ）A. 一个振动，如果回复力与偏离平衡位置的位移的平方成正比而且方向与位移相反， 就能判定它是简谐运动B. 如果测出单摆的摆长/、周期T,作出/-产图像，图像的斜率就等于重力加速度g 的 大小C. 做受迫振动的物体其频率由物体本身决定D. 游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进 入另一种介质时频率并不改变4. 在日本近海某次地震引发的海啸，造成了重大的人员伤亡。

海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪。

下列说法中正确的是（） C. D. 2.甲 乙A.波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止B.地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波C.地震波和海啸都只有纵波D.地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强5.如图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的机械横波,在相遇的某一时刻''突然”消失。

设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个介质质点，则关于这三个质点的情况下列说法中不正确的是（）A.此时质点a、b、c的位移都为零B.此时质点a的振动速度不为零且方向向下C.此时质点c的振动速度不为零且方向向下D.此时质点力的振动速度为零6.一列简谐横波在Z=0.2s时的波形图如图甲所示，P、。

第三章机械波单元测试卷注意事项：1．本试卷满分100分，建议时长70分钟；2．如无特殊说明，本试卷中g取10m/s2 。

第一部分（选择题40分）一、单项选择题（共8道小题，每小题3分，共24分，每道小题只有一个选项符合题目要求）。

1．（2020江苏江阴四校高二下期中）将一个小石子扔进平静的湖水中，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，则树叶将（）A．渐渐飘向湖心B．渐渐飘向湖边C．在原处上下振动D．沿着波纹做圆周运动2．（2021上海交通大学附属中学高三上期中）如图所示，S是波源，MN是带孔的挡板，其中M固定、N可以上下移动，为了使原来振动的A点停止振动，可采用的办法是（）A．减小波源S的频率B．波源S向右移动，靠近小孔C．减小波源S产生波的波长D．将N上移一点3．（2020北京西城高三上期末）一列横波某时刻的图像如图甲所示，图乙表示介质中某质点从该时刻开始一段时间内的振动图像。

则有（）A．若波沿x轴的正方向传播，则图乙可能为K质点的振动图像B．若波沿x轴的正方向传播，则图乙可能为M质点的振动图像C．若图乙为L质点的振动图像，则波沿x轴的正方向传播D．若图乙为N质点的振动图像，则波沿x轴的正方向传播4．（2021辽宁省实验中学东戴河分校高二上月考）甲、乙两名同学分别坐在两条船里，同学甲在船上每隔1 s 敲响一下水里的钟，且在他敲响第一下的瞬间同时敲响放在船上的另一个钟;当乙同学听到从水里传来的第3声钟响的同时，听到从空气中传来的声音，已知声音在空气中传播的速度为340 m/s ，声音在水里传播的速度为1 400 m/s ，则下列说法正确的是（ ）A ．两船相距约为2 505 mB ．两船相距约为1 020 mC ．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1 s ，则甲船速度一定大于乙船速度D ．若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于1 s ，则甲船速度一定小于乙船速度5．（2020山东潍坊高三上期末）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，该时刻a 、b 两质点均到达波峰位置，c 质点的加速度正在增大。

【2019统编版】人教版高中物理选择性必修第一册第三章《机械波》全章节同步练习3.1波的形成一、选择题1.(多选)把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来,手有规律地上下振动,则( )A.在弹簧上形成一列机械波B.在弹簧上形成波峰和波谷C.弹簧上的质点自上而下振动D.弹簧上的机械波自上而下传播2.一列横波沿一条长绳传播,当波源突然停止振动时( )A.所有质点都立即停止运动B.已经振动的质点继续振动,尚未振动的质点不会振动C.离波源近的质点先停止振动,然后才是远的质点停止振动D.离波源远的质点先停止振动,然后才是近的质点停止振动3.下列说法中正确的是( )A.振动物体回到平衡位置的过程中,回复力做正功B.回复力就是振动物体受到的合外力C.有机械振动必有机械波D.横波在传播过程中,质点的振动方向与波的传播方向可相同4.下列关于横波、纵波的说法中,正确的是( )A.横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直B.横波中,质点的振动方向也可能与波的传播方向平行C.纵波中,波水平向右传播,各个质点一定上下振动D.能形成波峰、波谷的波是横波5.(多选)下列关于横波、纵波的说法正确的是( )A.横波中,凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷B.质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C.横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式D.沿横向传播的波叫横波,沿纵向传播的波叫纵波E.沿横向传播的波叫纵波,沿纵向传播的波叫横波6.(多选)关于声波,下列说法正确的是( )A.声波在空气中是以纵波形式传播的B.声波在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度C.声波的传播由波源决定,与介质无关D.声波在真空中也能传播7.(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是( )A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波B.质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部D.地震波是横波,声波是纵波8.下列关于波的现象的说法中正确的是( )A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源B.把小石头扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮物向远方运动C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播9.振源A带动细绳上下振动,某时刻在绳上形成的横波波形如图所示。

人教（新教材）选择性必修第一册第3章：机械波1、如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的相干波源，实线表示波峰，虚线表示波谷(不计波在向外传播中振幅的衰减)，下列说法中正确的是()A．a点总处于波峰，b点总处于波谷B．c、d点可以处于波峰，也可以处于波谷C．a、b点振动振幅比波源振幅大D．振动加强和减弱区域交替变化2、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是()A．有机械振动必有机械波B．有机械波必有机械振动C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止3、如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时的波形图，虚线t ＝0.6 s时的波形图，波的周期T>0.6 s，则()A．波的周期为2.4 sB．在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C．经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD．在t＝0.5 s时，Q点到达波峰位置4、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应()A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去5、（双选）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c 为三个质点，a正向上运动．由此可知()A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达最大位移处6、如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A．0.60 m B．0.30 mC．0.20 m D．0.15 m7、（双选）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c 三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是与a相邻的两列波的波谷相遇点，则()A．a、b、c处都是振动加强的点B．b处是振动减弱的点C．经过T4质点b在波峰D．经过T4质点b在波谷8、(双选)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()A．它们的振幅相同B．质点D和E的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相反D．从此时算起，质点B比F先回到平衡位置9、下列关于机械振动与机械波的说法，正确的是()A．机械波的频率与振源的振动频率无关B．机械波的传播速度与振源的振动速度无关C．质点振动的方向不一定垂直于波传播的方向D．机械波在介质中传播的速度由振源的频率决定10、关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是()A．一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样D．对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同11、一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是()A．波水平向右传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零12、简谐横波某时刻的波形如图所示．a为介质中的一个质点，由图像可知()A．质点a的加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A13、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近() A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话14、某列波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，虚线为t＝0.3 s(该波的周期T>0.3 s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速．15、如图所示，有一组学生做游戏来模拟波的传播．该游戏模拟的是________(选填“横波”或“纵波”)的传播，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向________(选填“平行”或“垂直”)．16、一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2 m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率．人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波含答案1、如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的相干波源，实线表示波峰，虚线表示波谷(不计波在向外传播中振幅的衰减)，下列说法中正确的是()A．a点总处于波峰，b点总处于波谷B．c、d点可以处于波峰，也可以处于波谷C．a、b点振动振幅比波源振幅大D．振动加强和减弱区域交替变化解析：根据波形分布特点可知，该时刻对点a来说，它是波源S1的波峰与波源S2的波峰相遇，对点b来说，是两列波的波谷和波谷相遇，其振动应该是加强的，其振幅是两列波源的振幅之和，所以a、b两点的振幅大于波源的振幅，但位移也是呈周期性变化，不会总是波峰和波峰相遇，故A错误，C正确；点c、d是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故总是在平衡位置，故B错误；两列波产生的干涉现象是稳定的干涉现象，振动加强始终是振动加强，振动减弱始终是振动减弱，不会交替变化，故D错误．【答案】C2、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是()A．有机械振动必有机械波B．有机械波必有机械振动C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止解析：机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错，B对．波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C对．振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量耗尽为止，D对．【答案】BCD3、如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时的波形图，虚线t ＝0.6 s时的波形图，波的周期T>0.6 s，则()A ．波的周期为2.4 sB ．在t ＝0.9 s 时，P 点沿y 轴正方向运动C ．经过0.4 s ，P 点经过的路程为4 mD ．在t ＝0.5 s 时，Q 点到达波峰位置 解析：由题图知λ＝8 m ，从两时刻的波形图可以看出，在Δt ＝0.6 s 时间内，波传播的距离Δx 1＝3λ4＝6 m ，Δt ＝3T 4＝0.6 s ，周期T ＝0.8 s ，A 错误；波速v ＝λT＝10 m/s ，t ＝0时刻P 点在平衡位置向y 轴负方向运动，经过0.9 s ，即118T ，P点正向y 轴负方向运动，B 错误；经过0.4 s ，即半个周期，P 点经过的路程为2A ＝0.4 m ，C 错误；经过0.5 s ，波向x 轴负方向平移Δx 2＝v t ＝5 m ，可知Q 点处于波峰，D 正确．【答案】D4、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应( )A ．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B ．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C ．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D ．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去解析：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者接收到的频率发生了变化；利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，故A 正确；交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，可知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应，故B 正确；铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况，是利用声音在固体中传播最快的特点，与多普勒效应无关，故C 错误；有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去，频率变高表示靠近，频率降低表示远离，利用了多普勒效应，故D 正确．【答案】ABD5、（双选）一列简谐横波在x 轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a 、b 、c 为三个质点，a 正向上运动．由此可知( )A ．该波沿x 轴正方向传播B ．c 正向上运动C ．该时刻以后，b 比c 先到达平衡位置D ．该时刻以后，b 比c 先到达最大位移处解析：由波传播的规律知质点的振动是先振动的质点带动后振动的质点，由题图a 质点运动情况，可知a 质点左侧质点先于a 质点振动，波是沿x 轴正方向传播的，选项A 正确；质点c 和质点a 之间有一波谷，质点c 振动方向与质点a 振动方向相反，质点c 向下运动，故选项B 错误；b 质点正向着平衡位置运动，故b 比c 先到达平衡位置，选项C 正确；c 比b 先到达偏离平衡位置的最远处，选项D 是错误的．【答案】AC6、如图所示，一列简谐横波向右传播，P 、Q 两质点平衡位置相距0.15 m ．当P 运动到上方最大位移处时，Q 刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )A ．0.60 mB ．0.30 mC ．0.20 mD ．0.15 m解析：可以画出PQ 之间的最简单的波形，如图所示：由于P 、Q 之间可以含有多个完整的波形，则：x PQ ＝n ＋12λ(n ＝0,1,2……)整理可以得到：λ＝2x PQ 2n ＋1(n ＝0,1,2……)当n＝0时，λ＝0.3 m当n＝1时，λ＝0.1 m，故选项B正确，A、C、D错误．【答案】B7、（双选）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c 三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是与a相邻的两列波的波谷相遇点，则()A．a、b、c处都是振动加强的点B．b处是振动减弱的点C．经过T4质点b在波峰D．经过T4质点b在波谷解析：a、b、c各点到波源S1、S2的距离相等，三点都是振动加强点，选项A 正确，选项B错误；由题意可知b点是a、c两点的中点，某时刻a、c分别是波峰和波谷的位置，则经过T4两列波的波峰传到b，质点b在波峰，选项D错误，选项C正确．【答案】AC8、(双选)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()A．它们的振幅相同B．质点D和E的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相反D．从此时算起，质点B比F先回到平衡位置【答案】AC9、下列关于机械振动与机械波的说法，正确的是()A．机械波的频率与振源的振动频率无关B．机械波的传播速度与振源的振动速度无关C．质点振动的方向不一定垂直于波传播的方向D．机械波在介质中传播的速度由振源的频率决定【答案】BC10、关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是()A．一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样D．对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同【答案】A11、一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是()A．波水平向右传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零【答案】C12、简谐横波某时刻的波形如图所示．a为介质中的一个质点，由图像可知()A．质点a的加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A【答案】ACD13、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近() A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话【答案】C14、某列波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，虚线为t＝0.3 s(该波的周期T>0.3 s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速．解析：由于在t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，因此根据振动方向与波的传播方向的“上坡下，下坡上”关系可知，波向x轴负方向传播，从图中可知，此波的波长为λ＝4 m，从实线到虚线经过的时间为0.3 s，因此周期满足的关系为n＋34T＝0.3 s，解得T＝1.24n＋3s(n＝0,1,2，…)，又因为T>0.3 s，因此只有n＝0满足，此时T＝0.4 s，根据波长、波速、周期的关系可知，波的传播速度为v＝λT＝10 m/s.答案：x轴负方向10 m/s填“横波”或“纵波”)的传播，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向________(选填“平行”或“垂直”)．【答案】横波垂直16、一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2 m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率．解析：由图知波长λ＝2×4 m＝8 m由0.25T＝0.2 s得周期T＝0.8 sv＝λT＝80.8m/s＝10 m/sf＝1T＝1.25 Hz。

人教版（2019）选择性必修第一册《第3章 机械波》2024年单元测试卷（1）一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，错选、不选得0分．A ．牛顿认为地球是宇宙的中心B ．哥白尼用扭称实验测出了引力常数C ．万有引力定律计算出的轨道与实际观测结果有一定偏差，发现了海王星D ．相对论的创立推翻了经典力学1．（3分）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（ ）A ．弹簧的弹性势能逐渐增大B ．物体的重力势能逐渐增大C ．物体的动能逐渐减少D ．物体和弹簧组成的系统机械能不守恒2．（3分）如图所示，地面上竖直放一根轻弹簧，其下端和地面固定连接，一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落，物体碰弹簧时没有机械能损失，不考虑空气阻力，在物体压缩弹簧的过程中（ ）A ．匀加速直线运动B ．匀减速直线运动C ．匀速圆周运动D ．匀变速曲线运动3．（3分）一个物体在三个恒力的作用下做匀速直线运动，若将其中一个力突然撤去，则之后物体的运动状态不可能是（ ）A ．汽车转弯时要限制速度B ．转速很大的砂轮半径做得不能太大C ．在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨D ．工作的洗衣机脱水筒转速很大4．（3分）下列哪些现象是利用离心现象（ ）A ．“东方红二号”卫星的向心加速度大于“神舟十号”飞船的向心加速度B ．“东方红二号”卫星的角速度小于“神舟十号”飞船的角速度5．（3分）国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”．1984年4月8日成功发射的“东方红二号”卫星在赤道上空35786km 的地球同步轨道上运行．2013年6月11日发射的“神舟十号”飞船在离地面高约340km 的轨道上做匀速圆周运动．下列判断正确的是（ ）C ．“东方红二号”卫星的周期小于“神舟十号”飞船的周期D ．“东方红二号”卫星的向心力小于“神舟十号”飞船的向心力A ．B ．C ．D ．6．（3分）如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板。

第三章《机械波》测试卷一、单选题(共15小题)1.某次地震的震源O离地面深度12 km，假设该地震波中的某一种波为简谐横波．该波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知从t＝0时刻波源开始振动，该波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x＝120 m处．如图所示，则()A．从波源开始振动到波源迁移到x＝120 m处需要经过0.03 sB．此刻波动图象上除M点外与M点势能相同的质点有5个C．波动图象上M点此时速度方向沿y轴正向，动能在减小D．从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.06 s位于x＝360 m处的质点开始振动2.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意图如图，绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L.t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是()A．该简谐波是纵波B．该简谐波的最大波长为2LC．t＝时，P在平衡位置上方D．t＝时，P的速度方向竖直向上3.两列简谐横波，波源的振动频率相同，如图为某时刻两列波在介质中相遇的情景，实线表示波峰，虚线表示波谷，则下面说法正确的是(a、b、c、e各点均在交点上)()A．a、b点是振动加强的位置，c点振动最弱B．a、b、c点是振动加强的位置，e点振动最弱C．再过，a、b将变成振动减弱的位置，e点的振动将加强D．当振源的振动频率同时增加时，干涉区域的干涉图样不发生任何改变4.下列关于纵波的说法中，正确的是()A．在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向B．纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C．纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D．纵波也有波峰和波谷5.关于多普勒效应，下列说法正确的是()A．多普勒效应是由波的干涉引起的B．多普勒效应说明波源的频率发生了改变C．多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的D．只有声波才能产生多普勒效应6.如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和0.5 m．C点是BE连线的中点，下列说法不正确的是()A．从图示的时刻起经0.25 s后，B处质点通过的路程为20 cmB．从图示的时刻起经0.25 s后，A处质点的位移为0C．图示时刻C处质点正处在平衡位置且向波峰运动D．图示时刻A、B两处质点的竖直高度差为20 cm7.一列简谐横波a，某时刻的波形如图甲所示．从该时刻开始计时，波上质点A的振动图象如图乙所示．波a与另一列简谐横波b相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是()A．波a沿x轴负方向传播B．波b的频率为0.4 HzC．从该时刻起，再经过0.4 s质点A通过的路程为40 cmD．若波b遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4 m大很多8.有一障碍物的高度为10 m，下列哪一列波衍射最明显()A．波长为40 m的波B．波长为9.9 m的波C．频率为40 Hz的声波D．频率为5 000 MHz的电磁波9.如图所示，在x轴上传播的一列简谐横波，实线表示t＝0时刻的波形图，虚线表示在t＝0.2 s时刻的波形图．已知该波的波速是80 m/s，则下列说法正确的是()A．波长是10 mB．周期是0.1 sC．波可能沿x轴正方向传播D．t＝0时，x＝4 m处的质点速度沿y轴负方向10.一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，某时刻的图象如图所示，其传播速度v＝10 m/s，质点a位于x＝15 m处，则此时质点a()A．沿y轴正方向运动，周期为1.5 sB．沿y轴正方向运动，周期为2.0 sC．沿y轴负方向运动，周期为1.5 sD．沿y轴负方向运动，周期为2.0 s11.振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图所示，则在波传播到细绳上一点P时开始计时，下列四个图形中能表示P点振动图象的是()A．B．C．D．12.轮船在进港途中的x－t图象如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个()A．B．C．D．13.一列简谐横波某时刻的波形如图所示，波沿x轴的正方向传播，P为介质中的一个质点．下列说法正确的是()A．质点P此时刻的速度沿y轴正方向B．质点P此时刻的速度沿x轴正方向C．经过一个周期，质点P通过的路程为2bD．经过一个周期，质点P通过的路程为2a14.一列简谐横波沿x轴负方向传播，图7甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象()图7A．x＝0处的质点B．x＝1 m处的质点C．x＝2 m处的质点D．x＝3 m处的质点15.下列选项为一列横波在某介质中传播时某一时刻的波形图，已知波的传播方向向右，能正确描述各质点继续振动时运动方向的是()A．B．C．D．二、填空题(共3小题)16.如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，如图乙所示为质点b从时刻t 开始计时的v－t图象．若设振动正方向为沿＋y轴方向，则下列说法中正确的是________．A．该简谐横波沿x轴负方向传播B．该简谐横波波速为0.4 m/sC．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D．在时刻t，质点a的加速度比质点b的大E．再经过2 s，质点a随波迁移0.8 m17.如图(a)，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互__________(填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)．18.关于波的衍射和叠加，下列说法正确的是________．A．衍射和叠加是机械波特有的现象B．对同一列波，缝或孔、障碍物尺寸越小，衍射现象越明显C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．两列波相遇时能够保持各自的状态互不干扰E．由于两列波相遇时叠加，所以当它们分开时波的频率、振幅都会发生变化F．如果这两列波叠加以后使某些区域振动加强，某些区域振动减弱，那么这两列波发生明显衍射G．两列波重叠的区域里，任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和三、计算题(共3小题)19.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s，t＝0时刻波形如图所示．在x＝1.0 m处有一质点M，求：(1)质点M开始振动的方向及振动频率；(2)从t＝0时刻开始，经过多长时间质点M第二次到达波峰？20.一列横波在x轴上传播，在t1＝0时刻波形如图中实线所示，t2＝0.05 s时刻波形如图中虚线所示．(1)由波形曲线读出这列波的振幅和波长；(2)若周期大于(t2－t1)，则最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何？21.一列简谐横波在x轴上传播，如图所示，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为Δt＝0.2 s后的波形图，求：(1)此波的波速为多少？(2)若Δt>T且波速为165 m/s，试通过计算确定此波沿何方向传播？答案解析1.【答案】D【解析】波向前传播的过程中，介质中所有质点都不随波向前迁移，故A错误．位移大小相等的点势能相同．由简谐运动的对称性可得，除M点外与M点势能相同的质点有7个，故B错误．由“上下坡”法可知，M点的速度方向沿y轴负向，正向平衡位置运动，速度增大，动能在增大，故C错误．从此时开始，再经t＝s＝0.06 s，位于x＝360 m处的质点开始振动，故D正确．2.【答案】C【解析】绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向和质点的振动方向在同一直线上，故A错误；根据波形图和波的传播方向可知，位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与O点的距离应为L＝λ，其中n＝0、1、2……，波长λ＝，可知当n＝0时波长有最大值，最大值为λm＝4L，故B错误；0～内P由平衡位置振动到波峰，～内P由波峰回到平衡位置，可知t＝时P在平衡位置上方向上振动，t＝时P在平衡位置上方向下振动，故C 正确，D错误．3.【答案】B【解析】a点是波峰与波峰相遇处，b点是波谷与波谷相遇处，它们的连线上均总是干涉加强的位置，e点是波峰与波谷相遇处，总是振动最弱点，A、C错误，B正确；当振源的振动频率同时增加时，波长发生变化，则干涉区域的干涉图样将发生变化，D错误．4.【答案】B【解析】5.【答案】C【解析】多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的，C正确，A错误；任何波都有多普勒效应现象，D错．6.【答案】B【解析】在图中设定点中，A、E点波峰与波峰相遇，是振动加强点．B点是波谷与波谷相遇点，是振动加强点；而D、F、P、Q是波峰与波谷相遇点，则它们是振动减弱点．波速和波长分别为1 m/s和0.5 m，则周期是0.5 s．从图示的时刻起经0.25 s，即半个周期后，B处质点为振动加强点，振幅为10 cm，通过的路程为2倍的振幅20 cm，故A正确；此刻A正处在波峰，从图示的时刻起经0.25 s后，A处质点的位移为负的最大值，故B错误；图示时刻C处质点正处在平衡位置，E靠近波源，C重复E点的运动，所以向波峰运动，C正确；图示时刻A在波峰、B质点在波谷，竖直高度差为20 cm，D正确．故选B.7.【答案】C【解析】从图乙可知t＝0时刻，A质点的速度为－y方向，可知波a沿＋x方向传播，故A错误；由乙图得到波a的周期为T＝0.4 s，故频率为：f＝＝＝2.5 Hz，所以波b的频率为2.5 Hz，故B错误；再经过0.4 s，也就是一个周期，质点A通过的路程为s＝4A＝4×10 cm＝40 cm，故C 正确；a、b两列波频率相同，同种介质中波速相同，所以a、b两列波波长相同，均为0.4 m，故该障碍物的尺寸一定与0.4 m相差不大或者比0.4 m小，故D错误．8.【答案】A【解析】λA＝40 m，λB＝9.9 m，λC＝＝m＝8.5 mλD＝＝m＝0.06 m所以波长为40 m的波衍射最明显．9.【答案】D【解析】由图知，波长λ＝12 m，故A错误；由v＝得：T＝＝s＝0.15 s，故B错误；t＝0.2 s，波传播的距离为x＝vt＝16 m＝1λ，根据波形的平移法可知，波沿x轴负方向传播，故C错误；波沿x轴负方向传播，t＝0时，根据波形的平移法得知，x＝4 m处的质点速度沿y轴负方向，故D正确．10.【答案】D【解析】简谐横波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”判断可知，质点a沿y轴负方向运动．由图知，该波的波长λ＝20 m由v＝得T＝＝＝2.0 s11.【答案】C【解析】由图可知，振源开始起振的方向向下．所以，振动形式传到质点P时，质点P从平衡位置开始先向下振动，故P点的振动图象如选项C所示．12.【答案】A【解析】由x－t图象可知，轮船靠近港口时的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2，又由于各段都是匀速直线运动，故各段的频率均是不变的，A正确．13.【答案】A【解析】简谐横波沿x轴的正方向传播，根据“上下坡”法判断可知，质点P此时刻的速度沿y轴正方向，故A正确，B错误；简谐横波沿x轴的正方向传播，质点P上下振动，在一个周期内通过的路程是4倍的振幅，即为4a，故C、D错误．14.【答案】A【解析】15.【答案】C【解析】处在波峰或波谷处的质点一定向平衡位置处运动，因此，A、D错误，利用“上下坡法”可判C正确，D错误．16.【答案】BD【解析】根据振动图象，t时刻b处的质点正向下振动，根据走坡法可知该波向x轴正方向传播，A错误；从横波图象中可以看出波长λ＝4 m，从振动图象中可以得出周期T＝10 s，所以该波传播速度v＝＝0.4 m/s，B正确；当障碍物的尺寸非常接近或小于波的波长时，衍射现象比较明显，故C错误；质点振动时，在波峰或者波谷位置回复力最大，加速度最大，在平衡位置加速度为零，所以在时刻t，质点a的加速度比质点b的大，D正确；简谐横波在传播过程中，各个质点只在其平衡位置附近上下振动，不会随波传播，E错误．17.【答案】2减弱加强【解析】由几何关系可知两波源到A点的距离为AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以两波的路程差为2 m；同理可得，BS1－BS2＝0，为波长的整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故B点振动减弱；两波源到C点的路程差为Δx＝CS1－CS2＝1 m，波长λ＝vT＝2 m，所以C点振动加强．18.【答案】BDG【解析】一切波都能发生衍射现象，A、C错误；两列波相遇时叠加，分开后频率、振幅都不变，按照原来的振动方式继续振动，互不干扰，E错误，D正确；如果这两列波叠加以后使某些区域振动加强，某些区域振动减弱，那么这两列波发生稳定的干涉，F错误．19.【答案】(1)沿y轴负方向 2.5 Hz(2)1.5 s【解析】(1)沿y轴负方向，波长λ＝0.4 m由v＝λf得振动频率f＝2.5 Hz，T＝0.4 s(2)从t＝0时刻开始，经t1时间M开始振动：t1＝＝0.8 s再经t2时间M第二次到达波峰：t2＝T＝0.7 s从t＝0时刻开始M第二次到达波峰的时间为：t＝t1＋t2＝1.5 s.20.【答案】(1)0.2 m8 m(2)40 m/s方向沿x轴正方向280 m/s方向沿x轴负方向【解析】(1)A＝0.2 m；λ＝8 m(2)由于T>(t2－t1)，即Δt<2T当波沿x轴正方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋，且n＝0或1当波沿x轴负方向传播时，可能的周期为Δt＝nT＋，且n＝0或1由波速公式v＝可知，当速度v最小时，周期T最大．分析上面两类情况可知，当周期最大时，波沿x轴正方向传播，且在Δt＝nT＋中，取n＝0即Δt＝，则T大＝0.2 s，最小速度v小＝＝40 m/s，方向为沿x轴正方向．当速度v最大时，周期T最小．分析上面两类情况可知，当周期最小时，波沿x轴负方向传播，且在Δt＝nT＋中，取n＝1，即Δt＝T＋，则T小＝s最大速度v大＝＝280 m/s，方向为沿x轴负方向．21.【答案】(1)v右＝20n＋5(m/s)(n＝0,1,2,3，…)v左＝20n＋15(m/s)(n＝0,1,2,3，…)(2)沿x正方向传播【解析】(1)若波向右传播，则Δt＝nT＋①λ＝4 m ①λ＝v右·T①由①①①解得v右＝20n＋5(m/s)(n＝0,1,2,3，…) ①若波向左传播Δt＝nT＋T①λ＝v左·T①联立①①并代入数据得v左＝20n＋15(m/s)(n＝0,1,2,3，…) ①(2)若Δt>T，则Δx＝v·Δt＝165×0.2 m＝33m＝8λ＋λ①故可知此波沿x正方向传播 .。

第三章测评(满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

)1.下列关于机械振动与机械波的叙述,正确的是( )A.单摆的摆动周期与单摆的摆长、摆球质量和重力加速度有关B.频率相同的两列波发生稳定的干涉,振动加强点的位移始终最大C.在教室里隔着门缝听到说话声,是声波的干涉现象D.弹簧振子做简谐运动,加速度增大的过程中,速度一定减小2.波的干涉和衍射都是波特有的现象。

图甲为水波的衍射实验,挡板A是固定的,挡板B可以上下移动。

图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。

下列说法正确的是( )A.甲图中不管挡板B处于什么位置,水波都能发生明显的衍射现象B.乙图中M点为振动加强点C.乙图中N点为振动加强点D.乙图中M 点的位移不可能为零3.下列现象中,可以用多普勒效应解释的是( ) A.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声 B.同一声源发出的声波,在空气和水中传播速度不同C.超声波被行进中的车辆反射后,测速仪上接收到的超声波的频率发生变化D.水塘里,微风激起的水波遇到小石块、芦苇等细小的障碍物,会绕过它们继续传播4.(湖南长沙检测)如图所示,一列简谐横波向左传播,振幅为A,某时刻介质中质点a 的位移为A 2,经14周期,质点a 位于平衡位置的( ) A.上方,且位移大于A 2B.上方,且位移小于A 2C.下方,且位移大于A 2D.下方,且位移小于A25.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,关于质点P 的说法正确的是( )A.该时刻速度沿y 轴正方向B.该时刻加速度沿y 轴正方向C.此后14周期内通过的路程为AD.此后12周期内沿x 轴正方向迁移12λ6.同步振动、频率相同、振幅均为A 的两列水波在水面上相遇后,在它们重叠的区域形成如图所示的图样,其中实线代表波峰,虚线代表波谷。

在图示时刻,M 为波峰与波峰相遇点、N 为波谷与波谷相遇点、P 为波峰与波谷相遇点。

人教版(2019)选择性必修第一册《第3章机械波》测试卷(2)一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.对于电磁波的认识，下列说法中正确的()A. 电磁波在真空中的传播速度比光速小B. 电磁波在传播时，从真空进入另一种介质中，电磁波的频率会变大C. 电磁波和声波都是纵波D. 光是一种电磁波2.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间△t第一次出现如图乙所示的波形．则该波的()A. 周期为△t，波长为8LB. 周期为23△t，波长为9LC. 周期为23△t，波速为12△tL D. 周期为△t，波速为8L△t3.某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是()A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值4.声波能绕过某一建筑物而传播，这是因为声波()A. 是纵波B. 是机械波C. 发生了衍射现象D. 穿透力强5.关于波的干涉，下列说法正确的是()A. 只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉B. 只要是波都能产生稳定的干涉C. 不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉D. 以上说法均不正确6.下列关于横波和纵波的说法，正确的是()A. 横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向平行B. 横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直C. 纵波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动D. 能形成波峰、波谷的波是横波7.如图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的图象，此刻x=5m的质点刚开始振动，波速为24m/s，则下列说法正确的是()A. 该波的周期为0.5sB. 该波的波长为10mC. x=2m的质元的振动方程为y=−10sin(4πt)cmD. 再过1周期，x=8m的质元Q刚好处于波峰处48.如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离△x=6.0m，波长λ>4.0m，这列波的波速()A. 12m/sB. 20m/sC. 30m/sD. 60m/s9.下列说法正确的是()A. 人在以声源为圆心的圆轨道上匀速行走时，听到声音的频率不变B. 铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测C. 观众戴上特制眼镜观看立体电影时，利用了光的衍射D. 狭义相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关10.如图是沿x轴正向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2.0m/s，下列说法正确的是()A. 这列波的周期为2.0sB. 这列波的振幅为10cmC. 此时刻质点P的振动方向沿y轴正方向D. 此时刻质点Q的加速度为零二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）11.如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图。

第三章《机械波》单元测试卷一、单选题(共15小题)1.人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮，是因为()A．室内空气不流动B．室内声音多次被反射C．室内声音发生折射D．室内物体会吸收声音2.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率分别为()A． 5 m,1 HzB． 10 m,2 HzC． 5 m,2 HzD． 10 m,1 Hz3.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时()A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动4.关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高D．机械波不能发生多普勒效应5.一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知波的速度为10 m/s.则t＝0.2 s 时刻正确的波形应是下图中的()A．B．C．D．6.有一障碍物的尺寸为10 m，下列哪些波在遇到它时衍射现象最明显()A．波长为4 m的机械波B．波长为10 m的机械波C．频率为40 Hz的声波D．频率为5 000 MHz的电磁波(波速为3×108m/s)7.一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为v＝4 m/s.已知坐标原点(x＝0)处质点的振动图象如图所示，在下列4幅图中能够正确表示t＝0.15 s时的波形的图是()A．B．C．D．8.如图甲是一列简谐横波在t＝1.25 s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振，则图乙所示振动图象对应的质点可能位于()A．a<x<bB．b<x<cC．c<x<dD．d<x<e9.关于波的图象的物理意义，下列说法中正确的是()A．表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移B．表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移C．表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移D．表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移10.一列简谐波在t＝0时刻的波形图如图所示，经过0.1 s，平衡位置位于x＝2 m的点M第一次到达波峰，关于该波的下列说法正确的是( )A．波速可能为20 m/sB．波的传播方向一定沿x正方向C．波的频率f＝2.5 HzD．N点的速度不可能正在增大11.下列现象或事实属于衍射现象的是()A．风从窗户吹进来B．雪堆积在背风的屋后C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石头，小石头对波的传播没有影响D．晚上看到水中月亮的倒影12.一列波遇到障碍物，发生反射，反射后它的()A．只有波长不变B．只有波速不变C．只有频率不变D．波长、波速、频率均不发生变化13.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图象，下列说法中正确的是()A．该时刻a点和d点处的质点位移相同，加速度方向相反B．该时刻b点和c点处的质点位移相同，速度方向也相同C．质点b比质点c先回到平衡位置D．质点a比质点d先回到平衡位置14.关于机械波，下列说法正确的是()A．波源做机械振动时，一定能形成机械波B．波源停止振动时，它所产生的机械波一定同时消失C．波沿竖直方向传播，波上质点沿水平方向振动，这类波属于横波D．波沿水平方向传播，波上质点沿水平方向振动，这类波属于纵波15.关于声波的多普勒效应，下列说法中正确的是()A．当观察者和声源相互靠近时，观察者接收到的声波频率比声源发出的声波频率大B．当观察者和声源相互靠近时，观察者接收到的声波频率比声源发出的声波频率小C．当观察者和声源相互靠近时，声源振动的频率变大D．当观察者和声源相互靠近时，声源振动的频率变小二、填空题(共3小题)16.一列简谐横波，沿x轴正向传播．位于原点的质点的振动图象如甲图所示．①该振动的振幅是______cm；①振动的周期是______s ；①在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是______cm.乙图为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5 m处．①该波的传播速度为______m/s；①经过周期后，A点离开平衡位置的位移是______cm.17.如图，沿波的传播方向上有间距均为2 m的五个质点，均静止在各自的平衡位置，一列简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播，t＝0时刻到达质点a，质点a开始由平衡位置向下运动，t＝3 s 时质点a第一次到达最高点，下列说法中正确的是________A．质点d开始振动后的振动周期为4 sB．t＝4 s时刻波恰好传到质点eC．t＝5 s时刻质点b到达最高点D．在3 s＜t＜4 s这段时间内质点c的速度方向向上E．这列简谐横波的波长为4 m18.如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P 的振动图线，该波的传播速度为________m/s；图甲中Q点(坐标为x＝2.25 m处的点)的振动方程为________．三、简答题(共3小题)19.如图甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请在乙图中作出这列简谐波在t＝0时刻向＋x方向传播的波形图(质点a画在坐标原点上)．20.如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D四点中，哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点？(4)若两列波单独传播时的振幅相等，都为A，现两列波同时传播．关于加强点的理解，小明认为：由于加强点始终加强，故加强点的位移始终是2A.他的说法对吗？为什么？21.如图所示为某简谐横波在t＝0时刻的波形图．(1)若b点向上运动，则该波向哪个方向传播，f点向哪个方向振动？(2)若波向右传播，请画出c点的振动图象．(3)a、b、c、d、e、f、g、h几点中，速度最大的质点是______．四、计算题(共3小题)22.一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.05 s时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：①这列波可能具有的波速．①当波速为280 m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x＝8 m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？23.甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．(1)此水波的波长为多少？波速为多少？(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？(4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？24.一声波在空气中的波长为25 cm，速度为340 m/s，当折射进入另一种介质时，波长变为80 cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度．答案解析1.【答案】B【解析】人在室内说话，声波会被室内物体、墙壁反射，甚至反射多次，因而显得声音洪亮．2.【答案】A3.【答案】C【解析】波形成后，如果波源停止振动，波不会立即消失，选项A、B错误；波源的能量不断向远处传播，故离波源较近的质点先停止振动，选项C正确，选项D错误．4.【答案】B【解析】发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，是由于波源和观察者必须有相对运动造成听起来频率变化，故A错误，B正确；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，故C错误；机械波能发生多普勒效应，故D错误．5.【答案】A6.【答案】B【解析】空气中声波波速大约为340 m/s，由λ＝可算出频率为40 Hz的声波的波长为8.5 m；频率为5 000 MHz的电磁波的波长为0.06 m．所以选项B中波长最长，衍射现象最明显．7.【答案】A【解析】简谐横波沿x轴负方向传播，因此在t＝0.15 s时，原点处的质点位移是为正，向负方向振动．C、D图原点处的质点位移为负，所以C、D错；B图向正方向振动，B错．8.【答案】D【解析】由c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振可知，波沿x轴正方向传播，由波的图象知，a、c相距半个波长，故＝0.5 s，周期T＝1 s．由图乙可知：t＝1.25 s时，此质点位于平衡位置到波峰之间，并且向y轴负向振动，图甲中满足此条件的质点位于de之间．9.【答案】C【解析】10.【答案】A【解析】若波向右传播，由波动图象经过Δt＝0.1 s，平衡位置位于x＝2 m的点M第一次到达波峰，则Δt＝＋nT，由图中知波长λ＝16 m，故波的波速v＝＝＝20(1＋8n)m/s，n＝0,1,2,3……，当n＝0时，v＝20 m/s，同理波也可能向左传，得v＝＝＝20(7＋8n)，故A选项正确，B、C选项错误；若波向左传，此时N点向上振动，速度增大，故D选项错误．11.【答案】C【解析】波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射，C与衍射现象相符．12.【答案】D【解析】波在发生反射时，入射波和反射波都在同一种介质中传播，所以入射波和反射波的波速相等，由惠更斯原理可知子波源的频率与波源的频率是相等的，故入射波和反射波的频率相等，从而二者的波长也是相等的．13.【答案】D【解析】题图时刻a、d两点位移相同，加速度相同，A错；根据“上坡下、下坡上”可以判断a、b 两点向上运动，c、d两点向下运动，所以c比b先回到平衡位置，a比d先回到平衡位置，C错，D对．14.【答案】C【解析】只有振动在介质中传播时才能形成机械波，故A错误；波源停止振动时，它所产生的机械波还要继续传播，故B错误；质点振动的方向与波传播的方向垂直，这类波是横波，故C正确；质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，振源水平振动若与波的传播方向垂直，形成的波也是横波，传播方向和振动方向在一条直线上是纵波，故D错误．15.【答案】A【解析】若声源向观察者靠近，观察者接收到的声波频率比声源发出的声波频率大，故A正确，B 错误；声源的频率由声源决定，不会随着距离的变化而变化，故C、D错误．16.【答案】①8 ①0.2①0①10①－817.【答案】ABD18.【答案】0.5y＝0.2cos (πt) cm【解析】由甲图知波长等于1.0 m，乙图知周期等于2 s，所以传播速度v＝＝0.5 m/s；由图知，在t＝0时刻，Q点处于波峰的位置，所以振动方程为y＝0.2cos (πt) cm.19.【答案】【解析】由题甲图知，t＝0时质点a在平衡位置且正向y轴正方向运动，结合题中要求，将质点a 画在坐标原点上，波向＋x方向传播，表明零时刻a右侧同一“坡”上的质点均在平衡位置的－y方向上，都在a的带动下向上运动，波的图象如图所示．20.【答案】(1)水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播(2)发生明显的干涉现象(3)B、D A、C(4)不对．加强点的最大位移，即振幅是2A，但加强点也是做简谐运动的．若某时刻加强点处于波峰，经过，位移为0(处于平衡位置)，经过，处于波谷．位移是－2A，位移是时刻变化的．【解析】(1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播．(2)由于SS1＝SS2，所以从波源发出的水波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互隔开，发生明显的干涉现象．(3)质点D是波峰与波峰相遇处，是振动加强点；质点B是波谷与波谷相遇处，也是振动加强点，质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点是振动减弱点．(4)不对．加强点的最大位移，即振幅是2A，但加强点也是做简谐运动的．若某时刻加强点处于波峰，经过，位移为0(处于平衡位置)，经过，处于波谷．位移是－2A，位移是时刻变化的．21.【答案】(1)向左传播向下振动(2)(3)c、g【解析】(1)由“左行波，左向上”可知波向左传播，则可知f点向下振动．(2)若波向右传播，则t＝0时刻，c质点在平衡位置，且向下振动，其振动图象如图所示．(3)在平衡位置的质点速度最大，即c、g两质点速度最大．22.【答案】(1)(40＋160n)m/s，(120＋160n)m/s，(n＝0、1、2、3……)(2)x轴负向传播，2.1×10－2s【解析】波长为8 m，①若波沿x轴正向传播，则：Δs＝Δx1＋nλ(2＋8n)，n＝1,2,3，……，得v＝40＋160n(m/s)若波沿x轴负向传播，则：Δs′＝Δx2＋nλ(6＋8n)，n＝1,2,3，……v＝120＋160n(m/s)①当波速为280 m/s时，有280＝(120＋160n)n＝1，所以波向x轴负向传播T＝＝s此时质点P在平衡位置向上振动，所以P质点第一次达到波谷所需最短时间为t＝＝s＝2.1×10－2s.23.【答案】(1)m m/s(2)会(3)能(4)能【解析】(1)由题意知：周期T＝s＝3 s.设波长为λ，则5λ＋＝24 m，λ＝m.由v＝得，v＝m/s＝m/s.(2)由于λ＝m，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象．(3)、(4)由于λ＝m>3 m，所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩，还是通过宽为3 m的涵洞，都能发生明显的衍射现象．24.【答案】(1)1 360 Hz(2)1 088 m/s【解析】(1)声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由v＝λf得f＝Hz＝1 360 Hz.(2)因频率不变，由fλ＝v，得：v′＝λ′f＝80×10－2×1360 m/s＝1 088 m/s.。

第三章《机械波》测试卷一、单选题(共15小题)1.振源S在O点做竖直方向的简谐运动，频率为10 Hz，t＝0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出)．则以下说法正确的是()A．t＝0时，x＝－2 m处的质点振动方向向上B．t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波谷位置C．t＝0.175 s时，x＝1 m处的质点处在波峰位置D．波速大小为10 m/s2.一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.04 s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的传播速度为2.5 m/s，可判断()A．波向左传播，周期为0.032 sB．波向右传播，周期为0.032 sC．波向左传播，周期为0.04 sD．波向右传播，周期为0.04 s3.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()A．向左B．向右C．向下D．向上4.如图所示，甲图为一沿x轴正向传播的简谐波在t＝0时刻的波形图，a、b、c、d是这列波上的四个质点．则乙图是哪个质点的振动图象()A．aB．bC．cD．d5.声波属于机械波．下列有关声波的描述中正确的是()A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D．人能辨别不同乐器同时发生的声音，证明声波不会发生干涉6.关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A．夏天雷声轰鸣不绝的现象是多普勒效应B．如果离我们远去的星球发出的是紫光，那么被静止于地球上的接收器接收到的可能是紫外线C．如果某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变长D．正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高了，这是因为声源振动的频率变大了7.下列关于纵波的说法中，正确的是()A．在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向B．纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上C．纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直D．纵波也有波峰和波谷8.如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是()A．t＝时质点5的运动方向向下B．t＝时质点8的速度方向向上C．t＝时质点12的运动方向向下D．t＝T时质点17开始向下运动9.平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是()A．B．C．D．10.如图所示，坐标原点处有一波源，波源起振方向为－y方向．当波传到x＝1 m处的质点P开始计时，在t＝0.4 s时PM间第一次形成图示波形(其余波形未画出)，此时x＝4 m的M点刚好在波谷．则()A．t＝0.3 s时在x＝2 m处的质点处于平衡位置且向＋y方向运动B．P点开始振动的方向沿y轴正方向C．当M点开始振动时，P点正好在波谷D．这列波的传播速度是7.5 m/s11.甲、乙两列完全相同的横波，分别从波源A、B两点沿直线Ox相向传播，t＝0时的图象如图所示，若两列波的波速均为1 m/s，则()A．t＝0.2 s时，CD间E、F、G三点的位移最大B．t＝0.2 s时，CD间只有F点的位移最大C．t＝0.3 s时，CD间E、G两点的位移最大D．t＝0.3 s时，CD间只有F点的位移最大12.当火车匀速向我们驶来时，到达我们之前我们听到的音调将()A．变高了B．变低了C．不变化D．不能确定13.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T＞0.6 s，则()A．波的周期为2.4 sB．波的速度为m/sC．在t＝0.5 s时，Q点到达平衡位置D．在t＝0.5 s时，Q点到达波峰位置14.波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为()A．f1＝f2＝f0B．f1＝f2＞f0C．f1＝f2＜f0D．f2＜f0＜f115.在水波槽里放两块挡板，中间留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5 cm，所用水波的波长为5 cm，则下图所示的衍射图样中正确的是()A．B．C．D．二、填空题(共3小题)16.湖面上停着A、B两条小船，它们相距20 m．一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动20次．当A船位于波峰时，B船在波谷，两船之间还有一个波峰．下列说法正确的是________．A．水波的波长是mB．水波的频率是HzC．水波的波速是m/sD．若引起水波的波源振动加快，波的传播速度将变慢E．若引起水波的波源振动减慢，波的传播速度将变快17.某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00 s第一次听到回声，又经过0.50 s再次听到回声，已知声速为340 m/s，则两峭壁间的距离为________．18.一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知t＝0时的波形如图所示，波上有P、Q两点，其纵坐标分别为yP＝2 cm，yQ＝－2 cm.下列说法中正确的是________．A．P点的振动形式传到Q点需要B．P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等C．在内，P点通过的路程为20 cmD．经过，Q点回到平衡位置E．在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等三、简答题(共3小题)19.如图甲是振源P的振动图象，乙图为振源P产生的横波向右传播，M、N是波传播路径中的两个质点，已知PM＝54.2 m，PN＝55.4 m，波的传播速度为v＝20 m/s.当P通过平衡位置向上振动时，试判断M、N的位置．20.一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示，已知波的传播速率是16 m/s.(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少；(2)画出再经过0.125 s时的波形图象．21.公路巡警开车在高速公路上以100 km/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一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波的频率比发出时低．(1)此现象属于________．A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效应 D．波的反射(2)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应怎样变化？四、计算题(共3小题)22.一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播，波速为0.5 m/s，t＝0时刻的波形如图甲所示．(1)求横波中质点振动的周期T；(2)在图乙中画出t＝1 s时刻的波形图(至少画出一个波长)；(3)在图丙中画出平衡位置为x＝0.5 m处质点的振动图象(从t＝0时刻开始计时，在图中标出横轴的标度，至少画出一个周期)．23.一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？24.从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5 Hz的简谐横波，分别沿x轴正、负方向传播，在某一时刻到达A、B点，如图15中实线、虚线所示．两列波的波速均为10 m/s.求：图15(1)质点P、O开始振动的时刻之差；(2)再经过半个周期后，两列波在x＝1 m和x＝5 m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标．答案解析1.【答案】B2.【答案】B3.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确．4.【答案】B【解析】由乙图的振动图象可以看出，t＝0时刻，质点由平衡位置向上运动，在甲图中b、d两点在平衡位置．简谐波沿x轴正向传播，则b点向上运动，所以答案选B.5.【答案】C【解析】同一列声波在各种介质中的传播速度不同，根据v＝λf，由于频率不变，故在不同的介质中传播时同一列波的波长不同，故A错误．不同的声波在相同的介质中传播速度相同，故B错误．衍射是波特有的现象，声波是机械波故能够发生衍射现象，故C正确．根据波的叠加原理，不同的波相遇时发生叠加再分开时各自独立传播互不影响，故人能辨别不同乐器同时发出的声音，干涉是两列波相遇时发生的，故D错误．6.【答案】C【解析】夏天雷声轰鸣不绝的现象是波的反射引起的，A错误；如果离我们远去的星球发出的是紫光，那么被静止于地球上的接收器接收到的是比紫光频率小(波长长)的光，B错误；如果某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的频率变小，波长变长，C正确；正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高了，这是因为观测者接收的频率变大了，声源振动频率不变，D错误．7.【答案】B【解析】8.【答案】B【解析】9.【答案】D【解析】汽车正在匀速远离，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的．由于是远离，汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，所以选项D正确．10.【答案】A11.【答案】D【解析】12.【答案】A【解析】由多普勒效应的成因，当波源与观察者互相接近时，接收到的频率变大，音调高．13.【答案】D14.【答案】D【解析】f0由波源每秒钟所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定．波源运动时，在波源的正前方介质振动的频率高于波源振动的频率．15.【答案】C【解析】窄缝宽度0.5 cm明显小于水波波长5 cm，符合发生明显衍射的条件，且水波是以水中“某点”为中心的弧线，故只有选项C正确．16.【答案】ABC17.【答案】425 m【解析】假设两峭壁间的距离为x，测量员离某一峭壁距离为x1，离另一峭壁距离为x2，则x＝x1＋x2，第一次听到回声t1＝1.00 s，第二次听到回声t2＝1.5 s，由此可得2x1＝vt1,2x2＝vt2，联立得：x＝x1＋x2＝425 m.18.【答案】ABE【解析】由图可知P、Q两点的平衡位置相距半个波长，则P点的振动形式传到Q点需要半个周期，且它们的位移始终大小相等、方向相反，故A、B正确．在一个周期内P点的路程为16 cm，由于P点不是匀速率运动，在上半部分速率小，故其从此刻向上运动到最高点，然后回到此位置的路程是4 cm，但是时间大于，则在内，P点通过的路程小于20 cm，故C错误；同理可知，D错误；由于P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等，故相等时间内通过的路程相等，E正确．19.【答案】M点在波峰，N点在波谷20.【答案】(1)10 cm(2)【解析】(1)由图象可以看出，质点振动的最大位移大小是10 cm，因此振幅是10 cm.(2)再经0.125 s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx＝vΔt＝16×0.125 m＝2 m，所以再经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示．21.【答案】C偏高【解析】(1)巡警车接收到的电磁波的频率比发出时低，此现象为多普勒效应．(2)若该轿车以20 m/s的速度行进，警车的速度为100 km/h，大于20 m/s，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高．22.【答案】(1)4 s(2)如图所示(3)如图所示23.【答案】680 m/s 1 000 Hz 1 000 Hz【解析】在空气中fλ＝v，f＝＝1 000 Hz，在介质中v′＝fλ′，v′＝1 000×68×10－2m/s＝680 m/s.24.【答案】(1)0.05 s(2)合振动振幅极大的质点的x坐标为2 m、3 m、4 m．合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5 m、2.5 m、3.5 m、4.5 m.【解析】(1)该波的周期为T＝1f ＝15s＝0.2 s.由题图知，质点P、O开始振动的时刻之差为Δt＝T4＝0.05 s(2)该波的波长为λ＝vT＝10×0.2 m＝2 m根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，可知，两列波在x＝1 m和x＝5 m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为2 m、3 m、4 m．合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5 m、2.5 m、3.5 m、4.5 m.。

人教版高中物理选择性必修1《第3章机械波》单元测试卷（1）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.如图所示为某人在医院做的心电图(部分)。

已知心电图中方格纸的每小格长1mm，做心电图的仪器卷动纸带的速度为1.5m/min。

则可以确定此人的心率为()A. 80次/minB. 70次/minC. 60次/minD. 50次/min2.一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播，A、B间的距离为3m，如图甲所示．若质点B的振动图象如图乙所示，则质点A的振动图象为()A. B.C. D.3.一列简谐横波某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()A. x=a处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量B. x=b处质点的振动的频率由波源决定C. x=c处质点的振幅大于x=b处质点的振幅D. x=c处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间4.已知一列横波沿x轴的方向传播，周期T=0.8s，图中实线、虚线分别为时刻t1和t2的波形图线，已知t2−t1=4.6s，则此波在这段时间传播的方向和距离为()A. x轴的正方向，46mB. x轴的负方向，46mC. x轴的正方向，2mD. x轴的负方向，6m5.如图所示是两个理想单摆的振动图象，下列说法中正确的是()A. 甲、乙两个摆的摆长之比为1:2B. 甲摆的速度为零时，乙摆的速度最大C. 甲摆的加速度最小时，乙摆的速度最小D. t=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能最小6.如图，一列简谐横波向右传播，质点a和b的平衡位置相距0.5m.某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动．这列波的波长可能是()A. 1mB. 2mC. 0.5mD. 0.67m7.如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是()A. 振动周期为5s，振幅为8cmB. 第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C. 第3s末振子的速度为正向的最大值D. 从第1s末到第2s末振子在做加速运动8.一列沿x正方向传播的简谐横波t=0时刻的波形如图所示，t=0.4s时C点刚好开始振动，则()A. 这列波的波速为5m/s，质点A的刚开始振动的方向沿y轴正方向B. t=0.6s时，质点B将到达质点C的位置C. t=1.8s时，C质点第二次运动到波峰的位置D. t=0.1s时，质点B的速度最大，质点C的加速度最小二、多选题（本大题共14小题，共72.0分）9.下列说法正确的是()A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B. 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大C. 火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高D. 用两東单色光A、B，分别在同一套装置上做双缝干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长E. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长大的多时，将发生明显的衍射现象10.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=6m、7m、8m、7.5m处，若波的传播速度为10m/s，图示为t=0s时刻的波形图．则再经过t=0.5s时()A. 质点振动的频率为0.4HzB. 质点a、c处于平衡位置C. 质点b的位移大小为30cmD. 质点d的振动方向沿−y轴11.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v=200m/s，已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示．在x=400m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t=0开始经0.15s，x=40m的质点运动的路程为0.6mC. 接收器在t=2s时才能接收到此波D. 若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为9HzE. 若该波与另一列频率为5Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样12.一列波沿x轴方向以5m/s的速度传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为3.5m、2.5m。

第三章 机械波 单元测试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(共32分)1、(4分)如图所示，一列简谐横波向右传播，P Q 、两质点平衡位置相距0.15 m.当P 运动到上方最大位移处时，Q 刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )A.0.60 mB.0.30 mC.0.20 mD.0.15 m2、(4分)如图所示，有两个沿z 轴方向（垂直xOy 平面）做简谐运动的点波源1S 和2S ，两者平衡位置的坐标分别为（1 m ，0）和（5 m ，0），振动方程分别为12ππsin πsin π22S S z A t z A t æöæö=×+=-ç÷ç÷èøèø、。

两列波的波速均为1 m/s ，两列波在点B （5 m ，3 m ）和点C （3 m ，2 m ）相遇时，分别引起B C 、处质点的振动总是相互( )A.减弱、减弱B.加强、加强C.加强、减弱D.减弱、加强3、(4分)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x 轴正方向传播，乙波沿x 轴负方向传播，0t =时刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如图所示.已知甲波的频率为4Hz ，则( )A.两列波的传播速度均为4m /sB.两列波叠加后，0x =处的质点振动减弱C.两列波叠加后，0.5m x =处的质点振幅为30cmD.两列波叠加后，介质中振动加强和减弱区域的位置稳定不变4、(4分)一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a b c 、、，则( )A.此刻a 的加速度最小B.此刻b 的速度最小C.若波沿x 轴正方向传播，此刻b 向y 轴正方向运动D.若波沿x 轴负方向传播，a 比c 先回到平衡位置5、(4分)一列简谐横波在某均匀介质中沿直线由a 质点向b 质点传播，a b 、两质点的平衡位置相距2.5 m ，如图所示，图中实线表示a 质点的振动图像，图中虚线表示b 质点的振动图像，则下列说法中不正确的是( )A.质点a 的振动方程为π2sin 10π(cm)6y t æö=+ç÷èøB.此波的传播速度可能为1.2 m/s C.此波的传播速度可能为6 m/sD.在0.1~0.15 s 内，质点b 向y 轴负方向运动，做加速度逐渐变大的减速运动6、(4分)近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍.当战机在法定上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动.这是因为飞机返航加速过程中，当飞机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在飞机的前方堆积形成音障，当飞机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆.关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( )A.音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B.敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C.火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D.在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话7、(4分)有一测速雷达发射电磁波的频率为1f ，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为2f ，则( )A.12f f >B.12f f =C.12f f < D.无法确定8、(4分)汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC 自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去.其使用的传感器主要为毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过回波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度.若该雷达发射的无线电波的频率为f ，接收到的回波的频率为f ¢，则( )A.当f f ¢=时，表明前车与无人车速度相同 B.当f f ¢=时，表明前车一定处于静止状态C.当f f ¢>时，表明前车在加速行驶D.当f f ¢<时，表明前车在减速行驶二、多选题(共24分)9、(6分)一列简谐横波沿x 轴传播，已知x 轴上11m x =和27m x =处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是( )A.7 m/sB.2 m/sC.1.2 m/sD.1 m/s10、(6分)一振子沿x 轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点.0t =时振子的位移为-0.1 m ，1s t =时位移为0.1 m ，则( )A.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为2s 3B.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为4s 5C.若振幅为0.2 m ，振子的周期可能为4 sD.若振幅为0.2 m ，振子的周期叮能为6 s11、(6分)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为2 m/s ，振幅2cm,A M N =、是平衡位置相距3 m 的两个质点，如图所示，在0t =时，M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处，已知该波的周期大于1 s ，下列说法正确的是( )A.该波的周期为6 sB.在0.5s t =时，质点N 正通过平衡位置沿y 轴负方向运动C.从0t =到1s t =，质点M 运动的路程为2 cmD.在 5.5s t =到6s t =，质点M 运动路程为2 cmE.0.5s t =时刻，处于M N 、正中央的质点加速度与速度同向12、(6分)如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。

第三章测评一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.无人驾驶技术已逐渐成熟,某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。

汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波,通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。

若该传感器发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为f',则( )A.当f'=f时,表明前车一定做匀速直线运动B.当f'=f时,表明前车一定处于静止状态C.当f'>f时,表明无人车需要减速行驶D.当f'<f时,表明无人车需要减速行驶2.健身者把两根绳子一端固定在P点上,用双手各自将绳子的另一端分别握住,然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子,使绳子振动起来。

某时刻,绳子形成的波形如图所示(还未传到P点),其中a、b是右手绳子上的两个点,则( )A.健身者右手刚抖动时的方向向下B.无论右手如何抖动绳子,a、b两点的振动步调都不可能相反C.如果增大抖动的频率,绳上波形传播到P点的时间变短D.如果增大抖动的频率,a、b两点间可能出现两个完整波形3.同一音叉发出的声波同时在水中和空气中传播,某时刻的波形曲线如图所示。

以下说法正确的是( )A.声波在水中波长较大,b是水中声波的波形曲线B.声波在空气中波长较大,b是空气中声波的波形曲线C.水中质点振动频率较高,a是水中声波的波形曲线D.空气中质点振动频率较高,a是空气中声波的波形曲线4.如图所示,1、2、3、4…是一个水平放置松弛状态下的弹簧(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点。

某时刻,质点1在外力作用下从平衡位置开始沿左右方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点离开平衡位置依次左右振动,形成一列简谐纵波。

已知质点1开始振动的方向是向左,经过二分之一个周期,质点9开始运动,则针对此时刻,下列说法正确的是( )A.质点3向右运动B.质点5所受回复力为零C.质点6的加速度向左D.质点9的振幅为零5.如图所示为波源O传出的一列水波,相邻实线间的距离等于一个波长,下列说法正确的是( )A.波通过孔A,不发生明显的衍射现象B.波通过孔B,不发生衍射现象C.波遇到障碍物C,发生明显的衍射现象D.波遇到障碍物D,发生明显的衍射现象6.A、B两列简谐横波均沿x轴正方向传播,在某时刻的波形分别如图甲、乙所示,经过时间t(t小于A波的周期T A),这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示,则A、B两列波的波速v A、v B之比可能是( )A.1∶3B.2∶3C.2∶1D.3∶17.一列横波在x轴上沿x轴正方向传播,其中t时刻和t+0.4 s时刻在区间内的波形图如图中同一条图线所示,则下列说法正确的是( )A.质点振动周期一定为0.4 sB.该波最小波速为10 m/sC.从t时刻开始计时,处的质点后回到平衡位置D.在t+0.8 s时刻,x=-2 m处的质点位移为零二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。

综合拔高练
高考练
考点1 波长、波速、周期的关系
1.(2023新课标,14)船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。

声波在空气中和在水中传播时的() A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同
C.波长和周期均不同
D.周期和频率均不同
2.(多选题)(2023天津,7)位于坐标原点的波源从t=0时刻开始振
动,t=0.5 s时形成的机械波波形图如图所示,则下列说法正确的是
()
A.机械波的波速v=4 m/s
B.x=1 m处的质点在t=0.3 s时位于波谷
C.波源的振动方程为y=0.02 sin (5πt+π) m
D.x=-1 m处的质点半个周期内向左移动半个波长
3.(2023湖北,7)一列简谐横波沿x轴正向传播,波长为100 cm,振幅为
8 cm。

介质中有a和b两个质点,其平衡位置分别位于x=-40
cm和
3
x=120 cm处。

某时刻b质点的位移为y=4 cm,且向y轴正方向运动。

从该时刻开始计时,a质点的振动图像为()
4.[2022全国甲,34(1)]一平面简谐横波以速度v=2 m/s沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形图如图所示。

介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t=0时刻的位移y=√2 cm。

该波的波长为m,频率为Hz。

t=2 s时刻,质点A(填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)。

考点2 振动图像和波动图像的综合
5.(多选题)[2023全国乙,34(1)]一列简谐横波沿x轴传播,图(a)是t=0
时刻的波形图;P是介质中位于x=2 m处的质点,其振动图像如图(b)所示。

下列说法正确的是()。