(练习)章末综合测评3 机械波-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

章末综合测评(三)　机械波

1．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则(　　)

A．声波频率不变，波长变小

B．声波频率不变，波长变大

C．声波频率变小，波长变大

D．声波频率变大，波长不变

B　[由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变，C、D错；又因波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，波在水中的波长变大，故A错，B对．]

2．已知空气中的声速为340 m/s．现有几种声波：①周期为 s，②频率为104 Hz，③波长为10 m，它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是(　　)

A．①和②　　　　　　 B．②和③

C．①和③ D．都可以

C　[由波速公式v＝λf得波长λ＝，则①、②、③三种声波的波长分别为λ1＝340× m＝17 m，λ2＝ m＝0.034 m，λ3＝10 m，根据发生明显衍射现象的条件可知，①、③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，故C正确．]

3．下列关于波的说法，正确的是(　　)

A．两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样

B．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小

C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射

D．当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低

D　[只有两列频率相同、相位差恒定的波叠加才会出现稳定的干涉图样，故A错误；在干涉图样中，振动加强区域的质点，只是振幅变大，其位移随时间周期性的变化；振动减弱区域的质点，只是振幅变小，其位移随时间周期性的变化，故B错误；衍射是波的特有属性，在任何条件下都会发生衍射，只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才会发生明显的衍射，故C错误；根据多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低，故D正确．]

4．如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图像，这列波的传播速度为0.25 m/s，经过时间1 s后的波形为虚线所示．那么这列波的传播方向与这段时间内质点P(x＝0.1 m处)所通过的路程是(　　)

A．向左，10 cm　　　　 B．向右，30 cm

C．向左，50 cm D．向右，70 cm

C　[波的传播距离x＝vt＝0.25 m＝λ，故波向左传播，P所通过的路程为5倍振幅，即50 cm．]

5．一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图所示，已知波速为10 m/s．则t＝0.1 s时正确的波形应是图中的(　　)

A　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　D

C　[由t＝0时刻的波形图可知该列波的波长为4 m，所以波的传播周期为T＝＝ s＝0.4 s，所以t＝T，由于波沿x轴正方向传播，所以从t＝0时刻经过四分之一个周期后的波形应为C．]

6．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是(　　)

A．0.60 m B．0.30 m

C．0.20 m D．0.15 m

B　[可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：

由于P、Q之间可以含有多个完整的波形，

则：xPQ＝λ(n＝0,1,2，…)

整理可以得到：λ＝(n＝0,1,2，…)

当n＝0时，λ＝0.3 m

当n＝1时，λ＝0.1 m，故选项B正确，A、C、D错误．]

7．如图甲为一列横波在t＝0时的波动图像，图乙为该波中x＝2 m处质点P的振动图像，下列说法正确的是(　　)