第3章 机械波 单元测试（Word版含答案）

2022春（新教材）粤教版物理选择性第一册第3章 机械波含参考答案
粤教版（2019）选择性必修第一册第3章机械波
一、选择题。
1、在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将(　　)
A．随波纹漂向湖岸　　B．不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置上下振动
2、介质中有一列简谐波，对于其中某个振动质点(　　)
A．它的振动速度等于波的传播速度
B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长
D．它的振动频率等于波源的振动频率
3、一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是(　　)
A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率
B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率
C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率
D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率
4、关于声波的多普勒效应，下列说法正确的是(　　)
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
5、(多选)一列波正沿x轴正方向传播，波长为λ，波的振幅为A，波速为v，某时刻的波形如图所示，经过t＝时，下面说法正确的是(　　)
A．波沿传播方向前进了λ
B．质点P完成了次全振动
C．质点P此时正向y轴负方向运动
D．质点P运动的路程为5A
6、当波源远离观测者时，观测者所接收到的频率f′和波源振动的频率f的关系为(　　)
A．f′＝f　　　B．f′f D．无法确定
7、（双选）把闹钟放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声。但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去，就听不到闹钟的铃声。这说明(　　)
A．声波是纵波
B．抽去玻璃罩内的空气后，闹钟就不再响铃了
C．气体和固体都能传播声音
D．声波不能在真空中传播
8、一列横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是(　　)
A．a处质点的振动图像　　B．b处质点的振动图像
C．c处质点的振动图像 D．d处质点的振动图像
9、如图所示，在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O，某人从A点走到墙后的B点，在此过程中，如从衍射的角度来考虑，则会听到(　　)
A．声音变响，男声比女声更响
B．声音变响，女声比男声更响
C．声音变弱，男声比女声更弱
D．声音变弱，女声比男声更弱
10、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改变
C．当警车向你驶来时，你听到警笛声的音调会变低
D．机械波和电磁波都可以产生多普勒效应
11、一列简谐波沿x轴传播，其波源位于坐标原点O，质点O刚好完成一次全振动时，形成的简谐横波的波形如图所示。已知波速为8 m/s，波源O做简谐运动的周期为0.4 s，B是沿波传播方向上介质中的一个质点，则(　　)
A．图中x轴上O、A之间的距离为3.2 m
B．波源O的起振方向沿y轴正方向
C．在一个周期内，质点A将向右运动一个波长的距离
D．图示时刻质点B所受的回复力方向沿y轴正方向
12、如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN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渔港传播，下列说法正确的有(　　)
A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船完全不受波浪影响
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
二、填空含实验题。
13、如图1所示，两个相干波源S1、S2产生的波在同一均匀介质中相遇。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则：
(1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是________，振动减弱的点是________。
(2)若两振源S1和S2振幅不相同，此时位移为零的点是________。
(3)在图2中画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，标出e点。
14、21世纪初某年的5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8.0级地震。已知地震波分三种：横波(S波)，波速vS＝4.5 km/s；纵波(P波)，波速vP＝9.9 km/s；面波(L波)，vL＜vS。面波在浅源地震中破坏力最大。
(1)位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图甲所示)，地震发生时最先明显振动的是________(选填“A”或“B”)。
(2)地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知三种波形各对应的地震波类型：a为________波，b为________波，c为________波。(均填“S”“P”或“L”)
(3)若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s，则地震台距震源约为________km。
三、作图题。
15、某同学在t＝0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动，经过形成的绳波如图所示，试画出再经过形成的绳波。
四、计算类综合题。
16、（计算题）一列简谐横波在t＝ s时的波形如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点，图(b)是质点Q的振动图像。求：
(1)波速及波的传播方向；
(2)质点Q的平衡位置的x坐标。
17、（计算题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0和x＝0.6 m处的两个质点A、B的振动图像如图所示。已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长。
18、（计算题）一声波在空气中的波长为25 cm，速度为340 m/s，当发生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的大小。
2022春（新教材）粤教版物理选择性第一册第3章 机械波含参考答案
粤教版（2019）选择性必修第一册第3章机械波
一、选择题。
1、在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将(　　)
A．随波纹漂向湖岸　　B．不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置上下振动
【答案】D　
2、介质中有一列简谐波，对于其中某个振动质点(　　)
A．它的振动速度等于波的传播速度
B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长
D．它的振动频率等于波源的振动频率
【答案】D　
3、一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是(　　)
A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率
B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率
C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率
D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率
【答案】D　
4、关于声波的多普勒效应，下列说法正确的是(　　)
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
【答案】A　
5、(多选)一列波正沿x轴正方向传播，波长为λ，波的振幅为A，波速为v，某时刻的波形如图所示，经过t＝时，下面说法正确的是(　　)
A．波沿传播方向前进了λ
B．质点P完成了次全振动
C．质点P此时正向y轴负方向运动
D．质点P运动的路程为5A
【答案】ABC　
6、当波源远离观测者时，观测者所接收到的频率f′和波源振动的频率f的关系为(　　)
A．f′＝f　　　B．f′f D．无法确定
【答案】B　
7、（双选）把闹钟放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声。但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去，就听不到闹钟的铃声。这说明(　　)
A．声波是纵波
B．抽去玻璃罩内的空气后，闹钟就不再响铃了
C．气体和固体都能传播声音
D．声波不能在真空中传播
【答案】CD　
8、一列横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是(　　)
A．a处质点的振动图像　　B．b处质点的振动图像
C．c处质点的振动图像 D．d处质点的振动图像
【答案】B　
9、如图所示，在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O，某人从A点走到墙后的B点，在此过程中，如从衍射的角度来考虑，则会听到(　　)
A．声音变响，男声比女声更响
B．声音变响，女声比男声更响
C．声音变弱，男声比女声更弱
D．声音变弱，女声比男声更弱
【答案】D　
10、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改变
C．当警车向你驶来时，你听到警笛声的音调会变低
D．机械波和电磁波都可以产生多普勒效应
【答案】D　
11、一列简谐波沿x轴传播，其波源位于坐标原点O，质点O刚好完成一次全振动时，形成的简谐横波的波形如图所示。已知波速为8 m/s，波源O做简谐运动的周期为0.4 s，B是沿波传播方向上介质中的一个质点，则(　　)
A．图中x轴上O、A之间的距离为3.2 m
B．波源O的起振方向沿y轴正方向
C．在一个周期内，质点A将向右运动一个波长的距离
D．图示时刻质点B所受的回复力方向沿y轴正方向
【答案】D　
12、如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN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渔港传播，下列说法正确的有(　　)
A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船完全不受波浪影响
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】D　
二、填空含实验题。
13、如图1所示，两个相干波源S1、S2产生的波在同一均匀介质中相遇。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则：
(1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是________，振动减弱的点是________。
(2)若两振源S1和S2振幅不相同，此时位移为零的点是________。
(3)在图2中画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，标出e点。
【答案】(1)a、c、e　b、d、f　 (2)c、f　 (3)见解析。
【解析】(1)由题图1可知，a点是波谷与波谷的相遇点，而b、d点是波峰与波谷的相遇点，e点是波峰与波峰的相遇点。由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，在波的传播方向上，振动加强点的连线上的c点也是振动加强点；当波峰与波谷相遇时振动减弱。所以振动加强点是a与e，振动减弱点是b、d；c在振动加强点的连线上，f在振动减弱点的连线上，因此c是振动加强点，而f是振动减弱点。
(2)若两振源S1和S2振幅不相同，波峰与波谷相遇处点的位移不为零，平衡位置相遇处点的位移为零，此时刻位移为零的点是：c、f。
(3)完整波形如图所示：
14、21世纪初某年的5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8.0级地震。已知地震波分三种：横波(S波)，波速vS＝4.5 km/s；纵波(P波)，波速vP＝9.9 km/s；面波(L波)，vL＜vS。面波在浅源地震中破坏力最大。
(1)位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图甲所示)，地震发生时最先明显振动的是________(选填“A”或“B”)。
(2)地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知三种波形各对应的地震波类型：a为________波，b为________波，c为________波。(均填“S”“P”或“L”)
(3)若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s，则地震台距震源约为________km。
【答案】(1)B　 (2)P　S　L　 (3)62.7
三、作图题。
15、某同学在t＝0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动，经过形成的绳波如图所示，试画出再经过形成的绳波。
【答案及解析】由题意可知，经过，波沿绳传播到第5个质点，再经，波沿绳传播到第17个质点，且质点刚要向下振动，质点1回到平衡位置刚要向下振动，此时绳波如图所示。
四、计算类综合题。
16、（计算题）一列简谐横波在t＝ s时的波形如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点，图(b)是质点Q的振动图像。求：
(1)波速及波的传播方向；
(2)质点Q的平衡位置的x坐标。
【解析】(1)由图(a)可以看出，该波的波长为λ＝36 cm ①
由图(b)可以看出，周期为T＝2 s ②
所以波速v＝＝18 cm/s。 ③
由图(b)知，当t＝ s时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播。
(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由图(a)知，x＝0处y＝－＝Asin(－30°)，因此xP＝λ＝3 cm。 ④
由图(b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经过Δ t＝ s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有xQ－xP＝vΔt＝6 cm ⑤
由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为xQ＝9 cm。 ⑥
【答案】(1)18 cm/s　波沿x轴负方向传播 　(2)9 cm
17、（计算题）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0和x＝0.6 m处的两个质点A、B的振动图像如图所示。已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长。
【答案】2 m/s　0.8 m
【解析】由题图可知，周期T＝0.4 s
波沿x轴正方向传播，由于波长大于0.6 m，结合题图可知，波从A点到B点的传播时间Δt＝0.3 s
波速v＝，代入数据得v＝2 m/s
波长λ＝vT，代入数据得λ＝0.8 m。
18、（计算题）一声波在空气中的波长为25 cm，速度为340 m/s，当发生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的大小。
【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，有＝
得v′＝ v＝×340 m/s＝1 088 m/s。