第3章 机械波 单元检测（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第3章 机械波 单元检测（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 125.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-21 15:15:51 | ||
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文档简介
人教版高中物理选修一 第3章 机械波 单元检测
一、单项选择题（共4小题；共16分）
1. 【 海淀一模 】一列沿 轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示，已知波速为 ，图示时刻 处的质点振动速度方向沿 轴负方向，可以判断
A. 质点振动的周期为
B. 质点振动的振幅为
C. 波沿 轴的正方向传播
D. 图示时刻， 处的质点加速度沿 轴正方向
2. 如图所示， 是足够长的水池边， 和 是池中水面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波的波长均为 ， 、 连线垂直 于 ， 处与 、 分别相距 和 ，则 处的振动情况是
A. 振动始终加强 B. 振动始终减弱 C. 振动时强时弱 D. 无法判断
3. 频率一定的声源在空气中匀速向靠近接收器的方向运动， 表示声源的速度， 表示声波的速度（）， 表示接收器收到声波的频率。若 增大，则
A. 增大， 增大 B. 增大， 不变
C. 不变， 增大 D. 减小， 不变
4. 男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为 、 、 和 、 、 ，它们之间的关系是
A. ，， B. ，，
C. ，， D. 以上说法都不正确
二、双项选择题（共3小题；共12分）
5. 如图所示， 是 轴上的上、下振动的波源，振动频率为 。激起的横波沿 轴左右传播，波速为 。质点 、 到 的距离分别为 ，，且都已经开始振动。若此时刻波源 正通过平衡位置向上振动，则该时刻
A. 位于 轴上方，运动方向向下
B. 位于 轴下方，运动方向向上
C. 位于 轴上方，运动方向向上
D. 位于 轴下方，运动方向向下
6. 如图所示，有两列相干简谐横波在同一介质中相向传播，两列波在介质中的传播速度均为 ，在 时刚好分别传到 、 两点。 点为振动减弱点。已知 、 间距 ，，，则
A. 两波源的起振方向均向上 B. 两列波的周期一定为
C. 两列波的周期可能为 D. 两列波的波长可能为
7. 图甲为一列简谐横波在 时刻的波形图， 是平衡位置为 处的质点， 是平衡位置为 处的质点，图乙为质点 的振动图象，则
A. 时，质点 的加速度达到正向最大
B. 时，质点 的运动方向沿 轴负方向
C. 从 到 ，该波沿 轴正方向传播了
D. 从 到 ，质点 通过的路程为
三、多项选择题（共1小题；共4分）
8. 体育课上李辉同学一脚把足球踢到了足球场下面的池塘中间。王奇提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，结果足球并没有被推到池边。大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论。物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶上下振动，两树叶在 内都上下振动了 次，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶之间有 个波峰，他们测出两树叶间水平距离是 。则下列说法正确的是
A. 该列水波的频率是 B. 该列水波的波长是
C. 该列水波的波速是 D. 两片树叶的位移始终等大反向
四、填空题（共2小题；共8分）
9. 如图所示，表示的是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， 点为虚线和虚线的交点，位于 点的质点，此时振动 （选填“加强”或“减弱”），半个周期之后，位于 点的质点振动 （选填“加强”或“减弱”）。
10. 一列简谐横波在 秒时刻的波形如图所示。介质中 点此时在平衡位置， 点则在波谷处。设该波沿 轴正方向传播，波速为 米/秒。当 秒时， 点对平衡位置的位移为 米， 点对平衡位置的位移为 米。
五、解答题（共2小题；共26分）
11. 如图甲所示，在均匀介质中 、 两质点相距 ，质点 的振动图象如图乙所示，已知 时刻， 、 两质点都在平衡位置，且 、 之间只有一个波峰。求波可能的传播速度的大小。
12. 如图所示，一列沿 轴正方向传播的简谐横波波速大小 ，介质中质点 的平衡位置坐标 ，此时该波刚好传播到距 点 的位置。求：
（1）从图示时刻到质点 第一次到达波峰的时间 ；
（2）从图示时刻到质点 第二次到达波峰的过程中，质点 通过的路程 。
答案
第一部分
1. A
2. B
【解析】 点距两个波源 、 的距离差 ，由于水波的波长为 ，故 ，由此可知 点是振动减弱点，且始终振动减弱，故选项B正确。
3. B
4. C
【解析】由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速相同，A、B均错误；音调高即频率高，故 ；再由 ，因 相同，所以 ，C正确，D错误。
第二部分
5. A， D
【解析】由 ，可得 ，，去整（），留零（）， 的振动状态应跟与振源 相距 的 相同（如图所示），由此可判断 点在 轴上方，运动方向向下；，去整（），留零（），由 ，知 点在 轴下方，运动方向向下，故A、D正确。
6. C， D
【解析】由同侧法可知两列波的起振方向均向下，故A错误；由于起振方向均向下，且 点为振动减弱点，说明两列波传播到 点时相差的时间为半周期的奇数倍，则有 ，其中 为自然数，解得周期的可能值有 ，，，，故B错误，C正确；由于起振方向均向下，且 点为振动减弱点，说明两列波传播到 点时相差的位移为半波长的奇数倍，则有 ，其中 为自然数，解得波长的可能值有 ，，，，故D正确。
7. A， B
【解析】 时，质点 的位移达到负向最大，则知其加速度达到正向最大，故A正确；
由乙图知： 时质点 的速度方向沿 轴负方向，则由波形的平移法判断得知，该波沿 轴负方向传播， 时，质点 沿 轴正方向运动，则 时，质点 的运动方向沿 轴负方向，故B正确；
从 到 ，所经历的时间为 ，该波沿 轴负方向传播了 ，故C错误；
从 到 ，所经历的时间为 ，由于质点 先向上接近波峰与向下接近波谷时速度较小，在这段时间内质点通过的路程小于质点 从平衡位置起在 内通过的路程 ，即路程 ，故D错误。
第三部分
8. B， C， D
【解析】两树叶在 内都上下振动了 次，则树叶振动的周期 ，树叶振动的频率 ，故水波的频率为 ，A错误。两树叶之间有 个波峰，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶间水平距离是 ，所以 ，解得该列水波的波长 ，故B正确。根据 可得，水波的波速 ，故C正确。一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两者平衡位置间的距离是半波长的奇数倍，两片树叶的位移始终等大反向，故D正确。
第四部分
9. 加强；加强
10. ；
第五部分
11. 或 或
【解析】由题图乙可得该波的周期
若 、 间没有波谷，则
波速
若 、 间有一个波谷，则 ，得
波速
若 、 间有两个波谷，则 ，得
波途 。
12. （1）
【解析】介质中质点振动的周期为 ，
从图示时刻到质点 开始振动的时间为 ，
质点 起振的方向向下，则质点 从开始振动到第一次到达波峰的时间为 ，
故 。
（2）
【解析】质点 从开始振动到第二次到达波峰的时间为 ，
质点 通过的路程为 。
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一、单项选择题（共4小题；共16分）
1. 【 海淀一模 】一列沿 轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示，已知波速为 ，图示时刻 处的质点振动速度方向沿 轴负方向，可以判断
A. 质点振动的周期为
B. 质点振动的振幅为
C. 波沿 轴的正方向传播
D. 图示时刻， 处的质点加速度沿 轴正方向
2. 如图所示， 是足够长的水池边， 和 是池中水面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波的波长均为 ， 、 连线垂直 于 ， 处与 、 分别相距 和 ，则 处的振动情况是
A. 振动始终加强 B. 振动始终减弱 C. 振动时强时弱 D. 无法判断
3. 频率一定的声源在空气中匀速向靠近接收器的方向运动， 表示声源的速度， 表示声波的速度（）， 表示接收器收到声波的频率。若 增大，则
A. 增大， 增大 B. 增大， 不变
C. 不变， 增大 D. 减小， 不变
4. 男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为 、 、 和 、 、 ，它们之间的关系是
A. ，， B. ，，
C. ，， D. 以上说法都不正确
二、双项选择题（共3小题；共12分）
5. 如图所示， 是 轴上的上、下振动的波源，振动频率为 。激起的横波沿 轴左右传播，波速为 。质点 、 到 的距离分别为 ，，且都已经开始振动。若此时刻波源 正通过平衡位置向上振动，则该时刻
A. 位于 轴上方，运动方向向下
B. 位于 轴下方，运动方向向上
C. 位于 轴上方，运动方向向上
D. 位于 轴下方，运动方向向下
6. 如图所示，有两列相干简谐横波在同一介质中相向传播，两列波在介质中的传播速度均为 ，在 时刚好分别传到 、 两点。 点为振动减弱点。已知 、 间距 ，，，则
A. 两波源的起振方向均向上 B. 两列波的周期一定为
C. 两列波的周期可能为 D. 两列波的波长可能为
7. 图甲为一列简谐横波在 时刻的波形图， 是平衡位置为 处的质点， 是平衡位置为 处的质点，图乙为质点 的振动图象，则
A. 时，质点 的加速度达到正向最大
B. 时，质点 的运动方向沿 轴负方向
C. 从 到 ，该波沿 轴正方向传播了
D. 从 到 ，质点 通过的路程为
三、多项选择题（共1小题；共4分）
8. 体育课上李辉同学一脚把足球踢到了足球场下面的池塘中间。王奇提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，结果足球并没有被推到池边。大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论。物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶上下振动，两树叶在 内都上下振动了 次，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶之间有 个波峰，他们测出两树叶间水平距离是 。则下列说法正确的是
A. 该列水波的频率是 B. 该列水波的波长是
C. 该列水波的波速是 D. 两片树叶的位移始终等大反向
四、填空题（共2小题；共8分）
9. 如图所示，表示的是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， 点为虚线和虚线的交点，位于 点的质点，此时振动 （选填“加强”或“减弱”），半个周期之后，位于 点的质点振动 （选填“加强”或“减弱”）。
10. 一列简谐横波在 秒时刻的波形如图所示。介质中 点此时在平衡位置， 点则在波谷处。设该波沿 轴正方向传播，波速为 米/秒。当 秒时， 点对平衡位置的位移为 米， 点对平衡位置的位移为 米。
五、解答题（共2小题；共26分）
11. 如图甲所示，在均匀介质中 、 两质点相距 ，质点 的振动图象如图乙所示，已知 时刻， 、 两质点都在平衡位置，且 、 之间只有一个波峰。求波可能的传播速度的大小。
12. 如图所示，一列沿 轴正方向传播的简谐横波波速大小 ，介质中质点 的平衡位置坐标 ，此时该波刚好传播到距 点 的位置。求：
（1）从图示时刻到质点 第一次到达波峰的时间 ；
（2）从图示时刻到质点 第二次到达波峰的过程中，质点 通过的路程 。
答案
第一部分
1. A
2. B
【解析】 点距两个波源 、 的距离差 ，由于水波的波长为 ，故 ，由此可知 点是振动减弱点，且始终振动减弱，故选项B正确。
3. B
4. C
【解析】由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速相同，A、B均错误；音调高即频率高，故 ；再由 ，因 相同，所以 ，C正确，D错误。
第二部分
5. A， D
【解析】由 ，可得 ，，去整（），留零（）， 的振动状态应跟与振源 相距 的 相同（如图所示），由此可判断 点在 轴上方，运动方向向下；，去整（），留零（），由 ，知 点在 轴下方，运动方向向下，故A、D正确。
6. C， D
【解析】由同侧法可知两列波的起振方向均向下，故A错误；由于起振方向均向下，且 点为振动减弱点，说明两列波传播到 点时相差的时间为半周期的奇数倍，则有 ，其中 为自然数，解得周期的可能值有 ，，，，故B错误，C正确；由于起振方向均向下，且 点为振动减弱点，说明两列波传播到 点时相差的位移为半波长的奇数倍，则有 ，其中 为自然数，解得波长的可能值有 ，，，，故D正确。
7. A， B
【解析】 时，质点 的位移达到负向最大，则知其加速度达到正向最大，故A正确；
由乙图知： 时质点 的速度方向沿 轴负方向，则由波形的平移法判断得知，该波沿 轴负方向传播， 时，质点 沿 轴正方向运动，则 时，质点 的运动方向沿 轴负方向，故B正确；
从 到 ，所经历的时间为 ，该波沿 轴负方向传播了 ，故C错误；
从 到 ，所经历的时间为 ，由于质点 先向上接近波峰与向下接近波谷时速度较小，在这段时间内质点通过的路程小于质点 从平衡位置起在 内通过的路程 ，即路程 ，故D错误。
第三部分
8. B， C， D
【解析】两树叶在 内都上下振动了 次，则树叶振动的周期 ，树叶振动的频率 ，故水波的频率为 ，A错误。两树叶之间有 个波峰，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶间水平距离是 ，所以 ，解得该列水波的波长 ，故B正确。根据 可得，水波的波速 ，故C正确。一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两者平衡位置间的距离是半波长的奇数倍，两片树叶的位移始终等大反向，故D正确。
第四部分
9. 加强；加强
10. ；
第五部分
11. 或 或
【解析】由题图乙可得该波的周期
若 、 间没有波谷，则
波速
若 、 间有一个波谷，则 ，得
波速
若 、 间有两个波谷，则 ，得
波途 。
12. （1）
【解析】介质中质点振动的周期为 ，
从图示时刻到质点 开始振动的时间为 ，
质点 起振的方向向下，则质点 从开始振动到第一次到达波峰的时间为 ，
故 。
（2）
【解析】质点 从开始振动到第二次到达波峰的时间为 ，
质点 通过的路程为 。
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