第三章 机械波 章末综合练 （Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 第三章 机械波 章末综合练 （Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 07:52:19 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 第三章 机械波 章末综合练
一、单选题
1．交通电子警察向行驶中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波的频率变化就能得出车辆的速度。这一技术主要利用的物理现象为（ ）
A．共振 B．波的衍射 C．波的干涉 D．多普勒效应
2．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（ ）
A．2与1的波长、频率相等，波速不等
B．2与1的波速、频率相等，波长不等
C．3与1的波速、频率、波长均相等
D．3与1的频率相等，波速、波长均不等
3．如图，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，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出），t=0时，O点位于最高点，P点位于最低点，则（ ）
A．t=时，P点位于平衡位置上方
B．P点的起振方向与O点的起振方向相反
C．t=时，P点的速度方向水平向右
D．P点的起振方向与O点的起振方向相同
4．关于波的频率，下列说法中正确的是（ ）
A．波的频率与波速无关
B．波的频率由介质决定，与波源无关
C．波由一种介质进入另一种介质时，频率变大
D．波由一种介质进入另一种介质时，频率变小
5．某一列简谐横波中的质点a的振动图像如图甲所示，这列简谐波在时的波形图如图乙所示，则（ ）
A．s时刻，质点a经平衡位置向下运动
B．在0～1 s时间内，质点a的位移始终在增大
C．这列波沿x轴负方向传播，波速为
D．这列波沿x轴负方向传播，波速为
6．下列有关机械波的说法正确的是（ ）
A．有机械振动就一定有机械波
B．波长等于振动相同的两质点间的距离
C．波动过程是质点由近及远的传播过程
D．波是传递能量的一种方式
7．以下对机械波的认识正确的是（ ）
A．形成机械波一定要有振源和介质
B．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移
C．振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同
D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动
8．以下关于波的认识，不正确的是（ ）
A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用的是波的反射原理
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．超声雷达的工作原理是波的折射
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
9．下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（ ）
A．隔墙有耳是因为波的衍射现象
B．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
C．学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为波的干涉
D．在两列波的叠加区域，若质点到两列波源的距离相等，该质点的振动一定加强
10．一列简谐横波向轴负方向传播，在时的波形如图所示，两质点的平衡位置的坐标分别为、。已知时，质点第1次位于波峰，下列说法正确的是（ ）
A．振源的起振方向为轴负方向
B．当质点位于波峰时，质点也位于波峰
C．该波的波速为
D．时，质点第2次位于波峰
11．如图所示，坐标原点O处有一波源做简谐振动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播。时，波源开始振动，时，波刚好传到处，其中P、Q为介质中的质点。下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿y轴向上
B．从图示时刻开始，质点P比质点Q先回到平衡位置
C．该机械波的传播速度为2m/s
D．从图示时刻开始，再经过0.25s质点P到达平衡位置
12．一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调（即频率）（ ）
A．不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低
C．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高
D．一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低
二、填空题
13．如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab＝6m，ac＝8m。在t1＝0时刻a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2＝4s时c点开始振动，则该机械波的传播速度大小为______m/s，两列波相遇后，c点振动______（选填“加强”或“减弱”）
14．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已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。
（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）若该路段限速100 km/h，则该轿车是否超速？( )
（3）若该轿车以25 m/s的速度行进，反射回的超声波频率应怎样变化？( )
15．一列简谐横波在时的波形图如图所示，介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为，这列简谐波的周期为______s，简谐波的波速为______m/s
16．如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传插、波速均为8m/s，t=0时刻两列波的前端分别传播到x=-2m处和x=8m处。则当两列波在空间中发生干涉时，x=0处为振动的___________点（选填“加强”或“减弱”）；t=1s时，x=0处的质点位移为___________cm。
17．如图，一列简谐横波平行于x轴正方向传播，经过时间，从图中的实线波形变为虚线波形。已知t小于周期T。则该波的周期__________s，波速__________m/s。
三、解答题
18．如图所示，某介质中有一质点P从其中心位置开始做振幅A=0.3m的简谐振动，M是P在振动过程中经过的位置，MP=0.15m。已知P开始振动后第一次经过M点的时间t =0.1s，P的振动在介质中激起一列沿PQ方向传播的简谐波，PQ⊥PM。当质点P在上方最大位移处时，Q正通过平衡位置向下运动，PQ 之间的距离x=0.6m。求：
①质点振动周期的可能值；
②质点P激起的简谐波的最大传播速度；
19．如甲图所示，海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等参数。一列水波（视为横波）沿海面传播，在波的传播方向。上相距4.5m的两处分别有A、B两浮标，两浮标随波上下运动，其中A浮标的振动图像如图乙所示。当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，求：
（1）此时刻，A、B竖直方向的高度差为多少；
（2）这列水波的波长是多少；
（3）若此时A、B之间只有一个波峰，这列水波的传播速度是多少。
20．结合下图，简述驻波的形成。
21．如图所示。甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0 时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P 的振动图像，则：
（1）这列波的传播速度？
（2）这列波的传播方向？
（3）经过1.5s时间，质点P运动的路程？
（4）质点P的位移关于时间的振动函数关系？
22．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.2s时刻的波形如图中实线所示，t＝0.5s时刻的波形如图中虚线所示，周期T＞0.5s，求：
（1）这列波传播的方向及传播的速度；
（2）从t＝0时刻开始，波传播3s后，x＝2m处的质点运动的路程为3m，求该质点的振幅和t=2.5s的位移。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。
故选D。
2．D
【详解】
AB．波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，故AB错误；
CD．波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由
得波长不同，故C错误，D正确。
故选D。
3．D
【详解】
A．t=时，P点从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；
BD．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误，D正确；
C．t=时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误。
故选D。
4．A
【详解】
波的频率是由波源决定的，与波速无关，与介质无关，即波由一种介质进入另一种介质时，频率不变。
故选A。
5．C
【详解】
A．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向上运动，A错误；
B．由质点a的振动图可知，在0～1 s时间内，质点a的位移先增大，后减小，B错误；
CD．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向下运动，结合简谐波在时的波形图，由“同侧法”可以判断波的传播方向，如图所示
由此可知该简谐波沿x轴负方向传播，结合图像可知，简谐波的波长和波源的振动周期分别为
则简谐波的波速为
C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．机械波需要机械振动和传播振动的介质，A错误；
B．振动相同的相邻两质点间的距离才是波长，B错误；
CD．波动是介质将振动的形式和能量传递出去，而介质中的质点只是在各自平衡位置附近振动，并没有随波迁移，C错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．形成机械波一定要有振源和介质，故A正确；
B．质点只在平衡位置附近振动，不沿波的传播方向迁移，故B错误；
C．振源做简谐运动形成的波中，各质点振动步调不一致，故C错误；
D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点晚一些振动，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理，A正确，不符合题意；
B．隐形飞机隐形的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发现，B正确，不符合题意；
C．超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误，符合题意；
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，D正确，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】
A.隔墙有耳是因为波绕过障碍物继续传播,即波的衍射现象,A正确;
B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的,与单摆的摆长无关,B正确;
C.音叉振动时会产生干涉的声波,在音叉周围产生强弱相间的区域学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,C正确;
D.在两列波的叠加区域，某质点到两列波源的距离相等,若两个波源初相位相同,该质点的振动一定加强,而若两个波源初相位相反,则该点振动减弱,D错误;
故选D。
10．D
【详解】
A．因t=0时刻，x=1m处的质点沿y轴正向振动，可知振源的起振方向为轴正方向，A错误；
B．波长为4m，因
PQ=1.5λ
则当质点位于波峰时，质点位于波谷，B错误；
C．已知时，质点Q第一次出现波峰，则
即
则该波的波速为
C错误；
D．波传到P点需要的时间为0.2s，由于波的起振方向是轴正方向，由于质点振动的周期为0.4s，故时，质点第2次位于波峰，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．波刚传到x=9m处时，质点向下振动，可知波源的起振方向沿y轴向下，选项A错误；
B．从图示时刻开始，因P点向上振动，Q点向下振动，可知质点P比质点Q先回到平衡位置，选项B正确；
C．该机械波的传播速度为
选项C错误；
D．从图示时刻开始，波向右传播0.5m时，质点P到达平衡位置，则经过的时间为
选项D错误。
故选B。
12．D
【详解】
飞机和人的关系如图所示
其中S为飞机，P为该同学，利用运动的分解把飞机的速度v分解为两个速度，得到v1=v cos θ，v1为靠近速度，飞机逐渐靠近该同学，θ角逐渐增大，v1逐渐减小，根据多普勒效应规律，人接收到的声音的频率
知，随着v1逐渐减小， 接收到的频率越来越低，但始终高于飞机实际声音频率f0，故ABC错误，D正确。
故选D。
13． 2 加强
【详解】
[1] 由于两列波的波速相同，且ab[2] 由乙图可知振动周期为
所以两列波的波长为
由于a、b两点到c点的路程差为
则两列波相遇后，c点振动加强。
14． C 超速 变高
【详解】
（1）[1]巡警车接收到的超声波频率比发出的低，此现象为多普勒效应。
故选C。
（2）[2]因巡警车接收到的超声波频率比发出的低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在后面，可判断轿车的车速比巡警车的车速大，故该轿车超速。
（3）[3]若该轿车以25 m/s的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的超声波频率应比发出的高。
15． 0.4 10
【详解】
[1]由简谐运动的表达式得
所以这列简谐波的周期为
[2]由波形图知
故波速为
16． 加强 0
【详解】
[1]由题意知两列波的波速、波长均相等，则两列波的频率相等，可以发生干涉。由图可知x=-9m和x=9m两处的波峰会同时传播到x=0处，故x=0处为振动的加强点。
[2]波速均为8m/s，则当t=1s时，x=-8m和x=8m两处在t=0时刻的振动形式传播到x=0处，由波的叠加原理可知此时x=0处的质点位移为0。
17． 15
【详解】
[1][2]波沿轴正方向传播，小于周期，由图示波形图可知
波的周期
由图可知波长
波速
18．①12s或；②
【详解】
①质点初始时刻从中心位置开始振动，振幅
质点振动位移为
或
分别对应初始时刻向上或向下运动的情况。质点开始振动后经过M点时
代入上式．考虑到第一次经过M点，相位取大于0的最小值
或
结合，可计算出周期
或
②经分析，中心位置和Q点之间最少有3/4个波长，此时波长最大，满足
可解出
取（1）中初始时刻质点向下振动的情况（周期较小），可得到简谐波最大传播速度
19．（1）200cm；（2）（N=0、1、2……）；（3）3m/s
【详解】
（1）根据乙图，此列波的振幅为100cm，当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，故此时刻，A、B竖直方向的高度差为200cm。
（2）当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，设A、B之间除了半个波长外，还有N个完整的波形（N=0、1、2……），则
解得
（N=0、1、2……）
（3）若此时A、B之间只有一个波峰，即N=1，有
解得
根据乙图，波的周期为1s，这列水波的传播速度
20．见解析
【详解】
以把弹性弦线的一端a与音叉相连，另一端通过滑轮后系上一个砝码，如图所示。加减砝码可以调节弦上的张力，移动劈尖b，可以改变弦的有效长度。用橡皮锤轻敲音叉，就会有一列行波从左向右传播，此波到达劈尖处时，会被劈尖反射，产生一个自右向左传播的行波，于是这个反射波与由音叉处不断传来的波在弦上各点相遇并产生叠加。由于这两列波的波源a和b的频率、振幅和振动方向均相同，而且对于确定的b点，它们的相位差也恒定，因而这两个波的叠加是一种干涉现象，干涉的结果形成了一种奇妙的波。这种波的特征是：有些点振幅恒为零，即始终不动；有些点的振幅最大，我们把始终不振动的点叫波节(node)，把振幅最大处叫做波腹(loop)；两波节间的各个质元均做同时向上或同时向下，但振幅不同的同步调振动，因而波形虽然也随时间而变化，却并不在弦线上移动，这也就是把它称为驻波的原因。
21．（1）；（2）x轴负方向传播；（3）；（4）
【详解】
（1）根据图甲可知
根据图乙
根据
（2）在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向
（3）振子的振幅
质点P的从平衡位置开始振动，则经过1.5s，振动了一个半周期，则路程
（4）根据
振子的振幅
根据图像振子从平衡位置沿正方向已经振动了 ，即初相位
质点P的位移关于时间的振动函数关系
22．（1）沿x轴正方向传播，10m/s；（2）0.2m；
【详解】
（1）周期，因此从实线波形到虚线波形的时间间隔
假设波沿x轴负方向传播，则
求得
因此假设不成立，则这列波沿x轴正方向传播，有
解得
则波传播的速度
（2）时刻，处的质点处于负向最大位移处。
从时刻开始，经过，则处质点运动的路程
解得
则该质点的振动方程为
当时，该质点的位移为。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．交通电子警察向行驶中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波的频率变化就能得出车辆的速度。这一技术主要利用的物理现象为（ ）
A．共振 B．波的衍射 C．波的干涉 D．多普勒效应
2．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（ ）
A．2与1的波长、频率相等，波速不等
B．2与1的波速、频率相等，波长不等
C．3与1的波速、频率、波长均相等
D．3与1的频率相等，波速、波长均不等
3．如图，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，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出），t=0时，O点位于最高点，P点位于最低点，则（ ）
A．t=时，P点位于平衡位置上方
B．P点的起振方向与O点的起振方向相反
C．t=时，P点的速度方向水平向右
D．P点的起振方向与O点的起振方向相同
4．关于波的频率，下列说法中正确的是（ ）
A．波的频率与波速无关
B．波的频率由介质决定，与波源无关
C．波由一种介质进入另一种介质时，频率变大
D．波由一种介质进入另一种介质时，频率变小
5．某一列简谐横波中的质点a的振动图像如图甲所示，这列简谐波在时的波形图如图乙所示，则（ ）
A．s时刻，质点a经平衡位置向下运动
B．在0～1 s时间内，质点a的位移始终在增大
C．这列波沿x轴负方向传播，波速为
D．这列波沿x轴负方向传播，波速为
6．下列有关机械波的说法正确的是（ ）
A．有机械振动就一定有机械波
B．波长等于振动相同的两质点间的距离
C．波动过程是质点由近及远的传播过程
D．波是传递能量的一种方式
7．以下对机械波的认识正确的是（ ）
A．形成机械波一定要有振源和介质
B．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移
C．振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同
D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动
8．以下关于波的认识，不正确的是（ ）
A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用的是波的反射原理
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．超声雷达的工作原理是波的折射
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
9．下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（ ）
A．隔墙有耳是因为波的衍射现象
B．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
C．学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为波的干涉
D．在两列波的叠加区域，若质点到两列波源的距离相等，该质点的振动一定加强
10．一列简谐横波向轴负方向传播，在时的波形如图所示，两质点的平衡位置的坐标分别为、。已知时，质点第1次位于波峰，下列说法正确的是（ ）
A．振源的起振方向为轴负方向
B．当质点位于波峰时，质点也位于波峰
C．该波的波速为
D．时，质点第2次位于波峰
11．如图所示，坐标原点O处有一波源做简谐振动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播。时，波源开始振动，时，波刚好传到处，其中P、Q为介质中的质点。下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿y轴向上
B．从图示时刻开始，质点P比质点Q先回到平衡位置
C．该机械波的传播速度为2m/s
D．从图示时刻开始，再经过0.25s质点P到达平衡位置
12．一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调（即频率）（ ）
A．不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低
C．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高
D．一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低
二、填空题
13．如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab＝6m，ac＝8m。在t1＝0时刻a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2＝4s时c点开始振动，则该机械波的传播速度大小为______m/s，两列波相遇后，c点振动______（选填“加强”或“减弱”）
14．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已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出的低。
（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）若该路段限速100 km/h，则该轿车是否超速？( )
（3）若该轿车以25 m/s的速度行进，反射回的超声波频率应怎样变化？( )
15．一列简谐横波在时的波形图如图所示，介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为，这列简谐波的周期为______s，简谐波的波速为______m/s
16．如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传插、波速均为8m/s，t=0时刻两列波的前端分别传播到x=-2m处和x=8m处。则当两列波在空间中发生干涉时，x=0处为振动的___________点（选填“加强”或“减弱”）；t=1s时，x=0处的质点位移为___________cm。
17．如图，一列简谐横波平行于x轴正方向传播，经过时间，从图中的实线波形变为虚线波形。已知t小于周期T。则该波的周期__________s，波速__________m/s。
三、解答题
18．如图所示，某介质中有一质点P从其中心位置开始做振幅A=0.3m的简谐振动，M是P在振动过程中经过的位置，MP=0.15m。已知P开始振动后第一次经过M点的时间t =0.1s，P的振动在介质中激起一列沿PQ方向传播的简谐波，PQ⊥PM。当质点P在上方最大位移处时，Q正通过平衡位置向下运动，PQ 之间的距离x=0.6m。求：
①质点振动周期的可能值；
②质点P激起的简谐波的最大传播速度；
19．如甲图所示，海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等参数。一列水波（视为横波）沿海面传播，在波的传播方向。上相距4.5m的两处分别有A、B两浮标，两浮标随波上下运动，其中A浮标的振动图像如图乙所示。当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，求：
（1）此时刻，A、B竖直方向的高度差为多少；
（2）这列水波的波长是多少；
（3）若此时A、B之间只有一个波峰，这列水波的传播速度是多少。
20．结合下图，简述驻波的形成。
21．如图所示。甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0 时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P 的振动图像，则：
（1）这列波的传播速度？
（2）这列波的传播方向？
（3）经过1.5s时间，质点P运动的路程？
（4）质点P的位移关于时间的振动函数关系？
22．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t＝0.2s时刻的波形如图中实线所示，t＝0.5s时刻的波形如图中虚线所示，周期T＞0.5s，求：
（1）这列波传播的方向及传播的速度；
（2）从t＝0时刻开始，波传播3s后，x＝2m处的质点运动的路程为3m，求该质点的振幅和t=2.5s的位移。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，其工作原理利用的是多普勒效应。
故选D。
2．D
【详解】
AB．波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，故AB错误；
CD．波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由
得波长不同，故C错误，D正确。
故选D。
3．D
【详解】
A．t=时，P点从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；
BD．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误，D正确；
C．t=时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误。
故选D。
4．A
【详解】
波的频率是由波源决定的，与波速无关，与介质无关，即波由一种介质进入另一种介质时，频率不变。
故选A。
5．C
【详解】
A．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向上运动，A错误；
B．由质点a的振动图可知，在0～1 s时间内，质点a的位移先增大，后减小，B错误；
CD．由质点a的振动图可知，s时刻，质点a经平衡位置向下运动，结合简谐波在时的波形图，由“同侧法”可以判断波的传播方向，如图所示
由此可知该简谐波沿x轴负方向传播，结合图像可知，简谐波的波长和波源的振动周期分别为
则简谐波的波速为
C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．机械波需要机械振动和传播振动的介质，A错误；
B．振动相同的相邻两质点间的距离才是波长，B错误；
CD．波动是介质将振动的形式和能量传递出去，而介质中的质点只是在各自平衡位置附近振动，并没有随波迁移，C错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．形成机械波一定要有振源和介质，故A正确；
B．质点只在平衡位置附近振动，不沿波的传播方向迁移，故B错误；
C．振源做简谐运动形成的波中，各质点振动步调不一致，故C错误；
D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点晚一些振动，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．声呐探测水中的暗礁、潜艇等，利用了波的反射原理，A正确，不符合题意；
B．隐形飞机隐形的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现。可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，隐形飞机很难被发现，B正确，不符合题意；
C．超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误，符合题意；
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，D正确，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】
A.隔墙有耳是因为波绕过障碍物继续传播,即波的衍射现象,A正确;
B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的,与单摆的摆长无关,B正确;
C.音叉振动时会产生干涉的声波,在音叉周围产生强弱相间的区域学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,C正确;
D.在两列波的叠加区域，某质点到两列波源的距离相等,若两个波源初相位相同,该质点的振动一定加强,而若两个波源初相位相反,则该点振动减弱,D错误;
故选D。
10．D
【详解】
A．因t=0时刻，x=1m处的质点沿y轴正向振动，可知振源的起振方向为轴正方向，A错误；
B．波长为4m，因
PQ=1.5λ
则当质点位于波峰时，质点位于波谷，B错误；
C．已知时，质点Q第一次出现波峰，则
即
则该波的波速为
C错误；
D．波传到P点需要的时间为0.2s，由于波的起振方向是轴正方向，由于质点振动的周期为0.4s，故时，质点第2次位于波峰，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．波刚传到x=9m处时，质点向下振动，可知波源的起振方向沿y轴向下，选项A错误；
B．从图示时刻开始，因P点向上振动，Q点向下振动，可知质点P比质点Q先回到平衡位置，选项B正确；
C．该机械波的传播速度为
选项C错误；
D．从图示时刻开始，波向右传播0.5m时，质点P到达平衡位置，则经过的时间为
选项D错误。
故选B。
12．D
【详解】
飞机和人的关系如图所示
其中S为飞机，P为该同学，利用运动的分解把飞机的速度v分解为两个速度，得到v1=v cos θ，v1为靠近速度，飞机逐渐靠近该同学，θ角逐渐增大，v1逐渐减小，根据多普勒效应规律，人接收到的声音的频率
知，随着v1逐渐减小， 接收到的频率越来越低，但始终高于飞机实际声音频率f0，故ABC错误，D正确。
故选D。
13． 2 加强
【详解】
[1] 由于两列波的波速相同，且ab
所以两列波的波长为
由于a、b两点到c点的路程差为
则两列波相遇后，c点振动加强。
14． C 超速 变高
【详解】
（1）[1]巡警车接收到的超声波频率比发出的低，此现象为多普勒效应。
故选C。
（2）[2]因巡警车接收到的超声波频率比发出的低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在后面，可判断轿车的车速比巡警车的车速大，故该轿车超速。
（3）[3]若该轿车以25 m/s的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的超声波频率应比发出的高。
15． 0.4 10
【详解】
[1]由简谐运动的表达式得
所以这列简谐波的周期为
[2]由波形图知
故波速为
16． 加强 0
【详解】
[1]由题意知两列波的波速、波长均相等，则两列波的频率相等，可以发生干涉。由图可知x=-9m和x=9m两处的波峰会同时传播到x=0处，故x=0处为振动的加强点。
[2]波速均为8m/s，则当t=1s时，x=-8m和x=8m两处在t=0时刻的振动形式传播到x=0处，由波的叠加原理可知此时x=0处的质点位移为0。
17． 15
【详解】
[1][2]波沿轴正方向传播，小于周期，由图示波形图可知
波的周期
由图可知波长
波速
18．①12s或；②
【详解】
①质点初始时刻从中心位置开始振动，振幅
质点振动位移为
或
分别对应初始时刻向上或向下运动的情况。质点开始振动后经过M点时
代入上式．考虑到第一次经过M点，相位取大于0的最小值
或
结合，可计算出周期
或
②经分析，中心位置和Q点之间最少有3/4个波长，此时波长最大，满足
可解出
取（1）中初始时刻质点向下振动的情况（周期较小），可得到简谐波最大传播速度
19．（1）200cm；（2）（N=0、1、2……）；（3）3m/s
【详解】
（1）根据乙图，此列波的振幅为100cm，当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，故此时刻，A、B竖直方向的高度差为200cm。
（2）当A运动到波峰时，浮标B恰好运动到波谷，设A、B之间除了半个波长外，还有N个完整的波形（N=0、1、2……），则
解得
（N=0、1、2……）
（3）若此时A、B之间只有一个波峰，即N=1，有
解得
根据乙图，波的周期为1s，这列水波的传播速度
20．见解析
【详解】
以把弹性弦线的一端a与音叉相连，另一端通过滑轮后系上一个砝码，如图所示。加减砝码可以调节弦上的张力，移动劈尖b，可以改变弦的有效长度。用橡皮锤轻敲音叉，就会有一列行波从左向右传播，此波到达劈尖处时，会被劈尖反射，产生一个自右向左传播的行波，于是这个反射波与由音叉处不断传来的波在弦上各点相遇并产生叠加。由于这两列波的波源a和b的频率、振幅和振动方向均相同，而且对于确定的b点，它们的相位差也恒定，因而这两个波的叠加是一种干涉现象，干涉的结果形成了一种奇妙的波。这种波的特征是：有些点振幅恒为零，即始终不动；有些点的振幅最大，我们把始终不振动的点叫波节(node)，把振幅最大处叫做波腹(loop)；两波节间的各个质元均做同时向上或同时向下，但振幅不同的同步调振动，因而波形虽然也随时间而变化，却并不在弦线上移动，这也就是把它称为驻波的原因。
21．（1）；（2）x轴负方向传播；（3）；（4）
【详解】
（1）根据图甲可知
根据图乙
根据
（2）在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向
（3）振子的振幅
质点P的从平衡位置开始振动，则经过1.5s，振动了一个半周期，则路程
（4）根据
振子的振幅
根据图像振子从平衡位置沿正方向已经振动了 ，即初相位
质点P的位移关于时间的振动函数关系
22．（1）沿x轴正方向传播，10m/s；（2）0.2m；
【详解】
（1）周期，因此从实线波形到虚线波形的时间间隔
假设波沿x轴负方向传播，则
求得
因此假设不成立，则这列波沿x轴正方向传播，有
解得
则波传播的速度
（2）时刻，处的质点处于负向最大位移处。
从时刻开始，经过，则处质点运动的路程
解得
则该质点的振动方程为
当时，该质点的位移为。
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