第三章 机械波 （同步检测卷） 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 机械波 （同步检测卷） 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 273.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-28 13:51:50 | ||
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文档简介
（选必一）第三章 机械波 同步检测卷
一、选择题
1. 关于振动和波，下列说法正确的是( )
A. 做简谐运动的质点，其振动能量仅与频率有关
B. 波向前传播的过程就是介质中质点向前运动的过程
C. 声波由空气进入水中时，波长变短
D. 物体做受迫振动达到稳定时周期等于外界驱动力周期，与物体的固有周期无关
2、分析下列物理现象：①“闻其声而不见其人”；②学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的（ ）
A．折射、干涉、多普勒效应 B．衍射、多普勒效应、干涉
C．折射、衍射、多普勒效应 D．衍射、干涉、多普勒效应
3、如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波形图，下列说法错误的是( )
A．此列波的振幅是0.1 m
B．x＝15 cm处质点的位移是0.1 m
C．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向
D．A的加速度沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴正方向
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波的图象如图所示．若波速为16m/s，则波长和频率分别是（ ）
A．8m，2Hz B．8m，0.5Hz
C．4m，2Hz D．4m，0.5Hz
5、一列简谐横波沿x轴正方向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为( )
A＝1 m，f＝5 Hz
B．A＝0.5 m，f＝5 Hz
C．A＝0.5 m，f＝2.5 Hz
D．A＝1 m，f＝2.5 Hz
6、振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是( )
7、图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（ ）
质点始终处于波峰
B. 半个周期后质点振动加强
C. 可能观察不到质点振动
D. 该时刻质点振动最弱
8.一列波长大于的横波沿着轴正方向传播，处在和的两质点， 的振动图像如图所示，由此可知（ ）
A. 波长为
B. 波速为
C. 末，两质点的位移相同
D. 末点的振动速度大于点的振动速度
9．一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为t) cm 。关于这列简谐波，下列说法正确的是（ ）
A．周期为4.0s
B．振幅为20cm
C．传播方向沿x轴正向
D．传播速度为10m/s
10、如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象
11．（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（甲）是t=3s时的波形图，图（乙）是波中某质点P的振动图象，下列判断中正确的是（ ）
A．质点P在t=3s时沿y轴正方向振动
B．质点P在t=3s时的速度为零
C．质点P的平衡位置坐标可能是x=4cm
D．该简谐波的波速为1m/s
12、（多选）一水平长绳上系着一个弹簧和小球，弹簧和小球组成的系统固有频率为，现让长绳两端、同时以相同的振幅上下各振动了一个周期，某时刻长绳上形成的波形如图所示．两列波先后间隔一段时间经过弹簧所在的位置，观察到小球先后出现了两次振动，第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而第二次则产生了较强烈的振动，则（ ）
A. 有个时刻长绳上会出现振动位移大小为的情况
B. 由Q振源产生的波在长绳上传播的速度约为
C. 由振源产生的波先到达振动系统
D. 两列波相遇时，在相遇区域会产生干涉现象
二、填空题
13、某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m.
(1)该波的频率为 Hz，在海水中的波速为 m/s。
(2)若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声，则海水深为 m。
14．如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。
(1)该图表示的是________．
A．干涉现象 B．衍射现象
C．反射现象 D．多普勒效应
(2)波源正在移向________(填“A”“B”“C”或“D”)点．
(3)观察到波的频率最低的点是_____________________________________ (填“A”“B”“C”或“D”)点．
三、计算题
15、如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示，图乙表示x＝1.0 m处质点P的振动图像．求：(1)波的波长λ和振幅A；
(2)请判断这列波的传播方向，并计算该简谐横波传播速度v的大小；
16、下图为一列水平向右沿x轴正方向传播的简谐横波的波形,波速大小为v=0.6 m/s,质点P的平衡位置横坐标为x=0.96 m。从图中状态开始计时(此时该波刚好传到距O点0.24 m的位置)。
(1)经过多长时间,质点P第二次到达波峰 (2)当质点P第二次到达波峰时,求质点P通过的路程及该时刻质点P的位移。
17．如图所示，空间同一平面上有A、B、C三点，AB＝5 m，BC＝4 m，AC＝3 m，A、C两点处有完全相同的两个波源，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s，则B、C连线上振动减弱的位置有几处？
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D D B A C B C A CD ABC AC AB
13、（1）340 , 1530 （2）382.5
14.(1)D (2)A (3)B
15、（1）λ=2m,A=10cm
（2）波向右传，V==5m/s
16．答案:(1)1.9 s (2)0.35 m 0.05 m
解析:(1)由波形可知,波长λ=0.24 m,波上质点振动的振幅为A=5 cm,波上质点振动的周期为T= s=0.4 s，,设质点P第二次到达波峰所需的时间为t1,为了求质点P第二次到达波峰所需的时间t1,可选取x=0.06 m处的质点的振动状态作为研究对象,该振动状态传到P点所需的时间再加一个周期即为所求时间,则Δx=0.96 m-0.06 m=0.9 m， t1=+T= s+0.4 s=1.9 s。
(2)设波最右端传到P处所需时间为t2 , 有t2= s=1.2 s
所以质点P从起振到第二次到达波峰历时 Δt=t1- t2=1.9 s-1.2 s=0.7 s=T
所以P通过的路程为s=7A=0.35 m，此时刻质点P的位移为0.05 m。
17、解析 由题意可得该波的波长
λ＝ ＝ m＝0.25 m
BC上的点到A处和C处的距离之差满足
1 m≤Δx≤3 m
而振动减弱的点满足Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)
联立解得3.5≤n≤11.5，故n可取4、5、6、7、8、9、10、11这8个值，对应BC上有8个振动减弱的点．
一、选择题
1. 关于振动和波，下列说法正确的是( )
A. 做简谐运动的质点，其振动能量仅与频率有关
B. 波向前传播的过程就是介质中质点向前运动的过程
C. 声波由空气进入水中时，波长变短
D. 物体做受迫振动达到稳定时周期等于外界驱动力周期，与物体的固有周期无关
2、分析下列物理现象：①“闻其声而不见其人”；②学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的（ ）
A．折射、干涉、多普勒效应 B．衍射、多普勒效应、干涉
C．折射、衍射、多普勒效应 D．衍射、干涉、多普勒效应
3、如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波形图，下列说法错误的是( )
A．此列波的振幅是0.1 m
B．x＝15 cm处质点的位移是0.1 m
C．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向
D．A的加速度沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴正方向
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波的图象如图所示．若波速为16m/s，则波长和频率分别是（ ）
A．8m，2Hz B．8m，0.5Hz
C．4m，2Hz D．4m，0.5Hz
5、一列简谐横波沿x轴正方向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为( )
A＝1 m，f＝5 Hz
B．A＝0.5 m，f＝5 Hz
C．A＝0.5 m，f＝2.5 Hz
D．A＝1 m，f＝2.5 Hz
6、振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是( )
7、图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（ ）
质点始终处于波峰
B. 半个周期后质点振动加强
C. 可能观察不到质点振动
D. 该时刻质点振动最弱
8.一列波长大于的横波沿着轴正方向传播，处在和的两质点， 的振动图像如图所示，由此可知（ ）
A. 波长为
B. 波速为
C. 末，两质点的位移相同
D. 末点的振动速度大于点的振动速度
9．一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为t) cm 。关于这列简谐波，下列说法正确的是（ ）
A．周期为4.0s
B．振幅为20cm
C．传播方向沿x轴正向
D．传播速度为10m/s
10、如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显的衍射现象
11．（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（甲）是t=3s时的波形图，图（乙）是波中某质点P的振动图象，下列判断中正确的是（ ）
A．质点P在t=3s时沿y轴正方向振动
B．质点P在t=3s时的速度为零
C．质点P的平衡位置坐标可能是x=4cm
D．该简谐波的波速为1m/s
12、（多选）一水平长绳上系着一个弹簧和小球，弹簧和小球组成的系统固有频率为，现让长绳两端、同时以相同的振幅上下各振动了一个周期，某时刻长绳上形成的波形如图所示．两列波先后间隔一段时间经过弹簧所在的位置，观察到小球先后出现了两次振动，第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而第二次则产生了较强烈的振动，则（ ）
A. 有个时刻长绳上会出现振动位移大小为的情况
B. 由Q振源产生的波在长绳上传播的速度约为
C. 由振源产生的波先到达振动系统
D. 两列波相遇时，在相遇区域会产生干涉现象
二、填空题
13、某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m.
(1)该波的频率为 Hz，在海水中的波速为 m/s。
(2)若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声，则海水深为 m。
14．如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。
(1)该图表示的是________．
A．干涉现象 B．衍射现象
C．反射现象 D．多普勒效应
(2)波源正在移向________(填“A”“B”“C”或“D”)点．
(3)观察到波的频率最低的点是_____________________________________ (填“A”“B”“C”或“D”)点．
三、计算题
15、如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示，图乙表示x＝1.0 m处质点P的振动图像．求：(1)波的波长λ和振幅A；
(2)请判断这列波的传播方向，并计算该简谐横波传播速度v的大小；
16、下图为一列水平向右沿x轴正方向传播的简谐横波的波形,波速大小为v=0.6 m/s,质点P的平衡位置横坐标为x=0.96 m。从图中状态开始计时(此时该波刚好传到距O点0.24 m的位置)。
(1)经过多长时间,质点P第二次到达波峰 (2)当质点P第二次到达波峰时,求质点P通过的路程及该时刻质点P的位移。
17．如图所示，空间同一平面上有A、B、C三点，AB＝5 m，BC＝4 m，AC＝3 m，A、C两点处有完全相同的两个波源，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s，则B、C连线上振动减弱的位置有几处？
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D D B A C B C A CD ABC AC AB
13、（1）340 , 1530 （2）382.5
14.(1)D (2)A (3)B
15、（1）λ=2m,A=10cm
（2）波向右传，V==5m/s
16．答案:(1)1.9 s (2)0.35 m 0.05 m
解析:(1)由波形可知,波长λ=0.24 m,波上质点振动的振幅为A=5 cm,波上质点振动的周期为T= s=0.4 s，,设质点P第二次到达波峰所需的时间为t1,为了求质点P第二次到达波峰所需的时间t1,可选取x=0.06 m处的质点的振动状态作为研究对象,该振动状态传到P点所需的时间再加一个周期即为所求时间,则Δx=0.96 m-0.06 m=0.9 m， t1=+T= s+0.4 s=1.9 s。
(2)设波最右端传到P处所需时间为t2 , 有t2= s=1.2 s
所以质点P从起振到第二次到达波峰历时 Δt=t1- t2=1.9 s-1.2 s=0.7 s=T
所以P通过的路程为s=7A=0.35 m，此时刻质点P的位移为0.05 m。
17、解析 由题意可得该波的波长
λ＝ ＝ m＝0.25 m
BC上的点到A处和C处的距离之差满足
1 m≤Δx≤3 m
而振动减弱的点满足Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)
联立解得3.5≤n≤11.5，故n可取4、5、6、7、8、9、10、11这8个值，对应BC上有8个振动减弱的点．