2022春人教（2019）物理选择性必修第一册第3章：机械波(word版含答案)

2022春人教（2019）物理选择性必修第一册第3章：机械波附答案
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波
一、选择题。
1、小明将不同规格的橡皮筋A、B系在一起，连接点为O，请两个同学抓住橡皮筋的两端，并将橡皮筋靠近瓷砖墙面水平拉直．小明用手抓住O点，上下快速抖动．某时刻橡皮筋形状如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．两种橡皮筋中的波长相同
B．两种橡皮筋中波的频率相同
C．两种橡皮筋中的波速相同
D．此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相反
2、(双选)一列横波在某时刻的波形图像如图所示，a、b、c、d为介质中的四个质点．a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则(　　)
A．ac＜ab＜aa＝ad　　　 B．ac＞ab＞aa＝ad
C．va＝vd＞vb＞vc D．va＝vd＜vb＜vc
3、下图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率分别为(　　)
A．5 m,1 Hz B．10 m,2 Hz C．5 m,2 Hz D．10 m,1 Hz
4、介质中坐标原点O处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正方向传播,t0时刻传到L处,波形图如图所示。下列能描述x0处质点振动图像的是(　　)
5、当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为(　　)
A．170 m B．340 m C．425 m D．680 m
6、(双选)关于多普勒效应，下列说法中正确的是(　　)
A．只要声源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应
C．当声源靠近观察者运动时，声源的频率不变
D．当声源朝远离观察者运动时，观察者接收到的频率变小
7、两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波如图甲所示，在相遇的某一时刻如图乙所示，两列波“消失”了，此时介质中，M、N两质点的振动方向是(　　)
A．M点向下，N点向上 B．M点向上，N点向下
C．M点、N点都向下 D．M点、N点都静止
8、(双选)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是(　　)
A．在横波中二者方向有时相同
B．在横波中二者方向一定不同
C．在纵波中二者方向有时相同
D．在纵波中二者方向一定不同
9、一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图中a、b所示，则(　　)
A．该波的振幅可能是20 cm
B．该波的波长可能是8.4 m
C．该波的波速可能是10.5 m/s
D．该波由a传播到b可能历时7 s
10、下列现象不属于波的明显衍射现象的是(　　)
A．“隔墙有耳”
B．“空山不见人，但闻人语声”
C．河中芦苇后面没有留下无波的区域
D．池中假山前有水波，假山后无水波
11、轮船的进港途中的x t图像如图所示，则在港口所测到轮船上汽笛发出声音的频率是图中的哪一个(　　)
*12、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0 s它的速度大小，方向第二次与v相同，则下列判断中不正确的有(　　)
A．波沿＋x方向传播，波速为5 m/s
B．若某时刻M质点到达波谷处，则P质点一定到达波峰处
C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反
D．从图示位置开始计时，在2.2 s时刻，质点P的位移为－20 cm
二、填空含实验题。
13、如图所示，有一组学生做游戏来模拟波的传播．该游戏模拟的是________(选填“横波”或“纵波”)的传播，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向________(选填“平行”或“垂直”)．
14、两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v＝0.4 m/s，两波源分别位于A、B处，t＝0时的波形如图所示．当t＝2.5 s时，M点的位移为 cm，N点的位移为 cm.
三、解答题。
15、（计算类综合题）一列简谐横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab＝6 m的两质点．t＝0时，b点正好到达最高点，且b点到x
轴的距离为4 cm，而此时a点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25 Hz.
(1)求经过时间1 s，a质点运动的路程；
(2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速．
16、（计算题）有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s)
17、（计算类综合题）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一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：
(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低；
(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高。
以上两种情况说明了什么问题？
2022春人教（2019）物理选择性必修第一册第3章：机械波附答案
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波
一、选择题。
1、小明将不同规格的橡皮筋A、B系在一起，连接点为O，请两个同学抓住橡皮筋的两端，并将橡皮筋靠近瓷砖墙面水平拉直．小明用手抓住O点，上下快速抖动．某时刻橡皮筋形状如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．两种橡皮筋中的波长相同
B．两种橡皮筋中波的频率相同
C．两种橡皮筋中的波速相同
D．此时两种橡皮筋中a、b两质点的运动方向相反
【答案】B
2、(双选)一列横波在某时刻的波形图像如图所示，a、b、c、d为介质中的四个质点．a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则(　　)
A．ac＜ab＜aa＝ad　　　 B．ac＞ab＞aa＝ad
C．va＝vd＞vb＞vc D．va＝vd＜vb＜vc
【答案】AD
3、下图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率分别为(　　)
A．5 m,1 Hz B．10 m,2 Hz C．5 m,2 Hz D．10 m,1 Hz
【答案】A
4、介质中坐标原点O处的波源在t=0时刻开始振动,产生的简谐波沿x轴正方向传播,t0时刻传到L处,波形图如图所示。下列能描述x0处质点振动图像的是(　　)
【答案】C　
5、当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为(　　)
A．170 m B．340 m C．425 m D．680 m
【答案】C
6、(双选)关于多普勒效应，下列说法中正确的是(　　)
A．只要声源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．如果声源静止，就观察不到多普勒效应
C．当声源靠近观察者运动时，声源的频率不变
D．当声源朝远离观察者运动时，观察者接收到的频率变小
【答案】CD
7、两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波如图甲所示，在相遇的某一时刻如图乙所示，两列波“消失”了，此时介质中，M、N两质点的振动方向是(　　)
A．M点向下，N点向上 B．M点向上，N点向下
C．M点、N点都向下 D．M点、N点都静止
【答案】A
8、(双选)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是(　　)
A．在横波中二者方向有时相同
B．在横波中二者方向一定不同
C．在纵波中二者方向有时相同
D．在纵波中二者方向一定不同
【答案】BC　
9、一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图中a、b所示，则(　　)
A．该波的振幅可能是20 cm
B．该波的波长可能是8.4 m
C．该波的波速可能是10.5 m/s
D．该波由a传播到b可能历时7 s
【答案】D
10、下列现象不属于波的明显衍射现象的是(　　)
A．“隔墙有耳”
B．“空山不见人，但闻人语声”
C．河中芦苇后面没有留下无波的区域
D．池中假山前有水波，假山后无水波
【答案】D
11、轮船的进港途中的x t图像如图所示，则在港口所测到轮船上汽笛发出声音的频率是图中的哪一个(　　)
【答案】A
*12、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0 s它的速度大小，方向第二次与v相同，则下列判断中不正确的有(　　)
A．波沿＋x方向传播，波速为5 m/s
B．若某时刻M质点到达波谷处，则P质点一定到达波峰处
C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反
D．从图示位置开始计时，在2.2 s时刻，质点P的位移为－20 cm
【答案】C
二、填空含实验题。
13、如图所示，有一组学生做游戏来模拟波的传播．该游戏模拟的是________(选填“横波”或“纵波”)的传播，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向________(选填“平行”或“垂直”)．
【答案】横波　垂直
14、两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v＝0.4 m/s，两波源分别位于A、B处，t＝0时的波形如图所示．当t＝2.5 s时，M点的位移为 cm，N点的位移为 cm.
【答案】2.0 0
三、解答题。
15、（计算类综合题）一列简谐横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab＝6 m的两质点．t＝0时，b点正好到达最高点，且b点到x
轴的距离为4 cm，而此时a点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25 Hz.
(1)求经过时间1 s，a质点运动的路程；
(2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速．
【答案】(1)4 m　(2)若波由a传向b，则sab＝λ，v＝λf＝ m/s(n＝1,2，…)；若波由b传向a，则sab＝λ，v＝λf＝ m/s(n＝1,2，…)．
16、（计算题）有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s)
【答案】325 m　
【解析】画出汽车与声音运动过程示意图如图所示，设汽车由A到C位移为s1，C到山崖B距离为s2，设汽车鸣笛到司机听到回声时间为t，则t＝2 s．则＝＝t，解得s2＝＝＝ m＝325 m.
17、（计算类综合题）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一个已知频率的超声波，如果该超声波被那辆轿车反射回来时：
(1)巡警车接收到的超声波频率比发出的低；
(2)巡警车接收到的超声波频率比发出的高。
以上两种情况说明了什么问题？
【答案】(1)轿车的速度大于100 km/h (2)轿车的速度小于100 km/h
【解析】(1)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时低，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互远离．又由于巡警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.
(2)如果巡警车接收到的超声波频率比发出时高，由多普勒效应可知，巡警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h。