高中物理同步人教版选择性必修第一册第三章本章复习提升（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 高中物理同步人教版选择性必修第一册第三章本章复习提升（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 314.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-20 00:45:23 | ||
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文档简介
2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第三章 本章复习提升
一、单选题
1．一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为4cm，周期为T＝6s．已知在t＝0时刻，质点a坐标为(5cm，－2cm)，沿y轴正向运动，质点b坐标为(15cm，2cm)，沿y轴负向运动，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．a、b两质点可以同时在波峰
B．该列简谐横波波长可能为10cm
C．在t＝0.5s时刻质点a的位移为0
D．当质点b在波谷时，质点a不一定在波峰
2．一列简谐横波沿轴传播，波长为，周期为，时刻的波形如右图所示，此时质点正沿轴正方向运动，则处的质点的振动图像是下列四张图中的（ ）
A． B．
C． D．
3．根据多普勒效应，我们知道当波源与观察者相互接近时，观察者接收到波的频率增大；反之，观察者接收到波的频率减小。天文观测到某遥远星系所生成的光谱呈现“红移”，即谱线都向红色部分移动了一段距离，由此现象可知（ ）
A．观察者接收到光波的波长增大，该星系正在靠近观察者
B．观察者接收到光波的波长减小，该星系正在靠近观察者
C．观察者接收到光波的波长增大，该星系正在远离观察者
D．观察者接收到光波的波长减小，该星系正在远离观察者
4．关于纵波，下列说法中正确的是（ ）
A．质点在竖直方向振动的波为纵波
B．在水平方向传播的波为纵波
C．只有质点振动方向为水平的，波的传播方向也为水平的波才是纵波
D．只要质点振动方向和波的传播方向平行的波就是纵波
5．如图所示，在某一均匀介质中，两波源A、B位于一半径为4m的圆的一条直径上，距离圆心O点都是2m，其简谐运动表达式均为m，圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m，波在该介质中传播速度为10m/s。下列说法正确的是（ ）
A．圆周上振动加强的点共有8个
B．两简谐波都传播到P点的时间差为0.1s
C．两简谐波都传播到P点后，P点振动的频率为10Hz
D．两简谐波都传播到P点后，P点振动的位移始终为0.2m
6．图甲为一列简谐横波在t=4s时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，质点b从t=0时刻开始计时的振动图像为图乙。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s B．t=4s时该质点b的速度沿+y方向
C．质点a经4s振动的路程为2m D．质点a在t=2s时速度为最大
7．在某介质中位于坐标原点的波源在时刻起振，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示为时刻的波形图，已知波恰好传到处。下列说法正确的是（ ）
A．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/s
C．再经过0.1s，处质点会运动到处
D．内质点H通过的路程为5cm
二、多选题
8．一列简谐横波在某介质中沿直线由a点向b点传播，a、b两点的平衡位置相距2.5m，如图所示，图中实线表示a点的振动图象，图中虚线表示b点的振动图象，则下列说法中正确的是（ ）
A．从0时刻起经过0.40s，质点a、b运动的路程均为16cm
B．在t=0.45s时，质点b又回到平衡位置
C．在0.ls~0.15s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
D．此波的传播速度可能为1.2m/s
9．一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为，（）。a点的振动规律如图所示，已知波速为，在时b的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是（ ）
A．波沿x轴正向传播，
B．波沿x轴正向传播，
C．波沿x轴负向传播，
D．波沿x轴负向传播，
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点的振动图线如图甲所示，在处的质点的振动图线如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．该波的周期为12s
B．该波的传播速度可能为2m/s
C．从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
D．在0~4s内处的质点通过的路程等于处的质点通过的路程
E．该波在传播过程中若遇到4.8m的障碍物，可能发生明显衍射现象
三、填空题
11．一列简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动，则该波的波长_______m，波速______m／s，该波向x轴的_______（正、负）方向传播。
四、解答题
12．一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传到x＝10cm处的质点M。t＝0.08s时，x＝2cm处的质点N再次回到平衡位置，求：
（1）波的传播速度v；
（2）质点N在0~3.2s内通过的路程S；
（3）写出质点M的位移-时间关系式并画出第一个周期内的振动图像。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
AD．质点、振动刚好相反，故两质点振动总是相反，那么两质点一在波峰，另一质点必在波谷，故A、D错误；
B．根据两质点振动总是相反可得两质点平衡位置间的距离
，0，1，2，…
故波长
，0，1，2，…
那么波长不可能为10cm
故B错误；
C．根据质点的振动和周期可得质点的振动方程为
当时，则有
即当时刻质点的位移为0，故C正确；
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
由图可知，点正沿轴正方向运动，则可知波向右传播，点在该时刻在平均位置沿轴负方向运动．故D正确，ABC错误．故选D．
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
科学家们发现了红移现象，即光谱线都向红色部分移动了一段距离，即接受到的光的波长增大，频率减小，根据多普勒效应的理论可知这些星球都在远离地球，即宇宙在膨胀。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
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；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，而与质点的振动方向或者传播方向无关；
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析相符，故D正确．
5．A
【解析】
【详解】
简谐运动表达式m可知
周期为
波长为
A．圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m，即波程差为2m等于波长的整数倍，即P点为振动加强点，由对称性可知，如图中的、、也为振动加强点，M、N两点分别到两波源的波程差为4m，则M、N两点也为振动加强点，同理有C、D两点分别到两波源的波程差为0，则C、D两点为振动加强点，则圆周上振动加强的点共有8个，故A正确；
B．两简谐波都传播到P点的时间差为
故B错误；
C．由于周期为0.2s，则频率为
故C错误；
D．两简谐波都传播到P点后P为振动加强点，但P点仍然在平衡位置附近振动，则P点的位移不是始终都为0.2m，故D错误。
故选A。
6．A
【解析】
【详解】
AB．由乙图可知，周期T=8s，t=4s时该质点b的速度沿y轴负方向，则可知该波沿+x方向传播。由图甲可得波长为，则波速为，故A正确，B错误；
C．质点a振动4s，经过半个周期，则质点运动的路程为振幅的2倍，即为1m，故C错误；
D．在t=2s时，质点b在正方向的最大位移处，a、b两质点的振动步调完全相反，所以a质点在负方向的最大位移处，则此时a的速度为零，故D错误。
故选A。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．因波恰好传播到处的质点，此时首次起振方向沿y轴负方向，故A错误；
B．波的传播速度为
故B错误；
C．在波传播过程中，质点只会上下振动，不随波迁移，故C错误；
D．该波的周期为
该波从原点传播到H点所用时间为
则内质点H振动时间为
则质点H通过的路程为，故D正确。
故选D。
8．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像可知，振动的周期为
T=0.2s
从0时刻起经过
0.40s=2T
质点a、b运动的路程均为
8A=16cm
故A正确；
B．由振动图像可知，在t=0.45s时，质点b在位移正向最大的位置，故B错误；
C．由振动图像可知，在0.ls~0.15s内，质点b向y轴负方向运动，且位移逐渐变大，故做加速度逐渐变大的减速运动，故C正确；
D．由题图可判断知，a质点的振动方程为
当时，，而对质点b，当时，，结合波的周期性可知，波从a传到b的时间为
则传播的速度为
（n=0，1，2，3…..）
由于n是整数，显然可判断知1.2m/s不是其中的值，故D错误。
故选AC。
【点睛】
此题主要考查了质点的振动及机械波的传播问题；解题时关键是要能从振动图像中获取信息，根据振动图像知道质点的振动的规律；注意已知两个质点振动图像判断传播时间时可能出现的多解问题；此题是中等题。
9．BC
【解析】
【分析】
【详解】
由题知该波波长为
AB．若波沿x轴正向传播，在t=0.1s时，a在平衡位置向上运动，b在波峰，则ab平衡位置的距离为
所以有
当时有
故A错误，B正确；
CD．若波沿x轴负向传播，在t=0.1s时，a在平衡位置向上运动，b在波峰，则ab平衡位置的距离为
所以有
当时有
故C正确，D错误；
故选BC。
10．ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像可知，该简谐横波的周期为
所以A正确；
B．由题意可知
（）
化简可得该波的波长为
（）
由公式
可得该波的波速为
（）
当
时
所以B正确；
C．由图甲可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
其中
得
所以C错误；
D．由图乙可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
当
时
所以两质点4s内通过的路程分别为
即
所以D错误；
E．由A选项可知，该波的波长为
（）
当
时
当波长与障碍物的尺寸差不多，或是更小时，会发生明显的衍射现象，所以E正确。
故选ABE。
11． 2 20 正
【解析】
【详解】
[1][2]由波形图可知，该波的波长2m，波速
[3]因为a点向下运动，根据“同侧法”可知，该波向x轴的正方向传播。
12．（1）m/s；（2）4m；（3），图见解析
【解析】
【详解】
（1）由图像可知，波长
t＝0.08s时，x＝2cm处的质点N再次回到平衡位置，
解得
解得
m/s
（2）质点在1T内振动路程
因此，质点N通过的路程
m
（3）简谐横波的振幅A=5cm
t=0时刻，质点M从平衡位置向y轴正方向振动，其振动方程为
在第一个周期内的振动图像如图所示。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为4cm，周期为T＝6s．已知在t＝0时刻，质点a坐标为(5cm，－2cm)，沿y轴正向运动，质点b坐标为(15cm，2cm)，沿y轴负向运动，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．a、b两质点可以同时在波峰
B．该列简谐横波波长可能为10cm
C．在t＝0.5s时刻质点a的位移为0
D．当质点b在波谷时，质点a不一定在波峰
2．一列简谐横波沿轴传播，波长为，周期为，时刻的波形如右图所示，此时质点正沿轴正方向运动，则处的质点的振动图像是下列四张图中的（ ）
A． B．
C． D．
3．根据多普勒效应，我们知道当波源与观察者相互接近时，观察者接收到波的频率增大；反之，观察者接收到波的频率减小。天文观测到某遥远星系所生成的光谱呈现“红移”，即谱线都向红色部分移动了一段距离，由此现象可知（ ）
A．观察者接收到光波的波长增大，该星系正在靠近观察者
B．观察者接收到光波的波长减小，该星系正在靠近观察者
C．观察者接收到光波的波长增大，该星系正在远离观察者
D．观察者接收到光波的波长减小，该星系正在远离观察者
4．关于纵波，下列说法中正确的是（ ）
A．质点在竖直方向振动的波为纵波
B．在水平方向传播的波为纵波
C．只有质点振动方向为水平的，波的传播方向也为水平的波才是纵波
D．只要质点振动方向和波的传播方向平行的波就是纵波
5．如图所示，在某一均匀介质中，两波源A、B位于一半径为4m的圆的一条直径上，距离圆心O点都是2m，其简谐运动表达式均为m，圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m，波在该介质中传播速度为10m/s。下列说法正确的是（ ）
A．圆周上振动加强的点共有8个
B．两简谐波都传播到P点的时间差为0.1s
C．两简谐波都传播到P点后，P点振动的频率为10Hz
D．两简谐波都传播到P点后，P点振动的位移始终为0.2m
6．图甲为一列简谐横波在t=4s时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，质点b从t=0时刻开始计时的振动图像为图乙。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s B．t=4s时该质点b的速度沿+y方向
C．质点a经4s振动的路程为2m D．质点a在t=2s时速度为最大
7．在某介质中位于坐标原点的波源在时刻起振，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示为时刻的波形图，已知波恰好传到处。下列说法正确的是（ ）
A．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/s
C．再经过0.1s，处质点会运动到处
D．内质点H通过的路程为5cm
二、多选题
8．一列简谐横波在某介质中沿直线由a点向b点传播，a、b两点的平衡位置相距2.5m，如图所示，图中实线表示a点的振动图象，图中虚线表示b点的振动图象，则下列说法中正确的是（ ）
A．从0时刻起经过0.40s，质点a、b运动的路程均为16cm
B．在t=0.45s时，质点b又回到平衡位置
C．在0.ls~0.15s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
D．此波的传播速度可能为1.2m/s
9．一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为，（）。a点的振动规律如图所示，已知波速为，在时b的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是（ ）
A．波沿x轴正向传播，
B．波沿x轴正向传播，
C．波沿x轴负向传播，
D．波沿x轴负向传播，
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点的振动图线如图甲所示，在处的质点的振动图线如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．该波的周期为12s
B．该波的传播速度可能为2m/s
C．从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
D．在0~4s内处的质点通过的路程等于处的质点通过的路程
E．该波在传播过程中若遇到4.8m的障碍物，可能发生明显衍射现象
三、填空题
11．一列简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动，则该波的波长_______m，波速______m／s，该波向x轴的_______（正、负）方向传播。
四、解答题
12．一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传到x＝10cm处的质点M。t＝0.08s时，x＝2cm处的质点N再次回到平衡位置，求：
（1）波的传播速度v；
（2）质点N在0~3.2s内通过的路程S；
（3）写出质点M的位移-时间关系式并画出第一个周期内的振动图像。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
AD．质点、振动刚好相反，故两质点振动总是相反，那么两质点一在波峰，另一质点必在波谷，故A、D错误；
B．根据两质点振动总是相反可得两质点平衡位置间的距离
，0，1，2，…
故波长
，0，1，2，…
那么波长不可能为10cm
故B错误；
C．根据质点的振动和周期可得质点的振动方程为
当时，则有
即当时刻质点的位移为0，故C正确；
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
由图可知，点正沿轴正方向运动，则可知波向右传播，点在该时刻在平均位置沿轴负方向运动．故D正确，ABC错误．故选D．
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
科学家们发现了红移现象，即光谱线都向红色部分移动了一段距离，即接受到的光的波长增大，频率减小，根据多普勒效应的理论可知这些星球都在远离地球，即宇宙在膨胀。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
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；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，而与质点的振动方向或者传播方向无关；
A. 与分析不符，故A错误；
B. 与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析相符，故D正确．
5．A
【解析】
【详解】
简谐运动表达式m可知
周期为
波长为
A．圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m，即波程差为2m等于波长的整数倍，即P点为振动加强点，由对称性可知，如图中的、、也为振动加强点，M、N两点分别到两波源的波程差为4m，则M、N两点也为振动加强点，同理有C、D两点分别到两波源的波程差为0，则C、D两点为振动加强点，则圆周上振动加强的点共有8个，故A正确；
B．两简谐波都传播到P点的时间差为
故B错误；
C．由于周期为0.2s，则频率为
故C错误；
D．两简谐波都传播到P点后P为振动加强点，但P点仍然在平衡位置附近振动，则P点的位移不是始终都为0.2m，故D错误。
故选A。
6．A
【解析】
【详解】
AB．由乙图可知，周期T=8s，t=4s时该质点b的速度沿y轴负方向，则可知该波沿+x方向传播。由图甲可得波长为，则波速为，故A正确，B错误；
C．质点a振动4s，经过半个周期，则质点运动的路程为振幅的2倍，即为1m，故C错误；
D．在t=2s时，质点b在正方向的最大位移处，a、b两质点的振动步调完全相反，所以a质点在负方向的最大位移处，则此时a的速度为零，故D错误。
故选A。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．因波恰好传播到处的质点，此时首次起振方向沿y轴负方向，故A错误；
B．波的传播速度为
故B错误；
C．在波传播过程中，质点只会上下振动，不随波迁移，故C错误；
D．该波的周期为
该波从原点传播到H点所用时间为
则内质点H振动时间为
则质点H通过的路程为，故D正确。
故选D。
8．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像可知，振动的周期为
T=0.2s
从0时刻起经过
0.40s=2T
质点a、b运动的路程均为
8A=16cm
故A正确；
B．由振动图像可知，在t=0.45s时，质点b在位移正向最大的位置，故B错误；
C．由振动图像可知，在0.ls~0.15s内，质点b向y轴负方向运动，且位移逐渐变大，故做加速度逐渐变大的减速运动，故C正确；
D．由题图可判断知，a质点的振动方程为
当时，，而对质点b，当时，，结合波的周期性可知，波从a传到b的时间为
则传播的速度为
（n=0，1，2，3…..）
由于n是整数，显然可判断知1.2m/s不是其中的值，故D错误。
故选AC。
【点睛】
此题主要考查了质点的振动及机械波的传播问题；解题时关键是要能从振动图像中获取信息，根据振动图像知道质点的振动的规律；注意已知两个质点振动图像判断传播时间时可能出现的多解问题；此题是中等题。
9．BC
【解析】
【分析】
【详解】
由题知该波波长为
AB．若波沿x轴正向传播，在t=0.1s时，a在平衡位置向上运动，b在波峰，则ab平衡位置的距离为
所以有
当时有
故A错误，B正确；
CD．若波沿x轴负向传播，在t=0.1s时，a在平衡位置向上运动，b在波峰，则ab平衡位置的距离为
所以有
当时有
故C正确，D错误；
故选BC。
10．ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像可知，该简谐横波的周期为
所以A正确；
B．由题意可知
（）
化简可得该波的波长为
（）
由公式
可得该波的波速为
（）
当
时
所以B正确；
C．由图甲可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
其中
得
所以C错误；
D．由图乙可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
当
时
所以两质点4s内通过的路程分别为
即
所以D错误；
E．由A选项可知，该波的波长为
（）
当
时
当波长与障碍物的尺寸差不多，或是更小时，会发生明显的衍射现象，所以E正确。
故选ABE。
11． 2 20 正
【解析】
【详解】
[1][2]由波形图可知，该波的波长2m，波速
[3]因为a点向下运动，根据“同侧法”可知，该波向x轴的正方向传播。
12．（1）m/s；（2）4m；（3），图见解析
【解析】
【详解】
（1）由图像可知，波长
t＝0.08s时，x＝2cm处的质点N再次回到平衡位置，
解得
解得
m/s
（2）质点在1T内振动路程
因此，质点N通过的路程
m
（3）简谐横波的振幅A=5cm
t=0时刻，质点M从平衡位置向y轴正方向振动，其振动方程为
在第一个周期内的振动图像如图所示。
答案第1页，共2页
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