中小学教育资源及组卷应用平台
第三章 机械波 章末检测【B卷】
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：第三章 机械波）
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
一．单选题（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，只有一项符合题目要求）
1．（2021·全国·高二课时练习）对于波的折射现象，下列说法正确的是（ ）
A．当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线
B．当波垂直界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变
C．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变
D．波发生折射时一定不会发生反射现象
2．（2021·河南·范县第一中学高二阶段练习）下列关于机械波的说法正确的是（ ）
A．质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫作横波
B．虽然在真空中质点间没有相互作用力，但是机械波还是能在真空中传播
C．波在传播振动这种运动形式的同时，也可将信息传播出去
D．波传播的过程就是介质中的质点随波迁移的过程
3．（2021·北京丰台·高二期 ( http: / / www.21cnjy.com )中）水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、……．使质点1沿竖直方向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动．则此时关于质点10的运动，下列说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．位移为零 B．加速度为最大值
C．正向下运动 D．加速度为零
4．（2021·全国·高二课时练习）关于多普勒效应，下列说法中正确的是（ ）
A．当波源与观察者都运动时，才会发生多普勒效应
B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应
C．只有机械波才能发生多普勒效应
D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应
5．（2021·山东·日照青山学校 ( http: / / www.21cnjy.com )高三阶段练习）波源位于O点的简谐横波沿着x轴正方向传播，t=0时刻波源开始振动，t=0.6s时刻的波形图如图所示，P为x=0.60m处的质点。下列说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．简谐横波的波速为0.4m/s
B．质点P开始振动时沿y轴正方向
C．从t=0到t=1.6s，P点经过的路程为30cm
D．波源的振动方程为y=5sin（5πt）cm
6．（2021·浙江·高二学业考试）列四幅图中，关于机械运动和机械波的说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．A图中，粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下沿斜面振动，该运动是简谐运动
B．B图中，单摆运动时的回复力由重力与拉力的合力提供
C．C图中，若减小孔AB的大小，衍射现象会更明显
D．D图中，质点A、C之间的距离就是横波的一个波长
7．（2021·江苏省邗江中学高二 ( http: / / www.21cnjy.com )期中）如图所示，因波源S周期性振动产生向右传播的机械波，振幅呈现A、2A交替变化，当t=0时刻恰好传到x=7d位置处，P、Q分别是x=2d和x=4d位置处的两个质点，下列说法正确的是（ ）21教育网
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．波源S的起振方向为y正方向
B．机械波的波速在不断变化
C．当机械波刚好传到x=1ld位置处时，P点和Q点经过的路程相等
D．当机械波刚好传到x=8d位置处时，P、Q均在平衡位置且速度方向相同
二．多选题（本题共3小题，每小题5 ( http: / / www.21cnjy.com )分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）21cnjy.com
8．（2021·全国·高三专题练习）关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是（ ）
A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
B．“闻其声而不见其人”，说明声波也能发生衍射
C．频率不相同的两列波也能发生干涉
D．声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象
9．（2021·河南南阳·高二期末）一列简谐横波，在时的图像如图甲所示，波上质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．这列波沿轴负方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，在时间内，质点经过的路程为
D．该波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物时不能发生明显的衍射现象
10．（2021·重庆巴蜀中学高三阶段练习）一列简谐波在均匀介质中沿轴传播，时平衡位置坐标的质点恰好处于波峰，时的波形如图所示，则下列说法正确的是（ ）21·cn·jy·com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．如果波沿轴负方向传播，最大的周期为
B．如果波沿轴正方向传播，最小的速度为
C．如果波沿轴负方向传播，内质点经过的最短路程为
D．如果波速为，则波一定沿轴正方向传播
第Ⅱ卷 （非选择题 共57分）
3、非选择题（共57分，解答题应写出必要 ( http: / / www.21cnjy.com )的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）21世纪教育网版权所有
11．（6分）（2022·广东·高三专题练 ( http: / / www.21cnjy.com )习）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，则这列波的波长为_______m；此时x=3m处的质点正在向上运动，则x=2.5m处的质点向_______（选填“上”或“下”）运动；当x=3m处的质点在波峰时，x=5m处的质点恰好在_______（选填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。
( http: / / www.21cnjy.com / )
12．（9分）（2021· ( http: / / www.21cnjy.com )云南·昆明一中模拟预测）如图，x轴上x=0和x=14 m处的O点和P点有两个振动情况完全一样的波源，两波源振动的振幅均为0.4 m，波速大小均为v= 10 m/s。t=0时刻两波源的振动在O、P之间形成的波形如图中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x轴上横坐标分别为3 m、4m、5 m、6m、7 m.8m、9m、10 m处的质点。由图可知两列波的周期为______ s； 在t=1 s后的传播过程中，上述质点中振动减弱的质点有_______， 质点A振动的振幅为________。2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com / )
13．（12分）（2021·山西·长治市第八中学高三阶段练习）一列简谐横波沿轴传播，图甲为时刻的波形图，是介质中处的质点，质点在时刻的位置坐标如图所示。图乙为质点的振动图象，振动图像与0时刻的波动图形状相似。求：【来源：21·世纪·教育·网】
（1）该机械波的传播方向及波速；
（2）质点在时刻的横坐标和质点的振动方程。
( http: / / www.21cnjy.com / )
14．（12分）（2021 ( http: / / www.21cnjy.com )·河南郑州·高二期末）如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=14m处，t=0时两波源开始振动，波源S1的振动方程为y=3sin5πtcm，波源S2的振动方程为y=5sin5πtcm，质点P位于x轴上xP=4m处，已知质点P在t=0.4s时开始振动，求：21·世纪*教育网
（1）这两列波在均匀介质中的波长；
（2）t=0至t=1.5s内质点P通过的路程。
( http: / / www.21cnjy.com / )
15．（18分）（2021·广东实验中学高二期中）如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.2s时刻的波形图。www-2-1-cnjy-com
（1）求此列波传播速度的可能值；
（2）若波速为55m/s，求x=5m处的质点M在t1时刻的振动方向：
（3）在t1到t2时间内，x=5m处的质点M通过的路程为1.8m，求波的传播速度。
( http: / / www.21cnjy.com / )
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第三章 机械波 章末检测【B卷】
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：第三章 机械波）
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
一．单选题（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，只有一项符合题目要求）
1．（2021·全国·高二课时练习）对于波的折射现象，下列说法正确的是（ ）
A．当入射速度小于折射速度时，折射光线偏离法线
B．当波垂直界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变
C．在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变
D．波发生折射时一定不会发生反射现象
【答案】C
【详解】
A．当入射速度小于折射速度时，折射光线不一定偏离法线，当入射角为零度时，折射光线与法线重合，故A错误；
B．当波垂直界面入射时，传播方向不改变，但波速和波长都发生改变，故B错误；
C．波的频率由波源决定，与介质无关，在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都改变，故C正确；
D．波发生折射时在同一个界面也可发生反射现象，故D错误。
故选C。
2．（2021·河南·范县第一中学高二阶段练习）下列关于机械波的说法正确的是（ ）
A．质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫作横波
B．虽然在真空中质点间没有相互作用力，但是机械波还是能在真空中传播
C．波在传播振动这种运动形式的同时，也可将信息传播出去
D．波传播的过程就是介质中的质点随波迁移的过程
【答案】C
【详解】
A．质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫作纵波，质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫作横波，A项错误；21·世纪*教育网
B．正是因为真空中质点间没有相互作用力，一个质点的振动不会带动周围质点的振动，从而不能形成机械波，B项错误；
C．波在介质中传播，不仅传播振动形式，而且能将能量和信息传播出去，C项正确；
D．介质中的质点只是在各自的平衡位置两侧做周期性振动，并不随波迁移，D项错误。
故选C。
3．（2021·北京丰台· ( http: / / www.21cnjy.com )高二期中）水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、……．使质点1沿竖直方向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动．则此时关于质点10的运动，下列说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．位移为零 B．加速度为最大值
C．正向下运动 D．加速度为零
【答案】B
【详解】
A．当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动；故1～13点间波形为一个完整的正弦波形，此时质点10处于正向最大位移处，故A错误；21教育网
BD．此时质点10处于正向最大位移 ( http: / / www.21cnjy.com )处，合力提供回复力，指向平衡位置，根据牛顿第二定律，加速度方向也指向平衡位置，故一定是竖直向下；由于此时质点10处于正向最大位移处，根据
可知，加速度最大；故B正确，D错误；
C．此时质点10处于正向最大位移处，速度为零，故C错误。
故选B。
4．（2021·全国·高二课时练习）关于多普勒效应，下列说法中正确的是（ ）
A．当波源与观察者都运动时，才会发生多普勒效应
B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应
C．只有机械波才能发生多普勒效应
D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应
【答案】B
【详解】
A．当波源与观察者有相对运动时，会 ( http: / / www.21cnjy.com )发生多普勒效应，可以是波源运动，观察者静止，也可以是波源静止，观察者运动，也可以是同时运动，但速度不能相等，故A错误；21世纪教育网版权所有
BD．当波源与观察者运动的速度相同时，无相对运动，相当于二者相对静止的情况，不会发生多普勒效应，故B正确，D错误；21*cnjy*com
C．多普勒效应是波动过程共同有的特征，这里的波动包括一切波的传播过程，故C错误。
故选B。
5．（2021·山东·日 ( http: / / www.21cnjy.com )照青山学校高三阶段练习）波源位于O点的简谐横波沿着x轴正方向传播，t=0时刻波源开始振动，t=0.6s时刻的波形图如图所示，P为x=0.60m处的质点。下列说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．简谐横波的波速为0.4m/s
B．质点P开始振动时沿y轴正方向
C．从t=0到t=1.6s，P点经过的路程为30cm
D．波源的振动方程为y=5sin（5πt）cm
【答案】C
【详解】
A．t=0.6s时刻传播了0.36m，则
故A错误；
B．质点P起振方向与波源起振方向相同，即沿y轴负方向，故B错误；
C．质点P起振时刻为
波的周期为
从t=0到t=1.6s，P点振动时间为
P点经过的路程为
故C正确；
D．波源的振动方程为
故D错误。
故选C。
6．（2021·浙江·高二学业考试）列四幅图中，关于机械运动和机械波的说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．A图中，粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下沿斜面振动，该运动是简谐运动
B．B图中，单摆运动时的回复力由重力与拉力的合力提供
C．C图中，若减小孔AB的大小，衍射现象会更明显
D．D图中，质点A、C之间的距离就是横波的一个波长
【答案】C
【详解】
A．粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下沿斜面振动，因为始终有摩擦力做负功，不满足F=-kx
该运动并不是简谐运动，故A错误；
B．B图中，单摆运动时的回复力由重力的切向分力提供，故B错误；
C．根据发生衍射规律可知，减小孔AB的大小，衍射现象会更明显，故C正确；
D．D图中，质点A、C平衡位置之间的距离就是横波的半个波长，故D错误。
故选C。
7．（2021·江苏省邗江中学 ( http: / / www.21cnjy.com )高二期中）如图所示，因波源S周期性振动产生向右传播的机械波，振幅呈现A、2A交替变化，当t=0时刻恰好传到x=7d位置处，P、Q分别是x=2d和x=4d位置处的两个质点，下列说法正确的是（ ）2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．波源S的起振方向为y正方向
B．机械波的波速在不断变化
C．当机械波刚好传到x=1ld位置处时，P点和Q点经过的路程相等
D．当机械波刚好传到x=8d位置处时，P、Q均在平衡位置且速度方向相同
【答案】C
【详解】
A．因恰好传到x=7d位置处的质点起振方向沿y轴负方向，则波源S的起振方向为y负方向，选项A错误；
B．同一介质中波速一定，选项B错误；
C．当机械波向右传过11d后，P点路程是
Q点路程
因振幅比为2：1，P点和Q点的路程相等，选项C正确；
D．当机械波刚好传到x=8d位置处时，P在平衡位置，速度方向竖直向下，Q在平衡位置，速度方向竖直向上，不相同，选项D错误；21·cn·jy·com
故选C。
二．多选题（本题共3小题，每小 ( http: / / www.21cnjy.com )题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）【来源：21·世纪·教育·网】
8．（2021·全国·高三专题练习）关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是（ ）
A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
B．“闻其声而不见其人”，说明声波也能发生衍射
C．频率不相同的两列波也能发生干涉
D．声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象
【答案】BD
【详解】
A．当障碍物的尺寸与波长相差不多或者比波长更小时才能观察到明显的衍射现象，A错误；
B．声波波长在1.7 cm～17 m之间，所以声波可以绕过一般的障碍物，“闻其声而不见其人”，就是声波的衍射现象，B正确；21cnjy.com
C．只有频率相同的两列波才能发生干涉，C错误；
D．干涉和衍射是波的特有现象，声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象，D正确。
故选BD。
9．（2021·河南南阳·高二期末）一列简谐横波，在时的图像如图甲所示，波上质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）2-1-c-n-j-y
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．这列波沿轴负方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，在时间内，质点经过的路程为
D．该波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物时不能发生明显的衍射现象
【答案】BC
【详解】
A．由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正方向，故A错误；【来源：21cnj*y.co*m】
B．由甲图读出该波的波长为λ=20m，由乙图周期为T=1.2s，则波速为
故B正确；
C．△t=0.6s=0.5T，质点做简谐运动 ( http: / / www.21cnjy.com )时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过△t=0.6s时间，A质点通过的路程是S=2A=2×2m=4m【出处：21教育名师】
故C正确；
D．该波的波长为20m，根据发生明显衍射现 ( http: / / www.21cnjy.com )象是障碍物的尺寸小于波长，或与波长差不多，知该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D错误；21教育名师原创作品
故选BC。
10．（2021·重庆巴蜀中学高三阶段练习）一列简谐波在均匀介质中沿轴传播，时平衡位置坐标的质点恰好处于波峰，时的波形如图所示，则下列说法正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．如果波沿轴负方向传播，最大的周期为
B．如果波沿轴正方向传播，最小的速度为
C．如果波沿轴负方向传播，内质点经过的最短路程为
D．如果波速为，则波一定沿轴正方向传播
【答案】A
【详解】
A．如果波沿轴负方向传播，P点此时正在向下振动，则有
可得
最大的周期为2s，故A正确；
B．同理如果波沿轴正方向传播，有
则
最大周期为
最小速度为
故B错误；
C．如果波沿轴负方向传播，最大周期为2s，所以内质点经过的最短路程为
故C错误；
D．如果该波沿负方向传播，有
当n取5时，波速恰好为21m/s，故D错误。
故选A。
第Ⅱ卷 （非选择题 共57分）
3、非选择题（共57分，解答题应写出 ( http: / / www.21cnjy.com )必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）www.21-cn-jy.com
11．（6分）（2022·广东·高三专题练 ( http: / / www.21cnjy.com )习）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，则这列波的波长为_______m；此时x=3m处的质点正在向上运动，则x=2.5m处的质点向_______（选填“上”或“下”）运动；当x=3m处的质点在波峰时，x=5m处的质点恰好在_______（选填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”）。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】4 上 波谷
【详解】
[1]由波形图可知，这列波的波长为4m
[2]t=0时刻，x=3m处的质点正向上振动，由波形的平移法得知该波向左传播，即波沿x轴负向传播，则x=2.5m处的质点向上运动www-2-1-cnjy-com
[3]由波沿x轴负向传播，x=3m处的质点与x=5m处的质点相差半个波长，可知当x=3m处的质点在波峰时，x=5m处的质点恰好在波谷21*cnjy*com
12．（9分）（2021·云南·昆明一中模 ( http: / / www.21cnjy.com )拟预测）如图，x轴上x=0和x=14 m处的O点和P点有两个振动情况完全一样的波源，两波源振动的振幅均为0.4 m，波速大小均为v= 10 m/s。t=0时刻两波源的振动在O、P之间形成的波形如图中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x轴上横坐标分别为3 m、4m、5 m、6m、7 m.8m、9m、10 m处的质点。由图可知两列波的周期为______ s； 在t=1 s后的传播过程中，上述质点中振动减弱的质点有_______， 质点A振动的振幅为________。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】0.4 B、D、F、H 0.8
【详解】
[1] 两列波的周期为
[2]上述质点中，B、D、F、H到两个波源的路程差等于半波长的奇数倍，是振动减弱点，
[3]A点到两个波源的路程差为
A点是振动加强点，其振幅为
13．（12分）（2021·山西·长治市第八中学高三阶段练习）一列简谐横波沿轴传播，图甲为时刻的波形图，是介质中处的质点，质点在时刻的位置坐标如图所示。图乙为质点的振动图象，振动图像与0时刻的波动图形状相似。求：
（1）该机械波的传播方向及波速；
（2）质点在时刻的横坐标和质点的振动方程。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】（1）沿轴正方向传播，；（2），
【详解】
（1）0时刻质点沿轴正向振动，根据靠近波源的点振动一定超前于远离波源的点可知，该机械波沿轴正向传播，由波形图和振动图象可知，
由
代入数据解得
（2）设质点的振动方程为
时，，故，可得质点的振动方程为
当y=0时，代入振动方程解得Q质点到达平衡位置所需时间为
Q质点的平衡位置距x=8cm处的平衡位置距离为
故质点的横坐标为
14．（12分）（2021·河南郑州 ( http: / / www.21cnjy.com )·高二期末）如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=14m处，t=0时两波源开始振动，波源S1的振动方程为y=3sin5πtcm，波源S2的振动方程为y=5sin5πtcm，质点P位于x轴上xP=4m处，已知质点P在t=0.4s时开始振动，求：【版权所有：21教育】
（1）这两列波在均匀介质中的波长；
（2）t=0至t=1.5s内质点P通过的路程。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】（1）4m；（2）28cm
【详解】
（1）波源S1的振动先传到P，由波源S1的振动方程可知，该波的周期
波速
根据λ=vT
解得m
（2）波源S2的振动传到P所用的时间为1.0s
故质点P在0～0.4s内静止不动，在0.4～1.0s内仅参与波源S1的振动，时间为，路程为
s1=6A1=18cm
1.0～1.5s内质点P同时参与两列波的振动，两列波频率相同，发生干涉，由于|dS2P－dS1P|=6m=λ
故质点P为振动减弱点，其振幅为AP=|A1－A2|=2cm
则1.0～1.5s内质点P振动的时间为0.5s=T，路程为s2=5AP=10cm
故质点P在t=0至t=1.5s内通过的路程为sP=s1＋s2=28cm
15．（18分）（2021·广东实验中学高二期中）如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.2s时刻的波形图。
（1）求此列波传播速度的可能值；
（2）若波速为55m/s，求x=5m处的质点M在t1时刻的振动方向：
（3）在t1到t2时间内，x=5m处的质点M通过的路程为1.8m，求波的传播速度。
( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】（1）沿x轴正向：；沿x轴负向；（2）质点M沿y轴负方向振动；（3）45m/s
【详解】
（1）（2）从波的图像可以看出，波长为λ=4m
若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为
波传播的速度为
无论n取值多少不能求出波速55m/s
若波沿x轴负方向传播，波传播的距离为
波传播的速度为
当，解得
则波沿x轴负方向传播，根据波速与质点的振动方向的关系，则质点M沿y轴负方向振动。
（3）从波的图像可以看出振幅为
M通过的路程为1.8m，则经历的时间是两个周期再加四分之一周期，波传播的距离为
波速大小为
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
