2025-2026学年高中物理人教版选择性必修一单元测试 第三章 机械波（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025-2026学年高中物理人教版选择性必修一单元测试 第三章 机械波（含解析） |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-12-23 00:00:00 | ||
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文档简介
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2025-2026学年高中物理人教版选择性必修一单元测试 第三章 机械波
一、单选题
1．一根长20 m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系.两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10 cm、20 cm的相向传播的机械波.已知P处的波速大小为2 m/s，时刻的波形如图所示.下列判断正确的有( )
A.时，在P、Q之间（不含P、Q两点）绳上一共有5个质点的位移为-10 cm
B.两列波叠加稳定时P、Q之间（不含P、Q两点）绳上有10个质点的振幅为30 cm
C.两波源的起振方向相同
D.两列波的叠加区域没有稳定的干涉图样
2．频率相同的简谐波源和接收点M位于同一平面内，到M的距离之差为6 m.时，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则( )
A.两列波的波长为2 m
B.两列波的起振方向均沿x正方向
C.和在平面内不能产生干涉现象
D.两列波的振幅分别为3 cm和1 cm
3．如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷.在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）（c）所示.已知超声波在机翼材料中的波速为6300 m/s.关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是( )
A.振动减弱； B.振动加强；
C.振动减弱； D.振动加强；
4．人类生活的陆地被海洋紧密环绕着，美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物，部分海洋生物有着独特的交流方式，如海豚采用发射频率高达150000 Hz的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌.已知超声波在海水中的传播速度约为1500 m/s，下列说法正确的是( )
A.超声波从海水传播到空气中时，频率增大
B.在同一介质中，超声波的传播速度比次声波快
C.超声波探路是利用了波的干涉原理
D.超声波在海水中的波长约为0.01 m
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s，时的波形如图所示，时，处的质点相对平衡位置的位移为( )
A.0 B.0.1 m C.-0.1 m D.0.2 m
6．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，时的波形如图（a）所示，处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是( )
A. B. C. D.
7．如图所示，两个相邻的矩形鱼塘A、B在O处由水泥圆管连通，小明同学在两个鱼塘的C、D两处各放置一只玩具小鸭.当他在处每隔相同时间用力连续拍打水面时，发现只有C处的小鸭发生运动.则下列说法正确的是( )
A.欲使D处小鸭也发生运动，可适当增大拍打水面的时间间隔
B.欲使D处小鸭也发生运动，可让小鸭水平向右移动少许
C.减小拍打水面的时间间隔时，水波从传播到C处的时间将缩短
D.一段时间后，C处的小鸭将运动至鱼塘A的边缘
8．一列波的波长为5m，周期为1s，则该列波的波速为( )
A.2m/s B.3m/s C.5m/s D.7m/s
9．人们在生活中经常要用到耳机，如图是一款降噪耳机，它的降噪原理是( )
A.声波的衍射 B.声波的反射
C.声波的干涉 D.声波的多普勒效应
10．甲、乙两列波振幅分别为，在同一介质中相向传播，某时刻的波形图如图所示，处的质点再过1 s将第一次到达波谷，以下说法正确的是( )
A.这两列波不能发生干涉现象
B.经过4 s两波会相遇
C.当两列波叠加时，处的质点振幅为A
D.当两列波叠加时，处的质点振动加强
11．我国科学家首创的超声消融术（海扶刀）是一种超声波聚焦病灶部位进行照射治疗的先进技术。如图甲所示，一列超声波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。图乙为时刻A质点右侧介质1中的部分波形图，此时该波恰好传播至介质2中的B点，图丙为该时刻之后B点的振动图像。已知B、C两质点间的距离为0.75 cm，波在介质2中的传播速度为。该波在介质1中传播速度的大小和从质点B开始振动到质点C第一次到达波谷经历的时间分别为( )
A. B.
C. D.
12．如图是波长不同的水波通过宽度相同狭缝时的图样，甲、乙、丙三幅图中对应水波的波长分别为、、.则( )
A. B. C. D.
二、多选题
13．蜻蜓在水中“点水”激起的波纹，俗称“蜻蜓点水”，一只蜻蜓在平静的水面上匀速飞行时，两次点水后在水面上激起的波纹，俯视看其形状如图所示，由图可分析出( )
A.蜻蜓是向左飞行的 B.蜻蜓是向右飞行的
C.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小 D.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大
14．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波速为
B.该波沿x轴正方向传播
C.质点a在时间里通过的路程为
D.质点a在时速度为零
15．在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外，图中未画出）.在介质Ⅰ中的处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波.波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰.M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则( )
A.介质Ⅱ中波的频率为 B.S点的坐标为
C.入射波与反射波在M点相干减弱 D.折射角α的正弦值
16．如图所示，和是两个振幅、振动频率、相位均相同的波源，分别位于一等腰直角三角形的两个顶点A、B，，波源振动方向垂直纸面，波在介质中传播的波长为λ，A、B之间的距离为4λ.则下列说法正确的是( )
A.线段AC上有5个振动减弱点
B.A、B连线的垂直平分线上点的振幅均为0
C.两波源的周期均变为原来的6倍，则两波源在线段AC上存在振动减弱点
D.减小波源的频率，线段AB上相邻加强点之间的距离增大
三、填空题
17．波的形成
（1）波：_________的传播称为波动，简称波。
（2）波的形成（以绳波为例）
①一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个_________的质点，这些质点之间存在着_________的作用。
②当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又_________更远一些的质点……绳上的质点都_________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
18．机械波
（1）介质：能够传播振动的物质。
（2）机械波：机械振动在_________中传播，形成了机械波。
（3）波源：产生_________的部分通常叫作波源。
（4）机械波的特点：
①机械波是_________这一运动形式的传播，_________本身并没有沿着波的方向发生迁移。
②波是传递_________的一种方式。
③波可以传递信息。
四、实验题
19．如图甲所示装置中的光源发出某种单色光，某实验小组用该装置观察光的干涉图样，然后进一步测量其波长。
（1）对图甲中a、b两处各自放入的光学器件，以下说法正确的是________。
A.a处放单缝，b处放双缝 B.a处放双缝，b处放单缝
C.单缝和双缝都放在a处 D.单缝和双缝都放在b处
（2）他们把测量头安装好，通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，如图乙所示。若要使两者平行，该小组同学应如何调节________。
A.仅旋转透镜 B.仅旋转单缝 C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头
（3）装置所用双缝间距为0.2 mm，双缝与毛玻璃屏间的距离为80 cm，转动手轮，使分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹作为第1条亮条纹，此时手轮上的读数如图丙所示，读数为________mm，然后继续转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的读数如图丁所示。
（4）此单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。
五、计算题
20．健身者在公园以每秒2次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自左向右呈波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波，某时刻波形如图所示，其中A点位于波谷，B点位于波峰。已知A、B两点竖直高度差为0.6m，平衡位置相距6m.求：
(1)该简谐横波的传播速度大小v；
(2)经，绳上B点通过的路程s.
21．一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，传播速度为，振幅为10cm、某时刻开始计时，时刻介质中的部分波形如图1所示，图2为图1中质点P的振动图像。求：
（1）该波的周期和传播方向
（2）质点P平衡位置的x坐标；
（3）从到时间内，质点P的运动路程。
参考答案
1．答案：A
解析：由于两波在同一介质中传播，因此两波的速度大小均为2 m/s，时，两列波都向前传播了12 m，波形如图甲所示，当两列波叠加时，合振动等于两个振动的矢量和，由图甲可知，在处质点的位移都是-10 cm，且在到间还有两个点的位移是-10 cm，因此在P、Q之间有5个点位移为-10 cm，A正确；振动稳定后，某时刻振动图像如图乙所示，从图乙中可知，在叠加稳定时两波源间（不含波源）有9个质点的振幅为30 cm，B错误；P处波源起振方向沿y轴负方向，而Q处波源起振方向沿y轴正方向，因此起振方向相反，C错误；由于两列波的波长相等、波速相等，根据可知两列波的频率相等，因此叠加区域有稳定的干涉图样，D错误.
2．答案：B
解析：根据M点的振动图像可知两列波的波形传到M点的时间之差为，所以简谐波的传播速度为，由题图可知周期为，两列波的波长为，A错误；根据M点的振动图像可知先传到M点的一列波，振幅为，起振方向沿x正方向，两列波叠加时振幅为，所以另一列波的振幅为，起振方向沿x正方向，B正确，D错误；由于两列波的频率相同，两列波在平面内能产生干涉现象，C错误.
3．答案：A
解析：根据题图可知，超声波在机翼材料中的传播周期，由题干可知波速，则超声波在机翼材料中的波长，结合题图（b）和题图（c）可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为，故两个反射信号的路程差，解得，且两个反射信号在探头处振动减弱，A正确.
4．答案：D
解析：超声波从海水传播到空气中时，频率不变，A错误；超声波、次声波在同种介质中的传播速度相同，B错误；超声波探路是利用了回声定位的原理，C错误；超声波在海水中的波长约为，D正确.
5．答案：B
解析：由题图可知，可得振动周期为，由题图可知处的质点在时相对平衡位置的位移为，所以处的质点在时相对平衡位置的位移为，B正确.
6．答案：A
解析：由振动图像可知时，处质点位于平衡位置且向y轴负方向运动，波沿x轴负方向传播，则，波的周期为，由可得，当时，，A正确.
7．答案：A
解析：A.由于水波的传播速度不变，适当增大拍打水面的时间间隔，水波波长变长，易发生衍射，波能从传播到D位置，小鸭就能发生振动，A正确；
B.小鸭水平向右移动少许，水波仍就不能从O传播到D位置，B错误；
C.减小拍打水面的时间间隔时，水波的传播速度不变，从传播到C处的时间不变，C错误；
D.水波传播到C位置时，小鸭只会在水面上上下振动，不会“随波逐流”，D错误。
故选A。
8．答案：C
解析:根据波的波速公式 故选C。
9．答案：C
解析：由图发现噪声与反噪声两个声波合成后的声波的振幅减小了，故声波的干涉是降噪耳机的降噪原理，选项C正确。
10．答案：D
解析：由题图可知，两列波的波长相同，且在同种介质中传播时两波的波速相同，则两波的频率相同，因此会发生干涉现象，选项A错误；由题图可知波长，由处的质点再过1 s将第一次到达波谷可知，周期，则波速，两列波相遇所需时间，解得，选项B错误；和的质点振动情况相反，两质点到的距离相等，可知两列波在处振动减弱，因此在处的质点振幅为，选项C错误；和的质点振动情况相同，两质点到的距离相等，因此在处的质点振动加强，选项D正确。
11．答案：A
解析：由题图乙知，超声波在介质1中的波长为，由题图丙知，超声波在介质2中传播的周期为，由于超声波在两种介质中传播时周期不变，则波在介质1中传播时的速度大小为，由题意可得，超声波从B传到C的时间为，由题图丙知，B点的起振方向向下，故B的振动传到C点时起振的方向向下，则C到达波谷时还需要，可得质点C第一次到达波谷的时间为，故选A。
12．答案：B
解析:波发生明显衍射现象的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小。且波长越长，衍射现象越明显。三幅图中衍射现象的明显程度是甲图中水波的衍射现象最明显，乙图次之，丙图最不明显。根据“波长越长，衍射现象越明显”，可知甲图对应的波长入最长，乙图对应的波长λ次之，丙图对应的波长最短，即。
故选B。
13．答案：BD
解析：AB.根据图示，蜻蜓连续两次点水过程中激起的波纹，圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向则为从大圆到小圆，即蜻蜓的飞行方向向右，故A错误，B正确；
CD.若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的；然而图中02到01圆圈边线距离小于02半径，说明水波02运动了一段时间，01水波才到02圆心，则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大，故C错误，D正确；
故选BD。
14．答案：BC
解析:A.如图可知波长为
周期为
根据波长、波速与周期的关系
可得，故A错误；
B.由图乙可知质点在向上振动，根据图甲由上下坡法可知该波沿轴的正方向传播，故B正确；
C.由图乙可知该列波的周期为，振幅为
由图甲可知时质点a在波峰，即时间内质点振动了，所以质点a通过的路程为，故C正确；
D.在时，质点a从正向最大位移处又振动了，恰好回到了平衡位置，速度最大，故D错误。
故选BC。
15．答案：BD
解析：波在介质Ⅰ中传播时，波的频率，波由介质Ⅰ进入介质Ⅱ频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为，A错误；图示时刻S点位于波峰时，P点也恰好位于波峰，，故此时O点也位于波峰，则，故S点的坐标为，B正确；由于S位于波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则，由于或，故M点不是减弱点，C错误；由C项分析知，设入射角为i，由几何关系得，由折射定律得，其中，联立解得，D正确.
16．答案：CD
解析：因为和是两个振幅相同、振动频率相同、相位相同的波源，所以到两波源的波程差为半波长偶数倍的点为振动加强点，波程差为半波长奇数倍的点为振动减弱点，C点到两波源的波程差为0，则可得C为振动加强点，A点到两波源的波程差为4λ，，可得A点为振动加强点，A、C两点之间有3个振动加强点，相邻振动加强点之间有一个振动减弱点，则线段AC上有4个振动减弱点，A错误；A、B连线的中垂线上的点到两波源的波程差为0，均为振动加强点，振幅并不为0，B错误；机械波在介质中传播的速度仅由介质决定，两波源的周期均变为原来的6倍，则波长变为原来的6倍，设改变后的波长为，线段AC上的点到两波源的波程差最大为，最小为零，因此存在一点到两波源的波程差为，此点为振动减弱点，C正确；减小波源的频率，即增大周期，波长增大，线段AB上相邻振动加强点之间的距离增大，D正确.
17．答案：（1）振动（2）①相连；相互②带动；很快跟着振动
解析：（1）振动的传播称为波动，简称波。
（2）①一条绳子可以分成一个个小段,一个个小段可以看作一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用。
②当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又 带动更远一些的质点……绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
18．答案：（2）介质（3）初始振动（4）①机械振动；介质②能量
解析：（2）机械波：机械振动在介质中传播，形成了机械波。
（3）波源：产生初始振动的部分通常叫作波源。
（4）①机械波是机械振动这一运动形式的传播，质点本身并没有沿着波的方向发生迁移。
②波是传递能量的一种方式。
19．答案：（1）A
（2）D
（3）2.330
（4）652
解析：（1）因为双缝干涉实验是让单色光经双缝在光屏上形成干涉图样，所以先经单缝形成偏振光，再经双缝形成相干光，因此a处放单缝，b处放双缝。故选A。
（2）旋转测量头，分划板的竖线随之旋转，可使分划板的竖线与亮条纹平行。故选D。
（3）由图丙可知，固定刻度的读数为2 mm，可动刻度的读数为，此时手轮上的读数为，由图丁可知，固定刻度的读数为15 mm，可动刻度的读数为，此时手轮上的读数为。
（4）由双缝干涉条纹间距公式，又有，解得
20．答案：(1)
(2)
解析:（1）由波形图，有
可得
所以
（2）周期
振幅
所以
21．答案：（1），波沿x轴正方向传播；（2）；（3）
解析:（1）由图1可知，波长为
根据
可得周期为
则
即0.71s时刻的波形与0.11s时的波形相同，由图2可知，0.11s之后，质点P向下运动，所以由上下坡法可知，波沿x轴正方向传播。
（2）由图2可知，在经过0.01s，质点P运动到平衡位置，即图1中原点处的波形传播到质点P处，传播距离为
所以质点P平衡位置的x坐标为
（3）从到时间为
又
由图2知，质点P二个周期内路程为
质点P振动图像的表达式为
当时，，当时，，在内的路程为
从到时间内，质点P的运动路程
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2025-2026学年高中物理人教版选择性必修一单元测试 第三章 机械波
一、单选题
1．一根长20 m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系.两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10 cm、20 cm的相向传播的机械波.已知P处的波速大小为2 m/s，时刻的波形如图所示.下列判断正确的有( )
A.时，在P、Q之间（不含P、Q两点）绳上一共有5个质点的位移为-10 cm
B.两列波叠加稳定时P、Q之间（不含P、Q两点）绳上有10个质点的振幅为30 cm
C.两波源的起振方向相同
D.两列波的叠加区域没有稳定的干涉图样
2．频率相同的简谐波源和接收点M位于同一平面内，到M的距离之差为6 m.时，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则( )
A.两列波的波长为2 m
B.两列波的起振方向均沿x正方向
C.和在平面内不能产生干涉现象
D.两列波的振幅分别为3 cm和1 cm
3．如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷.在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）（c）所示.已知超声波在机翼材料中的波速为6300 m/s.关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是( )
A.振动减弱； B.振动加强；
C.振动减弱； D.振动加强；
4．人类生活的陆地被海洋紧密环绕着，美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物，部分海洋生物有着独特的交流方式，如海豚采用发射频率高达150000 Hz的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌.已知超声波在海水中的传播速度约为1500 m/s，下列说法正确的是( )
A.超声波从海水传播到空气中时，频率增大
B.在同一介质中，超声波的传播速度比次声波快
C.超声波探路是利用了波的干涉原理
D.超声波在海水中的波长约为0.01 m
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s，时的波形如图所示，时，处的质点相对平衡位置的位移为( )
A.0 B.0.1 m C.-0.1 m D.0.2 m
6．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，时的波形如图（a）所示，处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是( )
A. B. C. D.
7．如图所示，两个相邻的矩形鱼塘A、B在O处由水泥圆管连通，小明同学在两个鱼塘的C、D两处各放置一只玩具小鸭.当他在处每隔相同时间用力连续拍打水面时，发现只有C处的小鸭发生运动.则下列说法正确的是( )
A.欲使D处小鸭也发生运动，可适当增大拍打水面的时间间隔
B.欲使D处小鸭也发生运动，可让小鸭水平向右移动少许
C.减小拍打水面的时间间隔时，水波从传播到C处的时间将缩短
D.一段时间后，C处的小鸭将运动至鱼塘A的边缘
8．一列波的波长为5m，周期为1s，则该列波的波速为( )
A.2m/s B.3m/s C.5m/s D.7m/s
9．人们在生活中经常要用到耳机，如图是一款降噪耳机，它的降噪原理是( )
A.声波的衍射 B.声波的反射
C.声波的干涉 D.声波的多普勒效应
10．甲、乙两列波振幅分别为，在同一介质中相向传播，某时刻的波形图如图所示，处的质点再过1 s将第一次到达波谷，以下说法正确的是( )
A.这两列波不能发生干涉现象
B.经过4 s两波会相遇
C.当两列波叠加时，处的质点振幅为A
D.当两列波叠加时，处的质点振动加强
11．我国科学家首创的超声消融术（海扶刀）是一种超声波聚焦病灶部位进行照射治疗的先进技术。如图甲所示，一列超声波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。图乙为时刻A质点右侧介质1中的部分波形图，此时该波恰好传播至介质2中的B点，图丙为该时刻之后B点的振动图像。已知B、C两质点间的距离为0.75 cm，波在介质2中的传播速度为。该波在介质1中传播速度的大小和从质点B开始振动到质点C第一次到达波谷经历的时间分别为( )
A. B.
C. D.
12．如图是波长不同的水波通过宽度相同狭缝时的图样，甲、乙、丙三幅图中对应水波的波长分别为、、.则( )
A. B. C. D.
二、多选题
13．蜻蜓在水中“点水”激起的波纹，俗称“蜻蜓点水”，一只蜻蜓在平静的水面上匀速飞行时，两次点水后在水面上激起的波纹，俯视看其形状如图所示，由图可分析出( )
A.蜻蜓是向左飞行的 B.蜻蜓是向右飞行的
C.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小 D.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大
14．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波速为
B.该波沿x轴正方向传播
C.质点a在时间里通过的路程为
D.质点a在时速度为零
15．在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外，图中未画出）.在介质Ⅰ中的处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波.波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰.M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则( )
A.介质Ⅱ中波的频率为 B.S点的坐标为
C.入射波与反射波在M点相干减弱 D.折射角α的正弦值
16．如图所示，和是两个振幅、振动频率、相位均相同的波源，分别位于一等腰直角三角形的两个顶点A、B，，波源振动方向垂直纸面，波在介质中传播的波长为λ，A、B之间的距离为4λ.则下列说法正确的是( )
A.线段AC上有5个振动减弱点
B.A、B连线的垂直平分线上点的振幅均为0
C.两波源的周期均变为原来的6倍，则两波源在线段AC上存在振动减弱点
D.减小波源的频率，线段AB上相邻加强点之间的距离增大
三、填空题
17．波的形成
（1）波：_________的传播称为波动，简称波。
（2）波的形成（以绳波为例）
①一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个_________的质点，这些质点之间存在着_________的作用。
②当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又_________更远一些的质点……绳上的质点都_________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
18．机械波
（1）介质：能够传播振动的物质。
（2）机械波：机械振动在_________中传播，形成了机械波。
（3）波源：产生_________的部分通常叫作波源。
（4）机械波的特点：
①机械波是_________这一运动形式的传播，_________本身并没有沿着波的方向发生迁移。
②波是传递_________的一种方式。
③波可以传递信息。
四、实验题
19．如图甲所示装置中的光源发出某种单色光，某实验小组用该装置观察光的干涉图样，然后进一步测量其波长。
（1）对图甲中a、b两处各自放入的光学器件，以下说法正确的是________。
A.a处放单缝，b处放双缝 B.a处放双缝，b处放单缝
C.单缝和双缝都放在a处 D.单缝和双缝都放在b处
（2）他们把测量头安装好，通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，如图乙所示。若要使两者平行，该小组同学应如何调节________。
A.仅旋转透镜 B.仅旋转单缝 C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头
（3）装置所用双缝间距为0.2 mm，双缝与毛玻璃屏间的距离为80 cm，转动手轮，使分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹作为第1条亮条纹，此时手轮上的读数如图丙所示，读数为________mm，然后继续转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的读数如图丁所示。
（4）此单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。
五、计算题
20．健身者在公园以每秒2次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自左向右呈波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波，某时刻波形如图所示，其中A点位于波谷，B点位于波峰。已知A、B两点竖直高度差为0.6m，平衡位置相距6m.求：
(1)该简谐横波的传播速度大小v；
(2)经，绳上B点通过的路程s.
21．一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，传播速度为，振幅为10cm、某时刻开始计时，时刻介质中的部分波形如图1所示，图2为图1中质点P的振动图像。求：
（1）该波的周期和传播方向
（2）质点P平衡位置的x坐标；
（3）从到时间内，质点P的运动路程。
参考答案
1．答案：A
解析：由于两波在同一介质中传播，因此两波的速度大小均为2 m/s，时，两列波都向前传播了12 m，波形如图甲所示，当两列波叠加时，合振动等于两个振动的矢量和，由图甲可知，在处质点的位移都是-10 cm，且在到间还有两个点的位移是-10 cm，因此在P、Q之间有5个点位移为-10 cm，A正确；振动稳定后，某时刻振动图像如图乙所示，从图乙中可知，在叠加稳定时两波源间（不含波源）有9个质点的振幅为30 cm，B错误；P处波源起振方向沿y轴负方向，而Q处波源起振方向沿y轴正方向，因此起振方向相反，C错误；由于两列波的波长相等、波速相等，根据可知两列波的频率相等，因此叠加区域有稳定的干涉图样，D错误.
2．答案：B
解析：根据M点的振动图像可知两列波的波形传到M点的时间之差为，所以简谐波的传播速度为，由题图可知周期为，两列波的波长为，A错误；根据M点的振动图像可知先传到M点的一列波，振幅为，起振方向沿x正方向，两列波叠加时振幅为，所以另一列波的振幅为，起振方向沿x正方向，B正确，D错误；由于两列波的频率相同，两列波在平面内能产生干涉现象，C错误.
3．答案：A
解析：根据题图可知，超声波在机翼材料中的传播周期，由题干可知波速，则超声波在机翼材料中的波长，结合题图（b）和题图（c）可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为，故两个反射信号的路程差，解得，且两个反射信号在探头处振动减弱，A正确.
4．答案：D
解析：超声波从海水传播到空气中时，频率不变，A错误；超声波、次声波在同种介质中的传播速度相同，B错误；超声波探路是利用了回声定位的原理，C错误；超声波在海水中的波长约为，D正确.
5．答案：B
解析：由题图可知，可得振动周期为，由题图可知处的质点在时相对平衡位置的位移为，所以处的质点在时相对平衡位置的位移为，B正确.
6．答案：A
解析：由振动图像可知时，处质点位于平衡位置且向y轴负方向运动，波沿x轴负方向传播，则，波的周期为，由可得，当时，，A正确.
7．答案：A
解析：A.由于水波的传播速度不变，适当增大拍打水面的时间间隔，水波波长变长，易发生衍射，波能从传播到D位置，小鸭就能发生振动，A正确；
B.小鸭水平向右移动少许，水波仍就不能从O传播到D位置，B错误；
C.减小拍打水面的时间间隔时，水波的传播速度不变，从传播到C处的时间不变，C错误；
D.水波传播到C位置时，小鸭只会在水面上上下振动，不会“随波逐流”，D错误。
故选A。
8．答案：C
解析:根据波的波速公式 故选C。
9．答案：C
解析：由图发现噪声与反噪声两个声波合成后的声波的振幅减小了，故声波的干涉是降噪耳机的降噪原理，选项C正确。
10．答案：D
解析：由题图可知，两列波的波长相同，且在同种介质中传播时两波的波速相同，则两波的频率相同，因此会发生干涉现象，选项A错误；由题图可知波长，由处的质点再过1 s将第一次到达波谷可知，周期，则波速，两列波相遇所需时间，解得，选项B错误；和的质点振动情况相反，两质点到的距离相等，可知两列波在处振动减弱，因此在处的质点振幅为，选项C错误；和的质点振动情况相同，两质点到的距离相等，因此在处的质点振动加强，选项D正确。
11．答案：A
解析：由题图乙知，超声波在介质1中的波长为，由题图丙知，超声波在介质2中传播的周期为，由于超声波在两种介质中传播时周期不变，则波在介质1中传播时的速度大小为，由题意可得，超声波从B传到C的时间为，由题图丙知，B点的起振方向向下，故B的振动传到C点时起振的方向向下，则C到达波谷时还需要，可得质点C第一次到达波谷的时间为，故选A。
12．答案：B
解析:波发生明显衍射现象的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小。且波长越长，衍射现象越明显。三幅图中衍射现象的明显程度是甲图中水波的衍射现象最明显，乙图次之，丙图最不明显。根据“波长越长，衍射现象越明显”，可知甲图对应的波长入最长，乙图对应的波长λ次之，丙图对应的波长最短，即。
故选B。
13．答案：BD
解析：AB.根据图示，蜻蜓连续两次点水过程中激起的波纹，圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向则为从大圆到小圆，即蜻蜓的飞行方向向右，故A错误，B正确；
CD.若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的；然而图中02到01圆圈边线距离小于02半径，说明水波02运动了一段时间，01水波才到02圆心，则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大，故C错误，D正确；
故选BD。
14．答案：BC
解析:A.如图可知波长为
周期为
根据波长、波速与周期的关系
可得，故A错误；
B.由图乙可知质点在向上振动，根据图甲由上下坡法可知该波沿轴的正方向传播，故B正确；
C.由图乙可知该列波的周期为，振幅为
由图甲可知时质点a在波峰，即时间内质点振动了，所以质点a通过的路程为，故C正确；
D.在时，质点a从正向最大位移处又振动了，恰好回到了平衡位置，速度最大，故D错误。
故选BC。
15．答案：BD
解析：波在介质Ⅰ中传播时，波的频率，波由介质Ⅰ进入介质Ⅱ频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为，A错误；图示时刻S点位于波峰时，P点也恰好位于波峰，，故此时O点也位于波峰，则，故S点的坐标为，B正确；由于S位于波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则，由于或，故M点不是减弱点，C错误；由C项分析知，设入射角为i，由几何关系得，由折射定律得，其中，联立解得，D正确.
16．答案：CD
解析：因为和是两个振幅相同、振动频率相同、相位相同的波源，所以到两波源的波程差为半波长偶数倍的点为振动加强点，波程差为半波长奇数倍的点为振动减弱点，C点到两波源的波程差为0，则可得C为振动加强点，A点到两波源的波程差为4λ，，可得A点为振动加强点，A、C两点之间有3个振动加强点，相邻振动加强点之间有一个振动减弱点，则线段AC上有4个振动减弱点，A错误；A、B连线的中垂线上的点到两波源的波程差为0，均为振动加强点，振幅并不为0，B错误；机械波在介质中传播的速度仅由介质决定，两波源的周期均变为原来的6倍，则波长变为原来的6倍，设改变后的波长为，线段AC上的点到两波源的波程差最大为，最小为零，因此存在一点到两波源的波程差为，此点为振动减弱点，C正确；减小波源的频率，即增大周期，波长增大，线段AB上相邻振动加强点之间的距离增大，D正确.
17．答案：（1）振动（2）①相连；相互②带动；很快跟着振动
解析：（1）振动的传播称为波动，简称波。
（2）①一条绳子可以分成一个个小段,一个个小段可以看作一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用。
②当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又 带动更远一些的质点……绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
18．答案：（2）介质（3）初始振动（4）①机械振动；介质②能量
解析：（2）机械波：机械振动在介质中传播，形成了机械波。
（3）波源：产生初始振动的部分通常叫作波源。
（4）①机械波是机械振动这一运动形式的传播，质点本身并没有沿着波的方向发生迁移。
②波是传递能量的一种方式。
19．答案：（1）A
（2）D
（3）2.330
（4）652
解析：（1）因为双缝干涉实验是让单色光经双缝在光屏上形成干涉图样，所以先经单缝形成偏振光，再经双缝形成相干光，因此a处放单缝，b处放双缝。故选A。
（2）旋转测量头，分划板的竖线随之旋转，可使分划板的竖线与亮条纹平行。故选D。
（3）由图丙可知，固定刻度的读数为2 mm，可动刻度的读数为，此时手轮上的读数为，由图丁可知，固定刻度的读数为15 mm，可动刻度的读数为，此时手轮上的读数为。
（4）由双缝干涉条纹间距公式，又有，解得
20．答案：(1)
(2)
解析:（1）由波形图，有
可得
所以
（2）周期
振幅
所以
21．答案：（1），波沿x轴正方向传播；（2）；（3）
解析:（1）由图1可知，波长为
根据
可得周期为
则
即0.71s时刻的波形与0.11s时的波形相同，由图2可知，0.11s之后，质点P向下运动，所以由上下坡法可知，波沿x轴正方向传播。
（2）由图2可知，在经过0.01s，质点P运动到平衡位置，即图1中原点处的波形传播到质点P处，传播距离为
所以质点P平衡位置的x坐标为
（3）从到时间为
又
由图2知，质点P二个周期内路程为
质点P振动图像的表达式为
当时，，当时，，在内的路程为
从到时间内，质点P的运动路程
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