章末检测卷(三)-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

章末检测卷（三） (时间：90分钟满分：100分) 一、单选题（共8小题，每小题3分，共24分。） 1.《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。其中，当钟声传到客船时，对大钟的 撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是 () A.大钟的回声 B.大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C.人的听觉发生“暂留” D.大钟虽停止振动，但空气仍在振动 冰 2.(2022·南京期中调研测试)超声波是一种频率高于20000Hz的声波，波长很短，被广泛应用于生 活与生产实践。关于超声波及其应用，下列说法中不正确的是 A.在同种介质中，超声波的速度等于次声波的速度 B.超声波的频率越高，衍射本领越弱 C.高速公路上的测速仪发出的超声波的波长大于所接收波的波长，说明此时车正在远离测速仪 D.“彩超”检查身体时，超声波迎着血液流动方向发射，仪器接收到的反射波的频率高于其发射的 超声波的频率 3.青岛濒临黄海，是国内著名的滨海旅游城市，拥有众多优良海水浴场。在石老人海水浴场，某同学 漂浮在海面上；水波以3s的速率向着海滩传播，该同学记录了第1个波峰到第10个波峰通过 身下的时间，为18s。下列说法正确的是 ( A.该同学很快就会漂到沙滩上 B.该水波的周期为1.8s C.该水波的波长为6m D.该水波可以绕过石老人继续传播，这属于波的干涉现象 4.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图像如图所示，则( Y/cm 10 10 第4题图 A.该波的振幅一定是20cm B.该波的波长可能是14m C.该波的波速可能是10.5m/s D.该波由a传播到b可能历时7s 5.地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4kms和9kms,一种简易地震仪由 竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示。地震中，假定震源在地震仪 下方，观察到两振子相差5s开始振动，则下列说法正确的是 A.P先开始振动，震源距地震仪约36km 分分分是ww B.P先开始振动，震源距地震仪约25km C.H先开始振动，震源距地震仪约36km 震游 D.H先开始振动，震源距地震仪约25km 第5题图 61 6.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x=2m和x=6m,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 () 个m ↑1m 05 0.5 6810x/m 246810ts -0.5 -0.5 甲 乙 第6题图 A.该波沿x轴正方向传播，波速为1ms B.质点a经过4s运动的路程为4m C.此时刻质点a的速度沿y轴负方向 D.质点a在t=2s时速度最大 7.在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。 两个扬声器连续发出波长为5的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进 10m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为 () A.2 B.4 C.6 D.8 8.(2022·石家庄元氏四中期中)图甲是一列简谐横波刚好传播到平衡位置位于x=5m的M点时的 波形图，图乙是波形图上某质点从此时刻开始计时的振动图像，Q是平衡位置位于x=I0m处的 质点，下列说法正确的是 () ylcm y/cm 10i 10 0 12B45678910xm 56s 10 甲 第8题图 A.乙图可能是平衡位置位于x=1m处质点的振动图像 B.当Q质点开始振动时，M质点位于波谷 C.当Q质点处于波峰时，N质点的位移为O D.经过3s,M质点运动到x=8m处 二、多选题（共4小题，每小题4分，共16分。） 9.(2022·江苏徐州期中改编)两辆汽车甲与乙，在t=0时刻，距十字路口」 .0 O处的距离分别为x甲和x乙。两车分别以速率甲和2沿水平的、相互 中口 正交的公路匀速前进，如图所示。汽车甲持续地以固定的频率∫。鸣笛， 则在任意时刻t,对汽车乙的司机所检测到的笛声频率变化的描述，错误 乙 的是（已知声速为u,且有u>v、u>vz) () A.当两车均向O运动（在到达O之前）时，观察者接收到的频率一定比 第9题图 波源发出的频率高 B.当两车均向O运动（在到达O之前）时，观察者接收到的频率可能等于波源发出的频率 C.当两车均向远离O的方向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 D.当两车均向远离O的方向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 62 10.健身场上有一种时尚的运动器材“战绳”，健身者把两根绳子一端固定在P点上，用双手各自将绳 子的另一端分别握住，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，使绳子振动 起来，从而达到健身的目的。某时刻，绳子形成的波形如图所示（还未传到P点），其中α、b是绳 子上的两个点，下列说法正确的是 () 左手 右手、 第10题图 A.健身者右手刚抖动时的方向向上 B.无论右手如何抖动绳子，a、b两点的振动步调都不可能相反 C.如果增大抖动的频率，绳子上的波形传播到P点的时间变短 D.无论如何改变抖动的幅度，绳子上的波形传播到P点的时间都不变 11.如图所示，A、B是两列波的波源，t=0时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运 动。其振动表达式分别为xA=0.1sin2πtm,xB=0.5sin2πtm,产生的两列 B 波在同一种均匀介质中沿纸面传播。t=2s时P开始振动，已知PA=40cm, PB=50cm,则 () 第11题图 A.两列波的波速均为0.20m/s B.两列波的波长均为0.25m C.两列波在P点相遇时，振动总是减弱的 D.以从波源B发出的波传播到P点时为计时起点，P点的振动方程为xp=一0.4sin2πtm 12.(2022·济南期末改编)如图甲所示，在均匀介质中，P、Q两质点相距d=0.4m,质点P的振动图 像如图乙所示，已知t=0时刻，P、Q两质点都在平衡位置，且P、Q之间只有一个波峰，则下列判 断正确的是 () 年ym 0.2 0.1 0.2ts P 0.2 第12题图 A.波的传播速度可能为4m/s B波的传播速度可能为号m/: C.质点Q出现在波谷的时刻可能为t=0.15s D.质点Q出现在波谷的时刻可能为t=0.05s 三、实验或填空题（本题共2小题，共14分。） 13.(6分)细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波，在细绳上选 取l3个点，图()为t=0时刻各点所处的位置，图(b)为t=2s时刻的波形图，此时波源到达正的 最大位移处。请在图(。)中画出1-5、时刻的波形图。 63 (a) b (c) 第13题图 14.(8分)某物体发出的声音在空气中的波长为2m,波速为340m/s,在海水中的波长为9m。 (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声音后以3s的速度由海面向海底运动，则每秒通过的路程与该声波 在海水中的波长之比为多少？接收到的回声的频率与波源的频率相比，是增大了还是减小了？ 些 蕊 64 四、计算题（本题共4小题，共46分。） 15.(7分)(2022·广东中山华侨中学月考)如图(a),一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为0 时刻和t时刻的波形图，Q是平衡位置位于x=4.0m处的质点。图(b)为质点Q的振动图 像，求： *c山 Y/cm 10 0 12x/m 0.1 0.2 0.3/s 0 -10 (a) (b) 平 第15题图 (1)波的传播速度v的大小及方向； (2)t的大小。 解 65 16.(9分)如图所示，在坐标原点O和坐标为(3m,0)的A处，有振动情况完全相同的波源S1、S2。波 源发出频率为680Hz、波速为340m,s的简谐横波。P的坐标为(0,4m),已知两波源振动的初 始相位相同。求： 3个 P S S 第16题图 (1)简谐横波的波长； (2)P点是振动加强点还是振动减弱点？（请写出判断的主要过程） (3)O、P间有几个合振动振幅最小的位置？ 66 17.(14分)如图，在xOy平面内的两个点波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=10m处，它们在同 一均匀介质中均从t=0开始沿y轴正方向做简谐运动。波源S,的振动方程为y1=3sin10πt (cm),波源S2的振动方程为y2=5sin10πt(cm)。质点P的平衡位置位于x轴上x3=2m处，已 知质点P在t=0.1s时开始振动，求： tyfem 024681012xm 第17题图 (1)这两列波在介质中的波长； (2)在t=0.1s至t=0.65s内质点P通过的路程。 67 18.(16分)(2022·重庆巴蜀中学期中)如图，a、b分别表示一列横波上相距6m的两个质点a和b的 振动图线，且质点a比质点b先振动，已知波长入>6m,求： ↑x/m ---------------- 0 0.6 1.2 第18题图 (1)波的速度大小； (2)若以0.2s末为计时起点，写出b质点的振动方程： (3)设P点距离b点2m,且在a、b之间，则从t=0时刻开始，P经过2s通过的路程。 线 .: 68(3)结合(2)间T=0.8s,可知3s=5T=3子T,则有 0.75s,则x=0处的质点随b波振动的时间为△14= 4 1.5s=T6,1=2.25s时x=0处的质点随b波振动到 3子×4A=3m,解得A=0,2m 平衡位置处，即y2=0,故在1=2.25s时a、b两波相遇 12.答案：(1)5cm8m(2)若该波沿x轴正方向传播， 叠加，x=0处质点的合位移为y=一5cm。 波速为200ms若该波沿x轴负方向传播，波速为 14.答案：见解析 280m/s 解析：(1)(2)由图可知，波长为入=4m,若波沿x轴正 解析：(1)根据波形图可以得出振幅A=5cm,波长A 方向传描，波传播的距离为 8m. (2)若该波沿x轴正方向传播，从11=0到2=0.058， 4=(a+)am=0.1,2.3…y 淡传接了以十2m,牌以+子， 波传播的速度为 所以-1=T+n7m=01,2… 2=5(4m+1Dm/s(n=0,1,2,3…). 无论n取多少，都不能使波速为55m/s, 解得周期T-201十5s(n=0.12,), 若波沿x轴负方向传播，波传播的距离为 因为2T>2-1>T,所以n=1,T1=20+58= 4=(+是)2m=01.2.3… 0.04s,波速n=六=200m/s 波传播的速度为 若该波沿x轴负方向传播，从1=0到12=0.058，波 2=5(4n+3)m/s(n=0,12,3…) h= 传播了以十6m,即以+ 当n=2时，2=55ms, 所以t一-利=子T+nTn=0,1.2), 则质点M在11时刻沿y轴负方向振动。 (3)由图可知振幅为A=20cm=0.2m, 1 解得周期T=20m十15s(n=0.12,…), M质点通过的路程为1.8m,则经历的时间是号T, 因为2T>12-1>T,所以n=1.T2=20十158=35s, 9 波传播的距离为r3=1=9m, =280m8 波速二T2 波速大小为防=是-45m小， 13.答案：(1)T。=1sT4=1.5s(2)-5cm 解析：1)由题图可知入。=4m,d=6m,根据T=入可 章末检测卷（三） 1.B解析：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在 得，T。=1s,T6=1.5s。 空气中形成声波。 (2)a波从图示时刻传播到x=0处需要的时间为△11 2.C解析：在同种介质中，超声波的速度与次声波的速 -=0.5s,则x=0处的质点随a波振动的时间为 度一样，A正确：超声波的频率越高，波长越短，越不容 △6=1.758=1是T4=2.25s时红=0炎的质点随a 易发生衍射，B正确：高速公路上的测速仪发出的超声 波的波长大于所接收波的波长，说明发出的超声波的频 波振动到负向最大位移处，即y1=一5cm,b波从图示 率小于所接收波的频率，根据多普勒效应可知，此时车 时刻传播到x=0处需要的时间为出，= 正在幸近测速仪，C错误；用超声波测血液流速时，超声 32 波迎着血液流动方向发射，血液流速越快，仪器接收到 的声音变大：当同学到两个声源的路程差为半波长的奇 的反射波的颊率越高，D正确。 数倍时，振动减弱，听到的声音是诚弱的，故该同学从中 3.C解析：该同学只会在平衡位置附近上下振动，不会 间向一侧移动1.25m、3.75m,6.25m.8.75m时，听到 随波迁移，A错误：该水波的周期为T=一=2s,B辑 的声音减弱。由此可知，该同学从中间向一侧移动过程 听到扬声器声音由强变弱的次数为4。故选B。 误：根据波长公式得入=vT=6m,C正确：该水波可以 方法二：设两个声源的间距为，该同学从中点出发向其 绕过石老人继续传播，这属于波的衍射现象，D错误。 中一个扬声器行进的路程为△x。当该同学到两个声源 4.C解析：由题图读出该波的振幅为A=10cm,周期为 的路程差为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强 4s,放A错误；由题图可知，在t=0时刻，质点a经过平 衡位置向上运动，质点b位于波谷，波由a向b传播，结 的，脚（经+△x-(分-4x)=a(n=012,3…,且 合液形得到a,b间距离与波长的关系为△r=(m十})A △x满足0≤△.r≤10m,则△r=0,2.5m,5.0m,7.5m. 10m,该同学由听到声音最强的位置运动到下一个听到 (u=01,2…,得到波长为入=-号m= 42 声音最强的位置过程中，他听到扬声器声音由强变弱又 0,1,2,…),如果A=14m,则n=0.5,不是整数，故B错 变强，故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音 由强变弱的次数为4。 误：当n=0时，1=42m,波速为v=个=10.5ms,故 8.C解析：由甲图可知，简谐横波沿x轴正方向传播，此 C正确；该波由a传播到b的时间为1=4n十1T=(4m十 4 时平衡位置位于x=1m处的质点向y轴正方向运动， 1)s(n=0,1,2,…),由于n是整数，则t不可能为7s, 而由乙图知1=0时，该质点向y轴负方向运动，故A错 故D错误。 误；由甲图可知波长入=4m,由乙图可知周期T=4s, 5.A解析：纵波的传播速率快，纵波先到，所以P先开始 则波速为=产-1m/s,流从M传接到Q所用的时间 振动，根据二-工=5s,解得x=36km,故A正确，B, U1 U2 1=四=5s=1T1=0时M在平衡位里且向y轴 C、D错误。 6,C解析：由题图可知波长为8m,周期为8s,则波速为 正方向运动，则经过1}不，M位于波蜂，故B错误：由 v=8ms=1m/s,由质点6该时刻的振动方向沿y轴 甲图可知x0=10m-3m=7m=1子A,所以当Q处 正方向，可知该波沿x轴负方向传播，选项A错误：质 于波峰时，N的位移为O,故C正确：M在平衡位置附近 点α经过4s,即半个周期，运动的路程为振幅的2倍， 振动，不随波迁移，故D错误。 即为1m,选项B错误；a、b间相隔半个波长，振动步调 9.BD解析：根据多普勒效应可知，当两车均向O运动 完全相反，此时刻b的振动方向沿y轴正方向，所以此 (在到达O之前)时，观察者接收到的频率一定比波源 时刻质点4的速度沿y抽负方向，选项C正确：在1= 发出的频率高：当两车均向远离O的方向运动时，观察 2s时，质点b在正向最大位移处，所以质点：此时在负 者接收到的频率一定比波源发出的频率低，因此A、C 向最大位移处，a的速度为零，选项D错误 正确，B,D错误。 7.B解析：方法一：当同学到两个声源的路程差为波长 10.AD解析：质点的起振方向与波源的起振方向相同， 整数倍时，振动加强，听到的声音是加强的，故该同学从 由“上下坡法”可知健身者右手刚抖动时的方向向上， 中间向一侧移动0、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听到 故A正确；a,b两点间相差半个周期，a、b两点的振动 33 步调相反，故B错误：机械波的传描速度由介质决定， 以后每间隔一个周期，Q都会出现在波谷位置，故C、D 介质不变，波速不变，绳子上的波形传插到P点的时 正确。 间不变，故C错误，D正确。 13.答案：如图所示 1L.AC解析：两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播， 故两列波的波速相等，根据质点P开始振动的时间可 得=名-0”ms=020mA正确： 第13题答图 由振动方程可得，两列波的周期T相同，T=2红=1s, 解析：设细绳上两点之间的水平距离为1，依题意， 故两列波的波长均为A=vT=0.2m,B错误： 两波源到P点的路程差 25时刻淡传播了3,1=9s时刻，波传桥的距高 △x=50cm-40cm=10cm=2: 入 s=81,将t=2s时刻的波形向右平移5l 则P点为振动减弱点，故两列波在P点相遇时振动总 16 并补齐其余波形就得到了1=3s时刻的波形。 是减弱的，C正确： 14.答案：(1)1701530(2)见解析 以波源B发出的波传播到P点时作为计时起点，波漂 B发出的波在P点引起的振动的振动方程为xP出= 解折：①)泼的颜率产是-89H2=170H, 0.5sin2πtm,波源A发出的波在P点引起的振动的 波的频率不变，在海水中的波速 振动方程为xpA=一0.1sin2πtm,P点的振动方程为 v海=入海f=1530m/5。 xp=0.4sin2πtm,D错误。 (2)物体由海面向海底运动，每秒通过的路程x=⑦物1 12.ACD解析：1=0时，P向下振动，若P,Q之间不存在 =3×1m=3m,每秒通过的路程与该声波在海水中 波谷，那么，波长入1=2d=0.8m 由图乙可知，月期T=0,2s款波接-兰=4/s, 的效长之北川后一子畅体由海面向海底适动，接 收到的回声的频率与波源的频率相比，增大了。 若P,Q之间存在一个波谷，那么波长入2=d=0.4m, 15.答案：(1)40ms沿x轴正方向 故流速号=2m… (2)(0.2n+0.05)s(n=0,1,2,3…) 若P,Q之间存在两个波谷，那么波长 解析：(1)由图(a)可知波长A=8m, 4 由图(b)可知质点报动的周期T=0.2s, 34 故波速=子一3m/s: 因化液的传蒂建度0=产=40ms, 故A正确，B错误： 由于Q质点在0时刻向上振动，根据“同侧法”可知，该 Q在平衡位置时，有向上、向下运动两种可能，当Q在 波沿x轴正方向传插。 平衡位置向上运动时，质点Q下一次出现在波谷的时 (2)根据图()可知，从0时刻到t时刻的过程中，该波 问是1=号T=0.15 传播的距离为=(u+)A(n=01,23…), 当Q在平衡位置向下运动时，质点Q下一次出现在波 所以有=(+)A=0n=01,23…, 谷的时间是12= 1T=0.055: 解得1=(0.2n+0.05)s(n=0、1、2、3…)。 34 16.答案：见解析 18.答案：(1)20m/s(2)x4=4sin(受+智）cm 解析：(1)简谱横波的波长 (3)26cm 1340 A=v·T=v·了=680m=0.5m: 解析：(1)因波从a向b传播，则有 (2)△r=|PA|-PO1=5m-4m=1m, i+a=6mm=0.1,2.3,4…y 因为△r=1m=2入，且两波源振动情况完全相同，所以 因入>6m,则n=0, P点为振动加强点。 A=24m, (3)因为P点到波源S1、S2的波程差△r=2入， O点到波源S1、S2的波程差△r'=6入， 由-产 则O、P问有与两波源的波程差分别为2.5入、3.5、 得v=20m/s 4.5入，5.5入的4个振动减弱点，则O.P间有4个合振 (2)从0.2s未开始计时，其振动方程为 动振幅最小的位置。 =Asin7+0.20 17.答案：(1)4m(2)28cm 将A=4cm,T=1.2s代入方程得 解析：(1)波源S1的振动先传到P,由波源S1的振动 方程可知，该波的圆频率仙=10x, w=4sin(受+g）cm 根据T=2x. ()对于e,由=Acos祭， 可得T=0.2s, 得x=4cos:cm, ds卫=20ms: 波速v= 对于P,比a晚振动的时同41一0s=0,2s 根据A=vT, 可得入=4m 则xn=Acos4-0.2)=4cos(受-）cm (2)波源S2的振动传到质点P所用的时间为 当t=0时， ds P=0.4 s. t2 xp=2 cm, 当1=2s时， 故质点P在0.1~0.4s内仅参与波源S1的振动 xp=-4 cm, s=6A1=18cm, 则sp=4×4cm十10cm=26cm. 在0.4~0.65s之内，质点P同时参与两波源的振动， 滚动检测卷（二） 由于两列波发生干涉，P到两波源的波程差 L,A解析：筒谐振动的回复力与位移的大小成正比，并 8p=1S2P-S1P|=6m, 且总是指向平衡位置，与位移的方向相反，A正确：机械 易得即=多1，放质点P为振动减弱点，其振相为 波遇到的障碍物尺寸比波的波长大很多时，机械波也可 Ap=|A1-A2|=2cm, 以发生衍射现象，但衍射现象不明显，B错误；波传播的 在0.4~0.65s内，质点P通过的路程为 速度是振动传播的速度，质点在平衡位置附近做筒谱运 s2=5Ap=10 cm. 动，不随波迁移，C错误：声源向观察者靠近时，观察者 故质点P在t=0.1s至1=0.65s内通过的路程为 接收到的声波的频率大于声源发出的声波的频率，空气 sp=1十s2=28cm。 中声音传播的速度不变，D错误。 35