2022春物理人教版（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春物理人教版（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 | 561.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-22 13:00:36 | ||
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文档简介
2022春物理人教版（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、声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20 000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是( )
A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些
B．不能产生明显的衍射
C．它不能被人听到
D．不能产生反射现象
2、（多选）关于机械波，下列说法中正确的是( )
A．机械波可分为横波和纵波
B．横波在固体、液体、气体中都能传播
C．在纵波中，振动交替、间隔出现密部和疏部
D．在横波中，质点在波谷时动能最小
3、下表给出30 ℃时，声波在不同介质中的传播速度，显然当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是( )
介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁
波速(m/s) 332 1 490 1 531 30～50 480 3 800 4 900
A.频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大
C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大
4、(双选)一简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播。t=0时的波形图如图甲所示,a、b是波的传播方向上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像,下列说法中正确的是( )
A.t=0时质点a的速度比质点b的小
B.t=0时质点a的加速度比质点b的小
C.图乙可以表示质点a的振动
D.图乙可以表示质点b的振动
5、如图所示，S1、S2是同一个水槽内的两个波源，它们在水槽中分别激起水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1>λ2，某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇．下列说法中正确的是( )
A．P质点的振动始终是加强的
B．经过半个周期，P质点恰好是两列波的波谷叠加
C．由于两列波的波长不同，因此P点的振动不遵从波的叠加原理
D．P点的振动仍遵从波的叠加原理，但并非始终加强
6、（双选）如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是( )
7、一列简谐波在均匀介质中沿直线向右以v的速度传播，图中上半部分所示的各质点的平衡位置在同一直线上，间距相等，以质点1从平衡位置开始竖直向上运动时刻为起始时刻，经过时间t，前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图，则两质点平衡位置的间距d为( )
A． B． C． D．
8、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是( )
A．有机械振动必有机械波
B．有机械波必有机械振动
C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止
9、位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，如图所示．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则( )
A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2
C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2
10、下列说法中错误的是( )
A．衍射是一切波特有的现象
B．障碍物或孔越小越易观察到衍射现象
C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象
D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象
11、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应( )
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去
12、如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些．以上方法正确的是( )
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
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、如图所示，是沿绳向右传播的一列横波．
(1)在图上标出B、D两点的振动速度方向。
(2)________点正处于波峰，它此时具有最________(填“大”或“小”)的位移，最________(填“大”或“小”)的加速度，最________(填“大”或“小”)的速度。
(3)再经________T，A第一次回到平衡位置。
三、简答题。
15、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？
四、计算类题。
16、（计算题）一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2 m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率。
17、利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率f＝5.8×104 Hz的超声波后，经过时间t＝0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波．已知这列超声波在水中的波长λ＝2.5 cm，求鱼群到渔船的距离是多少？
18、（计算类综合题）有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5 m/s，在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5 m处重合，如图所示．
(1)求两列波的周期Ta和Tb；
(2)求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置；
(3)辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处．
某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置．
你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置；
若不正确，指出错误处并通过计算说明理由．
2022春物理人教版（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、声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20 000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是( )
A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些
B．不能产生明显的衍射
C．它不能被人听到
D．不能产生反射现象
【答案】C
2、（多选）关于机械波，下列说法中正确的是( )
A．机械波可分为横波和纵波
B．横波在固体、液体、气体中都能传播
C．在纵波中，振动交替、间隔出现密部和疏部
D．在横波中，质点在波谷时动能最小
【答案】ACD
3、下表给出30 ℃时，声波在不同介质中的传播速度，显然当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是( )
介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁
波速(m/s) 332 1 490 1 531 30～50 480 3 800 4 900
A.频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大
C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大
【答案】B
4、(双选)一简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播。t=0时的波形图如图甲所示,a、b是波的传播方向上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像,下列说法中正确的是( )
A.t=0时质点a的速度比质点b的小
B.t=0时质点a的加速度比质点b的小
C.图乙可以表示质点a的振动
D.图乙可以表示质点b的振动
【答案】AD
5、如图所示，S1、S2是同一个水槽内的两个波源，它们在水槽中分别激起水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1>λ2，某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇．下列说法中正确的是( )
A．P质点的振动始终是加强的
B．经过半个周期，P质点恰好是两列波的波谷叠加
C．由于两列波的波长不同，因此P点的振动不遵从波的叠加原理
D．P点的振动仍遵从波的叠加原理，但并非始终加强
【答案】D
6、（双选）如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是( )
【答案】BC
7、一列简谐波在均匀介质中沿直线向右以v的速度传播，图中上半部分所示的各质点的平衡位置在同一直线上，间距相等，以质点1从平衡位置开始竖直向上运动时刻为起始时刻，经过时间t，前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图，则两质点平衡位置的间距d为( )
A． B． C． D．
【答案】D
8、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是( )
A．有机械振动必有机械波
B．有机械波必有机械振动
C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止
【答案】BCD
9、位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，如图所示．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则( )
A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2
C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2
【答案】C
10、下列说法中错误的是( )
A．衍射是一切波特有的现象
B．障碍物或孔越小越易观察到衍射现象
C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象
D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象
【答案】C
11、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应( )
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去
【答案】ABD
12、如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些．以上方法正确的是( )
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
【答案】B
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、如图所示，是沿绳向右传播的一列横波．
(1)在图上标出B、D两点的振动速度方向。
(2)________点正处于波峰，它此时具有最________(填“大”或“小”)的位移，最________(填“大”或“小”)的加速度，最________(填“大”或“小”)的速度。
(3)再经________T，A第一次回到平衡位置。
【答案】(1)如图所示：
(2)C 大 大 小 (3)
【解析】(1)根据波沿绳向右传播，由波形平移法知，B点向下振动，D点向上振动，如图所示：
(2)由图可知，C点正处于波峰，它此时具有最大的位移，最大的加速度，最小的速度。
(3)A点，向上振动，经过第一次回到平衡位置。
三、简答题。
15、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．
四、计算类题。
16、（计算题）一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2 m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率。
【答案】8 m 10 m/s 1.25 Hz
【解析】由图知波长λ＝2×4 m＝8 m
由0.25T＝0.2 s得周期T＝0.8 s
v＝＝ m/s＝10 m/s
f＝＝1.25 Hz
17、利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率f＝5.8×104 Hz的超声波后，经过时间t＝0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波．已知这列超声波在水中的波长λ＝2.5 cm，求鱼群到渔船的距离是多少？
【答案】464 m
【解析】所发射的超声波在水中的传播速度为：
v＝λf＝2.5×10－2×5.8×104 m/s＝1 450 m/s
超声波往返的路程为：x＝vt＝1 450×0.64 m＝928 m
渔船到鱼群的距离为x′＝＝464 m。
18、（计算类综合题）有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5 m/s，在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5 m处重合，如图所示．
(1)求两列波的周期Ta和Tb；
(2)求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置；
(3)辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处．
某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置．
你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置；
若不正确，指出错误处并通过计算说明理由．
【答案】(1)1 s 1.6 s (2)x＝(2.5±20k) m，k＝0,1,2,3，… (3)见解析。
【解析】(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝2.5 m，λb＝4.0 m，因此它们的周期分别为
Ta＝＝ s＝1 s，Tb＝＝ s＝1.6 s.
(2)两列波波长的最小公倍数为S＝20 m，t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置为x＝(2.5±20k) m，k＝0,1,2,3，…
(3)该同学的分析不正确．要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的位置．设距离x＝2.5 m的L处两列波的波谷与波谷相遇，并设
L＝(2m－1)，L＝(2n－1)，式中m、n均为正整数．
只要找到相应的m、n即可．
将λa＝2.5 m，λb＝4.0 m代入并整理，得
＝＝＝.
由于上式中，m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处。
人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波
一、选择题。
1、声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20 000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是( )
A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些
B．不能产生明显的衍射
C．它不能被人听到
D．不能产生反射现象
2、（多选）关于机械波，下列说法中正确的是( )
A．机械波可分为横波和纵波
B．横波在固体、液体、气体中都能传播
C．在纵波中，振动交替、间隔出现密部和疏部
D．在横波中，质点在波谷时动能最小
3、下表给出30 ℃时，声波在不同介质中的传播速度，显然当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是( )
介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁
波速(m/s) 332 1 490 1 531 30～50 480 3 800 4 900
A.频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大
C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大
4、(双选)一简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播。t=0时的波形图如图甲所示,a、b是波的传播方向上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像,下列说法中正确的是( )
A.t=0时质点a的速度比质点b的小
B.t=0时质点a的加速度比质点b的小
C.图乙可以表示质点a的振动
D.图乙可以表示质点b的振动
5、如图所示，S1、S2是同一个水槽内的两个波源，它们在水槽中分别激起水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1>λ2，某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇．下列说法中正确的是( )
A．P质点的振动始终是加强的
B．经过半个周期，P质点恰好是两列波的波谷叠加
C．由于两列波的波长不同，因此P点的振动不遵从波的叠加原理
D．P点的振动仍遵从波的叠加原理，但并非始终加强
6、（双选）如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是( )
7、一列简谐波在均匀介质中沿直线向右以v的速度传播，图中上半部分所示的各质点的平衡位置在同一直线上，间距相等，以质点1从平衡位置开始竖直向上运动时刻为起始时刻，经过时间t，前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图，则两质点平衡位置的间距d为( )
A． B． C． D．
8、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是( )
A．有机械振动必有机械波
B．有机械波必有机械振动
C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止
9、位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，如图所示．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则( )
A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2
C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2
10、下列说法中错误的是( )
A．衍射是一切波特有的现象
B．障碍物或孔越小越易观察到衍射现象
C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象
D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象
11、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应( )
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去
12、如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些．以上方法正确的是( )
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
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、如图所示，是沿绳向右传播的一列横波．
(1)在图上标出B、D两点的振动速度方向。
(2)________点正处于波峰，它此时具有最________(填“大”或“小”)的位移，最________(填“大”或“小”)的加速度，最________(填“大”或“小”)的速度。
(3)再经________T，A第一次回到平衡位置。
三、简答题。
15、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？
四、计算类题。
16、（计算题）一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2 m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率。
17、利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率f＝5.8×104 Hz的超声波后，经过时间t＝0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波．已知这列超声波在水中的波长λ＝2.5 cm，求鱼群到渔船的距离是多少？
18、（计算类综合题）有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5 m/s，在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5 m处重合，如图所示．
(1)求两列波的周期Ta和Tb；
(2)求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置；
(3)辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处．
某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置．
你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置；
若不正确，指出错误处并通过计算说明理由．
2022春物理人教版（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、声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20 000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是( )
A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些
B．不能产生明显的衍射
C．它不能被人听到
D．不能产生反射现象
【答案】C
2、（多选）关于机械波，下列说法中正确的是( )
A．机械波可分为横波和纵波
B．横波在固体、液体、气体中都能传播
C．在纵波中，振动交替、间隔出现密部和疏部
D．在横波中，质点在波谷时动能最小
【答案】ACD
3、下表给出30 ℃时，声波在不同介质中的传播速度，显然当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是( )
介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁
波速(m/s) 332 1 490 1 531 30～50 480 3 800 4 900
A.频率增大，波长不变 B．频率不变，波长增大
C．频率和波长都不变 D．频率和波长都变大
【答案】B
4、(双选)一简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播。t=0时的波形图如图甲所示,a、b是波的传播方向上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像,下列说法中正确的是( )
A.t=0时质点a的速度比质点b的小
B.t=0时质点a的加速度比质点b的小
C.图乙可以表示质点a的振动
D.图乙可以表示质点b的振动
【答案】AD
5、如图所示，S1、S2是同一个水槽内的两个波源，它们在水槽中分别激起水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的波长分别为λ1、λ2，且λ1>λ2，某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇．下列说法中正确的是( )
A．P质点的振动始终是加强的
B．经过半个周期，P质点恰好是两列波的波谷叠加
C．由于两列波的波长不同，因此P点的振动不遵从波的叠加原理
D．P点的振动仍遵从波的叠加原理，但并非始终加强
【答案】D
6、（双选）如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是( )
【答案】BC
7、一列简谐波在均匀介质中沿直线向右以v的速度传播，图中上半部分所示的各质点的平衡位置在同一直线上，间距相等，以质点1从平衡位置开始竖直向上运动时刻为起始时刻，经过时间t，前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图，则两质点平衡位置的间距d为( )
A． B． C． D．
【答案】D
8、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是( )
A．有机械振动必有机械波
B．有机械波必有机械振动
C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止
【答案】BCD
9、位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，如图所示．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则( )
A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2
C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2
【答案】C
10、下列说法中错误的是( )
A．衍射是一切波特有的现象
B．障碍物或孔越小越易观察到衍射现象
C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象
D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象
【答案】C
11、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应( )
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去
【答案】ABD
12、如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些．以上方法正确的是( )
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
【答案】B
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、如图所示，是沿绳向右传播的一列横波．
(1)在图上标出B、D两点的振动速度方向。
(2)________点正处于波峰，它此时具有最________(填“大”或“小”)的位移，最________(填“大”或“小”)的加速度，最________(填“大”或“小”)的速度。
(3)再经________T，A第一次回到平衡位置。
【答案】(1)如图所示：
(2)C 大 大 小 (3)
【解析】(1)根据波沿绳向右传播，由波形平移法知，B点向下振动，D点向上振动，如图所示：
(2)由图可知，C点正处于波峰，它此时具有最大的位移，最大的加速度，最小的速度。
(3)A点，向上振动，经过第一次回到平衡位置。
三、简答题。
15、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．
四、计算类题。
16、（计算题）一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2 m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率。
【答案】8 m 10 m/s 1.25 Hz
【解析】由图知波长λ＝2×4 m＝8 m
由0.25T＝0.2 s得周期T＝0.8 s
v＝＝ m/s＝10 m/s
f＝＝1.25 Hz
17、利用超声波可以探测鱼群的位置，在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率f＝5.8×104 Hz的超声波后，经过时间t＝0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波．已知这列超声波在水中的波长λ＝2.5 cm，求鱼群到渔船的距离是多少？
【答案】464 m
【解析】所发射的超声波在水中的传播速度为：
v＝λf＝2.5×10－2×5.8×104 m/s＝1 450 m/s
超声波往返的路程为：x＝vt＝1 450×0.64 m＝928 m
渔船到鱼群的距离为x′＝＝464 m。
18、（计算类综合题）有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5 m/s，在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5 m处重合，如图所示．
(1)求两列波的周期Ta和Tb；
(2)求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置；
(3)辨析题：分析并判断在t＝0时是否存在两列波的波谷重合处．
某同学分析如下：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在．只要找到这两列波半波长的最小公倍数，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置．
你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置；
若不正确，指出错误处并通过计算说明理由．
【答案】(1)1 s 1.6 s (2)x＝(2.5±20k) m，k＝0,1,2,3，… (3)见解析。
【解析】(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝2.5 m，λb＝4.0 m，因此它们的周期分别为
Ta＝＝ s＝1 s，Tb＝＝ s＝1.6 s.
(2)两列波波长的最小公倍数为S＝20 m，t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置为x＝(2.5±20k) m，k＝0,1,2,3，…
(3)该同学的分析不正确．要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的位置．设距离x＝2.5 m的L处两列波的波谷与波谷相遇，并设
L＝(2m－1)，L＝(2n－1)，式中m、n均为正整数．
只要找到相应的m、n即可．
将λa＝2.5 m，λb＝4.0 m代入并整理，得
＝＝＝.
由于上式中，m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处。