配套试卷
(本试卷满分100分，考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则( D )
甲 乙
A. 图甲、乙均显示了波的干涉现象
B. 图甲、乙均显示了波的衍射现象
C. 图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象
D. 图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象
解析：图甲中显示了一列波经过小孔的现象，是波的衍射，图乙显示了两列波相遇的现象，是波的干涉现象，D正确．
2. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则( C )
A. 此刻a的加速度最小
B. 此刻b的速度最小
C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动
D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
解析：由波动图像可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，A错误，此时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，B错误，若波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质点b向y轴正方向运动，C正确；若波沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，a质点沿y轴负方向运动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，D错误．
3. 如图甲所示，用手握住长绳的一端，t＝0时刻在手的带动下绳上A点开始上下振动，其振动图像如图乙所示，则能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是( B )
甲 乙
A B
C D
解析：根据A点振动图像可知，A点起振方向向上，在t1时刻绳上A点在平衡位置向下运动，由振动图像可知，波传播的时间t1恰好为一个半周期，传播的距离为一个半波长，综上所述可知，B选项的波形图符合题意．故选B.
4. 关于机械波的传播现象，下列说法中正确的是( B )
A. 一列机械波在不同介质中传播时，波长和频率都会发生变化
B. 《红楼梦》中王熙凤的出现用“未见其人，先闻其声”来描写，这属于声波的衍射现象
C. 波长不同的机械波通过宽度不变的狭缝时，波长越小，衍射越明显
D. 两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移
解析：一列机械波在不同介质中传播时，频率不会发生变化，A错误；“未见其人，先闻其声”说明声波波长较长，遇到障碍物时有明显的衍射现象，B正确；波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时，波长越长，衍射越明显，C错误；振动加强点的位移和振动减弱点的位移都在做周期性的运动，所以加强点的位移不一定大于减弱点的位移，D错误．
5. 渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为1 500 m/s，若探测器发出频率为1.5×106 Hz的声波，下列说法中正确的是( B )
A. 两列声波相遇时一定会发生干涉
B. 声波由水中传播到空气中，波长会改变
C. 该声波遇到尺寸约为1 m的被探测物时会发生明显衍射
D. 探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
解析：根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，A、D错误；声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，B正确；根据波长的计算公式可得λ＝＝ m＝1×10-3 m，当遇到尺寸约1 m的被探测物时不会发生明显衍射，C错误．
6. 如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在t＝0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像．下列说法中正确的是( B )
甲 乙
A. 波速大小为4 m/s
B. 波沿x轴负方向传播
C. 该波可以与另一列频率为2 Hz的波发生干涉
D. 波在传播过程中遇到2 m尺度的障碍物不能发生明显的衍射
解析：根据图像可知v＝＝ m/s＝2 m/s，A错误；根据图乙可知，在t＝0时刻，质点P沿y轴负方向振动，根据同侧法，由图甲可知，波沿x轴负方向传播，B正确；根据图乙可知，周期为2 s，则频率为0.5 Hz，则该波不能够与另一列频率为2 Hz的波发生干涉，C错误；根据图甲可知，波长为4 m，大于障碍物的尺度2 m，则在传播过程中遇到2 m尺度的障碍物能够发生明显的衍射，D错误．
7. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播．现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5 s后的波形如图中的虚线所示．已知波的周期为T，且0.25 sA. 当波向－x方向传播时，波速等于10 m/s
B. 若这0.5 s内x＝1 m处的质点M通过的路程为10 cm，则波沿＋x方向传播
C. 当波沿＋x方向传播时，x＝1 m处的质点M和x＝2.5 m处的质点N在这0.5 s内通过的路程相等
D. 当波沿－x方向传播时，再经过0.1 s后，简谐波与实线波形图重合
解析：若波向－x方向传播，由于经过0.5 s后的波形如图中的虚线所示，则有Δt＝nT＋(n＝0，1，2，3，…)，根据题意有0.25 s二、 多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8. 如图甲所示，一列简谐横波在均匀介质中沿直线向右传播，选取平衡位置在同一直线上的7个质点，相邻两质点间的距离均为d＝0.5 m，t＝0时该波传播到质点1，且质点1向下运动，t＝1 s时刻该波第一次出现如图乙所示的波形，则下列说法中正确的是( ABC )
甲 乙
A. 该波的波长为4 m
B. t＝1 s时刻质点2向上运动
C. 该波的波速为6 m/s
D. t＝1 s时刻质点5的速度为0
解析：由图乙可知λ＝4d，解得λ＝8d＝4 m，A正确；由图乙，根据同侧法可知，t＝1 s时刻质点2向上运动，B正确；由图乙可知，t＝1 s时质点1振动T，则有T＝1 s，解得T＝ s，该波的波速为v＝＝6 m/s，C正确；由图乙可知，t＝1 s时刻质点5在平衡位置向下运动，速度最大，D错误．
9. 一列简谐波在t＝0.2 s时刻的波形图如图甲所示，P是平衡位置在xP＝0.1 m处的质点，Q是平衡位置在xQ＝0.4 m处的质点，质点Q的振动图像如图乙所示．下列说法中正确的是( BD )
甲 乙
A. 简谐波沿x轴负方向传播
B. 简谐波传播的速度大小为4 m/s
C. 波源振动的周期为0.3 s
D. t＝0.275 s时，质点P位于波谷位置
解析：由图乙可知，t＝0.2 s时质点Q位于平衡位置向上振动，综合图甲可知，简谐波沿x轴正方向传播，A错误；由图甲可知波长为0.8 m，由图乙可知周期为0.2 s，所以波速为v＝＝4 m/s，B正确，C错误；根据图甲可知，t＝0.2 s时，x＝－0.2 m 处质点位于波谷位置，由于简谐波沿x轴正方向传播，则有Δt＝＝ s＝0.075 s，可知t＝0.275 s时，质点P位于波谷位置，D正确．
10. 如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x＝－6 m和x＝12 m处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播．t＝0时刻x＝－2 m和x＝4 m处的质点刚好开始振动，若从t＝0到t＝ s时间内P点运动的路程为6 cm，则( AD )
A. t＝0时，乙波波速是甲波波速的两倍
B. 两列波不能在绳子上形成稳定的干涉图样
C. t＝2 s时两列波恰好同时到达对方波源处
D. 在两个波源S1和S2之间共有6个振动加强点
解析：因两波源同时产生两列简谐横波，且在t＝0时刻甲、乙两列波传播的距离分别为4 m和8 m，则乙波波速是甲波波速的2倍，A正确；因乙波的波长为甲波的波长的2倍，所以甲、乙波的频率相同，在绳子上能形成稳定的干涉图样，B错误；若从t＝0到t＝ s时间内P点运动的路程为6 cm，则在t＝ s时P点回到平衡位置且向下振动，即在 s内，波甲传播距离为 m，知甲波传播的速度为v＝＝ m/s＝4 m/s，乙波速为8 m/s，则经过2 s甲波向右传播8 m，乙波向左传播16 m，此刻甲波还没有达到乙的波源位置，乙波已经超过了甲的波源位置，C错误；在正x轴上，甲波经0.5 s恰好到达原点O，此时该点的振动方向沿正y轴方向，视为新波源，而此时波源S2振动方向也沿正y轴方向，加强点满足距两波源的位移差是波长的整数倍，分别为x＝2 m、6 m、10 m，同理在负x轴上，加强点为x＝－1 m、－3 m、－5 m，共有6个加强点，D正确．
三、 非选择题(本题共5小题，共54分)
11. (6分)如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的狭缝后在水面继续传播．
(1) 图中可观察到波的__B__．
A. 干涉 B. 衍射
C. 折射 D. 反射
解析：图中可观察到水波通过障碍物上的狭缝后在水面继续传播，是波的衍射．故选B.
(2) 水面各点的振动均为__D__．
A. 自由振动，频率由水体自身性质决定
B. 自由振动，频率由驱动力决定
C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定
D. 受迫振动，频率由驱动力决定
解析：水面各点的振动均为受迫振动，频率由驱动力决定，与水体自身性质无关．故选D.
(3) 若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近，相比于波源静止，狭缝右侧水波的__频率__(填“频率”、“波长”或“波速”)增大．
解析：若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近，根据多普勒效应可知，相比于波源静止，狭缝右侧水波的频率变大，波速不变，由公式v＝λf可知，波长减小．
12. (10分)(1) 如图甲所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一列简谐波．从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上M处的质点将运动至__P__(填“N”、“P”或“Q”)处．加快抖动，波的频率增大，波速__不变__(填“增大”、“减小”或“不变”).
甲 乙
解析：经过半个周期，波向右传播半个波长，而M点只在平衡位置附近上下振动，恰好运动到最低点P点；波速是由介质决定的，与频率无关，波的频率增大，而波速仍保持不变．
(2) 一平面简谐横波以速度v＝2 m/s沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图乙所示，介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t＝0时刻的位移y＝ cm，该波的波长为__4__m，频率为__0.5__Hz，t＝2 s时刻，质点A__向下运动__(填“向上运动”、“速度为零”或“向下运动”).
解析：设波的表达式为y＝Asin，由题知A＝2 cm，波图像过点(0，)和(1.5，0)，代入表达式有y＝2sin cm，即λ＝4 m；由于该波的波速v＝2 m/s，则f＝＝ Hz＝0.5 Hz；T＝＝2 s，由于题图为t＝0时刻的波形图，则t＝2 s时刻振动形式和零时刻相同，根据“上下坡”法可知质点A向下运动．
13. (10分)如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢．某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t＝0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像．袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减．求：
甲
乙 丙
(1) 该水袖舞形成的简谐波波速大小v，并判断波的传播方向．
答案：0.75 m/s 波的传播方向是x轴正方向
解析：根据图乙可知λ＝0.6 m
根据图丙可知T＝0.8 s
则简谐波的波速为v＝
得v＝0.75 m/s
t＝0时，由图丙可知质点P处于平衡位置并将要向上运动，再由图乙P点用“同侧法”判断波的传播方向是x轴正方向．
(2) 经t＝1. 2 s质点P运动的路程s.
答案：1.2 m
解析：经t＝1.2 s质点P振动的路程为s＝×4A
代入数据可得s＝1.2 m
14. (13分)如图所示，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．某人的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，此人声音频率为136 Hz，话筒摆放在讲台上某些位置可以避免啸叫，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为340 m/s，则讲台上这样的位置有多少个？
答案：4个
解析：频率f＝136 Hz的声波的波长是
λ＝＝2.5 m
在图中O是AB的中点，P是OB上任一点，则
S1P－S2P＝k
当k＝0，2，4，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当k＝1，3，5，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消，由此可知O是干涉加强点．
对于B点
S1B－S2B＝20 m－15 m＝4
所以B点也是干涉加强点，因而O、B之间有2个干涉相消点，由对称性可知AB上共有4个干涉相消点．
15. (15分)如图所示，a是一列正弦波在t＝0时刻的波形曲线，P是波形曲线上的一个质点．b是 t＝0.4 s时的波形曲线．
(1) 求这列波的波速．
答案：见解析
解析：由图可知，波长λ＝8 m，
若波沿x轴正方向传播，则在0.4 s内传播的距离为(n＋)λ
故波速为v1＝＝(20n＋5)m/s(n＝0，1，2，…)
若波沿x轴负方向传播，则在0.4 s内传播的距离为(n＋)λ
故波速为v2＝＝(20n＋15)m/s(n＝0，1，2，…)
(2) 若波向右传播，质点P在t＝0时刻振动方向如何？它的最大周期为多少？
答案：－y方向 1.6 s
解析：若这列波向右传播，当n＝0时，周期最大
Tmax＝4×0.4 s＝1.6 s
利用波形平移法，P点向－y方向运动．
(3) 若该波0.4 s内的传播距离为30 m，则此时波的传播方向如何？
答案：x轴负方向
解析：v′＝＝ m/s＝75 m/s
满足v2＝(20n＋15) m/s(此时n＝3)
所以该波沿x轴负方向传播．配套试卷
(本试卷满分100分，考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 利用发波水槽得到的水面波形如图所示，则( )
甲 乙
A. 图甲、乙均显示了波的干涉现象
B. 图甲、乙均显示了波的衍射现象
C. 图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象
D. 图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象
2. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则( )
A. 此刻a的加速度最小
B. 此刻b的速度最小
C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动
D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
3. 如图甲所示，用手握住长绳的一端，t＝0时刻在手的带动下绳上A点开始上下振动，其振动图像如图乙所示，则能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是( )
甲 乙
A B
C D
4. 关于机械波的传播现象，下列说法中正确的是( )
A. 一列机械波在不同介质中传播时，波长和频率都会发生变化
B. 《红楼梦》中王熙凤的出现用“未见其人，先闻其声”来描写，这属于声波的衍射现象
C. 波长不同的机械波通过宽度不变的狭缝时，波长越小，衍射越明显
D. 两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移
5. 渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为1 500 m/s，若探测器发出频率为1.5×106 Hz的声波，下列说法中正确的是( )
A. 两列声波相遇时一定会发生干涉
B. 声波由水中传播到空气中，波长会改变
C. 该声波遇到尺寸约为1 m的被探测物时会发生明显衍射
D. 探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
6. 如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在t＝0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像．下列说法中正确的是( )
甲 乙
A. 波速大小为4 m/s
B. 波沿x轴负方向传播
C. 该波可以与另一列频率为2 Hz的波发生干涉
D. 波在传播过程中遇到2 m尺度的障碍物不能发生明显的衍射
7. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播．现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5 s后的波形如图中的虚线所示．已知波的周期为T，且0.25 sA. 当波向－x方向传播时，波速等于10 m/s
B. 若这0.5 s内x＝1 m处的质点M通过的路程为10 cm，则波沿＋x方向传播
C. 当波沿＋x方向传播时，x＝1 m处的质点M和x＝2.5 m处的质点N在这0.5 s内通过的路程相等
D. 当波沿－x方向传播时，再经过0.1 s后，简谐波与实线波形图重合
二、 多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8. 如图甲所示，一列简谐横波在均匀介质中沿直线向右传播，选取平衡位置在同一直线上的7个质点，相邻两质点间的距离均为d＝0.5 m，t＝0时该波传播到质点1，且质点1向下运动，t＝1 s时刻该波第一次出现如图乙所示的波形，则下列说法中正确的是( )
甲 乙
A. 该波的波长为4 m
B. t＝1 s时刻质点2向上运动
C. 该波的波速为6 m/s
D. t＝1 s时刻质点5的速度为0
9. 一列简谐波在t＝0.2 s时刻的波形图如图甲所示，P是平衡位置在xP＝0.1 m处的质点，Q是平衡位置在xQ＝0.4 m处的质点，质点Q的振动图像如图乙所示．下列说法中正确的是( )
甲 乙
A. 简谐波沿x轴负方向传播
B. 简谐波传播的速度大小为4 m/s
C. 波源振动的周期为0.3 s
D. t＝0.275 s时，质点P位于波谷位置
10. 如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x＝－6 m和x＝12 m处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播．t＝0时刻x＝－2 m和x＝4 m处的质点刚好开始振动，若从t＝0到t＝ s时间内P点运动的路程为6 cm，则( )
A. t＝0时，乙波波速是甲波波速的两倍
B. 两列波不能在绳子上形成稳定的干涉图样
C. t＝2 s时两列波恰好同时到达对方波源处
D. 在两个波源S1和S2之间共有6个振动加强点
三、 非选择题(本题共5小题，共54分)
11. (6分)如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的狭缝后在水面继续传播．
(1) 图中可观察到波的____．
A. 干涉 B. 衍射
C. 折射 D. 反射
(2) 水面各点的振动均为____．
A. 自由振动，频率由水体自身性质决定
B. 自由振动，频率由驱动力决定
C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定
D. 受迫振动，频率由驱动力决定
(3) 若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近，相比于波源静止，狭缝右侧水波的____(填“频率”、“波长”或“波速”)增大．
12. (10分)(1) 如图甲所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一列简谐波．从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上M处的质点将运动至____(填“N”、“P”或“Q”)处．加快抖动，波的频率增大，波速____(填“增大”、“减小”或“不变”).
甲 乙
(2) 一平面简谐横波以速度v＝2 m/s沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图乙所示，介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t＝0时刻的位移y＝ cm，该波的波长为____m，频率为__ __Hz，t＝2 s时刻，质点A__ __(填“向上运动”、“速度为零”或“向下运动”).
13. (10分)如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢．某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t＝0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像．袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减．求：
甲
乙 丙
(1) 该水袖舞形成的简谐波波速大小v，并判断波的传播方向．
(2) 经t＝1. 2 s质点P运动的路程s.
14. (13分)如图所示，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．某人的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，此人声音频率为136 Hz，话筒摆放在讲台上某些位置可以避免啸叫，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为340 m/s，则讲台上这样的位置有多少个？
15. (15分)如图所示，a是一列正弦波在t＝0时刻的波形曲线，P是波形曲线上的一个质点．b是 t＝0.4 s时的波形曲线．
(1) 求这列波的波速．
(2) 若波向右传播，质点P在t＝0时刻振动方向如何？它的最大周期为多少？
(3) 若该波0.4 s内的传播距离为30 m，则此时波的传播方向如何？
