2022春物理人教2019选择性必修第一册第3章：机械波习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022春物理人教2019选择性必修第一册第3章：机械波习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 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 | 2022-07-16 07:15:11 | ||
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文档简介
2022春物理人教2019选择性必修第一册第3章：机械波习题附答案
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波
一、选择题。
1、如图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅲ以外区域
2、横波和纵波的区别是( )
A．横波中的质点做的是振动，纵波中的质点沿波传播的方向运动
B．横波的传播速度一定比纵波慢
C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
3、一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5 Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x＝2 cm和x＝16 cm.某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为( )
A．0.08 s B．0.12 s C．0.14 s D．0.16 s
4、(双选)如图是一列简谐横波某时刻波的图像,Q、P、N是波的传播方向上的三个质点,此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等,并且质点P正加速运动,则( )
A.此时刻,质点Q正加速运动
B.此时刻,质点N正加速运动
C.再过半个周期,质点Q正加速运动
D.再过半个周期,质点N正加速运动
5、一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况使衍射现象更明显( )
A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率
B．增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率
C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率
D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率
6、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( )
A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱
B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音
C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低
D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话
7、（多选）关于下列图片中的物理现象，描述正确的是( )
A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
8、沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时(设绳无限长，且波传播过程无能量损失)( )
A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失
B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
D．前一质点的振动带动相邻后一质点振动，这种振动将由近及远向前传播，不会停止
9、(双选)一列横波在t＝0时刻的波形如图实线所示，在t＝1 s时的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的( )
A．波长一定是4 cm B．周期一定是4 s
C．振幅一定是2 cm D．传播速度一定是1 cm/s
10、右图中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
11、如图表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm(且在图中所示范围内振幅不变)，波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点为BD连线和AC连线的交点。下列叙述正确的是( )
A．A、C两点都是振动加强的
B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的
D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm
12、（多选）如图所示，图甲是一列以O为波源沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的图像，此时刻x＝5 m的质点刚好开始振动．图乙是该波在t＝0.2 s时刻的波的部分图像，在这段时间内x＝7 m的质点Q有两次到达波峰的经历，则以下说法中正确的是( )
A．波源开始振动的方向沿y轴正方向
B．当t＝0.2 s时，质点Q振动的方向沿y轴正方向
C．该波的波速为100 m/s
D．从t＝0开始经过0.05 s，质点Q通过的路程为10 cm
二、问答题。
13、如图所示是一列横波t0时刻的波形图，试根据波形图回答下列问题：
(1)该时刻加速度最大的质点有哪些？
(2)速度最大的质点有哪些？
(3)振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？
(4)如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到的合外力方向如何？
三、填空题。
14、生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应．测速雷达向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波．由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同，利用频率差(f接收－f发出)就能计算出车辆的速度．已知发出和接收的频率间的关系为f接收＝f发出，式中c是真空中的光速，若f发出＝2×109 Hz，f接收－f发出＝400 Hz，可知被测车辆的速度大小为 m/s。
四、计算类题。
15、（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)
16、（计算题）沿直线行驶的汽车通过某观测站时，观测到汽车发出的声波频率由1 200 Hz下降到1 000 Hz，已知空气中声速为340 m/s，求车速．
17、（计算类综合题）甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．
(1)此水波的波长为多少？波速为多少？
(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？
(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？
(4)若该桥有一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？
2022春物理人教2019选择性必修第一册第3章：机械波习题附答案
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波
一、选择题。
1、如图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅲ以外区域
【答案】B
2、横波和纵波的区别是( )
A．横波中的质点做的是振动，纵波中的质点沿波传播的方向运动
B．横波的传播速度一定比纵波慢
C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
【答案】C
3、一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5 Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x＝2 cm和x＝16 cm.某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为( )
A．0.08 s B．0.12 s C．0.14 s D．0.16 s
【答案】C
4、(双选)如图是一列简谐横波某时刻波的图像,Q、P、N是波的传播方向上的三个质点,此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等,并且质点P正加速运动,则( )
A.此时刻,质点Q正加速运动
B.此时刻,质点N正加速运动
C.再过半个周期,质点Q正加速运动
D.再过半个周期,质点N正加速运动
【答案】BD
5、一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况使衍射现象更明显( )
A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率
B．增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率
C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率
D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率
【答案】D
6、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( )
A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱
B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音
C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低
D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话
【答案】C
7、（多选）关于下列图片中的物理现象，描述正确的是( )
A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
【答案】BCD
8、沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时(设绳无限长，且波传播过程无能量损失)( )
A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失
B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
D．前一质点的振动带动相邻后一质点振动，这种振动将由近及远向前传播，不会停止
【答案】D
9、(双选)一列横波在t＝0时刻的波形如图实线所示，在t＝1 s时的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的( )
A．波长一定是4 cm B．周期一定是4 s
C．振幅一定是2 cm D．传播速度一定是1 cm/s
【答案】AC
10、右图中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
【答案】D
11、如图表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm(且在图中所示范围内振幅不变)，波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点为BD连线和AC连线的交点。下列叙述正确的是( )
A．A、C两点都是振动加强的
B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的
D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm
【答案】C
12、（多选）如图所示，图甲是一列以O为波源沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的图像，此时刻x＝5 m的质点刚好开始振动．图乙是该波在t＝0.2 s时刻的波的部分图像，在这段时间内x＝7 m的质点Q有两次到达波峰的经历，则以下说法中正确的是( )
A．波源开始振动的方向沿y轴正方向
B．当t＝0.2 s时，质点Q振动的方向沿y轴正方向
C．该波的波速为100 m/s
D．从t＝0开始经过0.05 s，质点Q通过的路程为10 cm
【答案】ACD
二、问答题。
13、如图所示是一列横波t0时刻的波形图，试根据波形图回答下列问题：
(1)该时刻加速度最大的质点有哪些？
(2)速度最大的质点有哪些？
(3)振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？
(4)如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到的合外力方向如何？
【答案】(1)加速度最大的质点一定是位移最大的质点，所以该时刻质点2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同．
(2)该波是简谐波，质点做简谐运动，因此处在平衡位置的质点速度最大，分别是质点0、4、8、12、16.
(3)该时刻具有相同振动方向的质点是0、1、7、8、9、15、16.与上述质点振动方向相反的质点是3、4、5、11、12、13.其规律：从波形图上看相同增减性的单调区间上各质点的振动方向相同，相邻的单调区间上质点的振动方向相反．
(4)如果该波沿x轴负方向传播，则质点3的速度方向向下．因为位移方向是y轴正方向，其加速度方向沿y轴负方向，由牛顿第二定律知，质点3受到周围质点作用的合外力沿y轴负方向．
三、填空题。
14、生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应．测速雷达向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波．由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同，利用频率差(f接收－f发出)就能计算出车辆的速度．已知发出和接收的频率间的关系为f接收＝f发出，式中c是真空中的光速，若f发出＝2×109 Hz，f接收－f发出＝400 Hz，可知被测车辆的速度大小为 m/s。
【答案】30
四、计算类题。
15、（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
16、（计算题）沿直线行驶的汽车通过某观测站时，观测到汽车发出的声波频率由1 200 Hz下降到1 000 Hz，已知空气中声速为340 m/s，求车速．
【答案】30.9 m/s
【解析】当汽车驶近观测站时，波长被压缩为λ′＝λ－v车T，观测到的频率为f′＝f.
同理，当汽车远离观测站时，观测到的频率为f″＝f.
联立解得，v车＝v声＝×340 m/s≈30.9 m/s。
17、（计算类综合题）甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．
(1)此水波的波长为多少？波速为多少？
(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？
(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？
(4)若该桥有一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？
【答案】(1) m m/s (2)会 (3)能 (4)能
【解析】(1)由题意知：周期T＝ s＝3 s．设波长为λ，则5λ＋＝24 m，λ＝ m．由v＝得，v＝ m/s＝ m/s.
(2)由于λ＝ m，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象．
(3)、(4)由于λ＝ m>3 m，所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩，还是通过宽为3 m的涵洞，都能发生明显的衍射现象。
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波
一、选择题。
1、如图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅲ以外区域
2、横波和纵波的区别是( )
A．横波中的质点做的是振动，纵波中的质点沿波传播的方向运动
B．横波的传播速度一定比纵波慢
C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
3、一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5 Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x＝2 cm和x＝16 cm.某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为( )
A．0.08 s B．0.12 s C．0.14 s D．0.16 s
4、(双选)如图是一列简谐横波某时刻波的图像,Q、P、N是波的传播方向上的三个质点,此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等,并且质点P正加速运动,则( )
A.此时刻,质点Q正加速运动
B.此时刻,质点N正加速运动
C.再过半个周期,质点Q正加速运动
D.再过半个周期,质点N正加速运动
5、一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况使衍射现象更明显( )
A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率
B．增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率
C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率
D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率
6、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( )
A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱
B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音
C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低
D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话
7、（多选）关于下列图片中的物理现象，描述正确的是( )
A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
8、沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时(设绳无限长，且波传播过程无能量损失)( )
A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失
B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
D．前一质点的振动带动相邻后一质点振动，这种振动将由近及远向前传播，不会停止
9、(双选)一列横波在t＝0时刻的波形如图实线所示，在t＝1 s时的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的( )
A．波长一定是4 cm B．周期一定是4 s
C．振幅一定是2 cm D．传播速度一定是1 cm/s
10、右图中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
11、如图表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm(且在图中所示范围内振幅不变)，波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点为BD连线和AC连线的交点。下列叙述正确的是( )
A．A、C两点都是振动加强的
B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的
D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm
12、（多选）如图所示，图甲是一列以O为波源沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的图像，此时刻x＝5 m的质点刚好开始振动．图乙是该波在t＝0.2 s时刻的波的部分图像，在这段时间内x＝7 m的质点Q有两次到达波峰的经历，则以下说法中正确的是( )
A．波源开始振动的方向沿y轴正方向
B．当t＝0.2 s时，质点Q振动的方向沿y轴正方向
C．该波的波速为100 m/s
D．从t＝0开始经过0.05 s，质点Q通过的路程为10 cm
二、问答题。
13、如图所示是一列横波t0时刻的波形图，试根据波形图回答下列问题：
(1)该时刻加速度最大的质点有哪些？
(2)速度最大的质点有哪些？
(3)振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？
(4)如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到的合外力方向如何？
三、填空题。
14、生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应．测速雷达向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波．由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同，利用频率差(f接收－f发出)就能计算出车辆的速度．已知发出和接收的频率间的关系为f接收＝f发出，式中c是真空中的光速，若f发出＝2×109 Hz，f接收－f发出＝400 Hz，可知被测车辆的速度大小为 m/s。
四、计算类题。
15、（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)
16、（计算题）沿直线行驶的汽车通过某观测站时，观测到汽车发出的声波频率由1 200 Hz下降到1 000 Hz，已知空气中声速为340 m/s，求车速．
17、（计算类综合题）甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．
(1)此水波的波长为多少？波速为多少？
(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？
(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？
(4)若该桥有一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？
2022春物理人教2019选择性必修第一册第3章：机械波习题附答案
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波
一、选择题。
1、如图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )
A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域
C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅲ以外区域
【答案】B
2、横波和纵波的区别是( )
A．横波中的质点做的是振动，纵波中的质点沿波传播的方向运动
B．横波的传播速度一定比纵波慢
C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D．横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
【答案】C
3、一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5 Hz，图中A、B两质点的横坐标分别为x＝2 cm和x＝16 cm.某时刻的波形如图所示，从该时刻算起，当质点B的位移和速度与图示时刻质点A的运动状态相同时，所需的最短时间为( )
A．0.08 s B．0.12 s C．0.14 s D．0.16 s
【答案】C
4、(双选)如图是一列简谐横波某时刻波的图像,Q、P、N是波的传播方向上的三个质点,此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等,并且质点P正加速运动,则( )
A.此时刻,质点Q正加速运动
B.此时刻,质点N正加速运动
C.再过半个周期,质点Q正加速运动
D.再过半个周期,质点N正加速运动
【答案】BD
5、一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况使衍射现象更明显( )
A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率
B．增大障碍物的尺寸，同时减小波的频率
C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率
D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率
【答案】D
6、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( )
A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱
B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音
C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低
D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话
【答案】C
7、（多选）关于下列图片中的物理现象，描述正确的是( )
A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
【答案】BCD
8、沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时(设绳无限长，且波传播过程无能量损失)( )
A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失
B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动
D．前一质点的振动带动相邻后一质点振动，这种振动将由近及远向前传播，不会停止
【答案】D
9、(双选)一列横波在t＝0时刻的波形如图实线所示，在t＝1 s时的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的( )
A．波长一定是4 cm B．周期一定是4 s
C．振幅一定是2 cm D．传播速度一定是1 cm/s
【答案】AC
10、右图中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
【答案】D
11、如图表示两列同频率相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2 cm(且在图中所示范围内振幅不变)，波速为2 m/s，波长为0.4 m，E点为BD连线和AC连线的交点。下列叙述正确的是( )
A．A、C两点都是振动加强的
B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的
D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4 cm
【答案】C
12、（多选）如图所示，图甲是一列以O为波源沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的图像，此时刻x＝5 m的质点刚好开始振动．图乙是该波在t＝0.2 s时刻的波的部分图像，在这段时间内x＝7 m的质点Q有两次到达波峰的经历，则以下说法中正确的是( )
A．波源开始振动的方向沿y轴正方向
B．当t＝0.2 s时，质点Q振动的方向沿y轴正方向
C．该波的波速为100 m/s
D．从t＝0开始经过0.05 s，质点Q通过的路程为10 cm
【答案】ACD
二、问答题。
13、如图所示是一列横波t0时刻的波形图，试根据波形图回答下列问题：
(1)该时刻加速度最大的质点有哪些？
(2)速度最大的质点有哪些？
(3)振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？
(4)如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到的合外力方向如何？
【答案】(1)加速度最大的质点一定是位移最大的质点，所以该时刻质点2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同．
(2)该波是简谐波，质点做简谐运动，因此处在平衡位置的质点速度最大，分别是质点0、4、8、12、16.
(3)该时刻具有相同振动方向的质点是0、1、7、8、9、15、16.与上述质点振动方向相反的质点是3、4、5、11、12、13.其规律：从波形图上看相同增减性的单调区间上各质点的振动方向相同，相邻的单调区间上质点的振动方向相反．
(4)如果该波沿x轴负方向传播，则质点3的速度方向向下．因为位移方向是y轴正方向，其加速度方向沿y轴负方向，由牛顿第二定律知，质点3受到周围质点作用的合外力沿y轴负方向．
三、填空题。
14、生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应．测速雷达向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波．由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同，利用频率差(f接收－f发出)就能计算出车辆的速度．已知发出和接收的频率间的关系为f接收＝f发出，式中c是真空中的光速，若f发出＝2×109 Hz，f接收－f发出＝400 Hz，可知被测车辆的速度大小为 m/s。
【答案】30
四、计算类题。
15、（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
16、（计算题）沿直线行驶的汽车通过某观测站时，观测到汽车发出的声波频率由1 200 Hz下降到1 000 Hz，已知空气中声速为340 m/s，求车速．
【答案】30.9 m/s
【解析】当汽车驶近观测站时，波长被压缩为λ′＝λ－v车T，观测到的频率为f′＝f.
同理，当汽车远离观测站时，观测到的频率为f″＝f.
联立解得，v车＝v声＝×340 m/s≈30.9 m/s。
17、（计算类综合题）甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼，两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有5个波峰．
(1)此水波的波长为多少？波速为多少？
(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？
(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？
(4)若该桥有一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？
【答案】(1) m m/s (2)会 (3)能 (4)能
【解析】(1)由题意知：周期T＝ s＝3 s．设波长为λ，则5λ＋＝24 m，λ＝ m．由v＝得，v＝ m/s＝ m/s.
(2)由于λ＝ m，大于竖立电线杆的直径，所以此波通过竖立的电线杆时会发生明显的衍射现象．
(3)、(4)由于λ＝ m>3 m，所以此波无论是通过直径为3 m的桥墩，还是通过宽为3 m的涵洞，都能发生明显的衍射现象。