章末检测卷(三)（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册高中同步学案（人教版）

章末检测卷(三) (时间：90分钟　满分：100分) 一、单项单选题(本题共8小题，每小题3分，共24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．关于机械波，下列说法中正确的是(　　) A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等 B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率 C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度 D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大 解析：选B　机械波的振幅，周期和频率同产生机械波的振源质点(以及其他质点)的是相同的，故AD错；B是正确的；但质点在自己的平衡位置附近振动是做变速运动，但机械波在同一介质中通常传播速度不变，则C错． [考点]　机械波的周期，频率同振源质点的周期和频率的关系． 2． 振源A从O时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0．4 m．经0．2 s绳上形成如图甲所示的波形．规定向上为质点振动位移的正方向，则A点的简谐运动图像是(　　 ) A．　B． C．　D． 解析：选A　由波动图可知，经过0．2 s，波传播半个波长，则可知周期为T＝0．4 s 由波形图可知，t＝0时刻A点起振方向为向上，又因为振幅为A＝0．4 m，故振动图像为 故选A． 3．关于图片中的物理现象，描述不正确的是(　　) A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象 B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象 C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象 D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应 解析：选A　A．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A错误；B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B正确；C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，C正确；D．丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D正确．故选A． 4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的部分波形图如图所示，此时波恰好传播到x轴上的质点B处，质点A在负的最大位移处．在t＝0．6 s时，质点A恰好第二次(从0时刻算起)出现在正的最大位移处，则t＝1．1 s时(　　) A．质点B的位移为－5 cm　 B．质点B的位移为5 cm C．该波刚好传到x＝9．5 m处 D．该波刚好传到x＝5．5 m处 解析：选A　AB．t＝0时刻，质点A在负的最大位移处，经过1．5个周期，质点A恰好第二次出现在正的最大位移处，则1．5T＝0．6 s可得T＝0．4 s质点的起振方向沿y轴正方向，经过1．1 s即1．1 s＝2T质点B振动到负的最大位移处，故此时的位移为－5 cm，故A正确，B错误；CD．由图知波长λ＝2 m则波速为v＝＝ m/s＝5 m/s经过1．1 s波传播的距离为x＝vt＝5．5 m波刚好传到x＝(2＋5．5)m＝7．5 m故CD错误．故选A． 5． 在四川汶川大地震中，安县桑枣中学无一师生伤亡，这与该校平时的消防演练工作及普及地震防震救援知识分不开，根据横波和纵波到达地面的时间间隔，全校师生在很短时间内全部到达安全地带．某地区地震波中的横波传播速率v1和纵波传播速率v2分别约为4 km/s和9 km/s．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)．在一次地震中，震源处于地震仪的正下方，观察到两振子开始振动的时刻相差t＝5 s，则(　　) A．P先开始振动，震源距地震仪约36 km B．P先开始振动，震源距地震仪约25 km C．H先开始振动，震源距地震仪约36 km D．H先开始振动，震源距地震仪约25 km 解析：选A　由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，故P先开始振动．设地震仪与震源的距离为x，则有－＝t代入数据解得x＝36 km所以A正确；BCD错误；故选A． 6． 轮船在进港途中的x－t图像如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个(　　) 　 A．　　　　　　　　　B． 　 C．　　　　　　　　　D． 解析：选A　匀速靠近港口的过程中，测量到的频率不随时间变化，但速度大时频率大，由x－t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度v1>v3>v2，可知f1>f3>f2．A．A图与结论相符，选项A符合题意；B．B图与结论不相符，选项B不符合题意；C．C图与结论不相符，选项C不符合题意；D．D图与结论不相符，选项D不符合题意． 7． 绽放激情和力量，升腾希望与梦想，2023年10月15日上午，聊城市第三届运动会开幕式在聊城体育场举行，众多文体节目精彩上演．如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色．舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，图乙为t＝1 s时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点Q在波谷位置，图丙为质点P的振动图像，则(　　 ) 　 A．该波沿x轴负方向传播 B．t＝0．3 s时，质点P的加速度正在减小 C．该波传播速度6 m/s D．t＝2．3 s时，质点Q的振动方向沿y轴负方向 解析：选D　A．由图丙可知t＝1 s时质点P向y轴正方向运动，结合图乙根据带动法可知波沿x轴正方向传播，A错误； B．由图丙可知t＝0．3 s时，质点P向y轴负方向运动，加速度正在增大，B错误； C．由乙图知，波长λ＝6 m，由丙图知，波的周期T＝2 s 则波传播速度v＝＝3 m/s，C错误； D．由于周期T＝2 s，t＝2．3 s时，质点Q又振动了T～T之间，而波沿x轴正方向传播，可知质点Q的从正向最大位移处向平衡位置运动，即振动方向沿y轴负方向，D正确． 8． 如图甲所示，振动方向相同的两横波，横波1沿BP方向传播，B点的振动图像如图乙(a)所示；横波2沿CP方向传播，C点的振动图像如图乙(b)所示，P与B相距40 cm，P与C相距50 cm，波速都为20 cm/s．两横波在P处相遇，P点振幅为(　　) A．70 cm　　　　　　 B．50 cm C．10 cm D．35 cm 解析：选A　周期T＝1 s，波速为v＝0．2 m/s，故波长λ＝vT＝0．2 m/s×1 s＝0．2 mPC－PB＝50 cm－40 cm＝10 cm＝0．1 m＝0．5λ而t＝0时刻两波的振动方向相反，则P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为70 cm；故选A． 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 9．两列沿x轴传播的简谐横波a和b，实线波a的波源在x1＝0．6 m处的P点，虚线波b的波源在x2＝－0．6 m处的Q点，已知在t＝0时刻，两个波源同时从平衡位置向相同的方向开始振动，在t＝0．08 s时刻两个波源之间的波形如图所示．下列说法正确的是(　　 ) A．简谐波a的波速为5 m/s B．两列波都能够绕过尺寸为0．1 m的障碍物 C．x＝0．4 m处的质点处于振动的加强区 D．在t＝0．10 s时刻，x＝－0．3 m处质点的位移为－15 cm 解析：选AC　A．由图可知，简谐波a的波长为λ＝0．4 m，由题意可知0．08 s内波传播两个波长，可知周期T＝0．04 s，则波速v＝＝10 m/s，故A错误； B．由图可知，两列波的波长均为0．4 m，障碍物的尺寸0．1 m小于波长，根据波发生明显衍射的条件可知，两列波都能够绕过障碍物，故B正确； C．P点到 x＝0．4 m处的质点的距离为0．2 m，即半个波长；Q点到 x＝0．4 m处的质点的距离为1．0 m，即2．5个波长；两段距离的差值等于0．8 m，即2倍的波长，所以可知 x＝0．4 m处的质点处于振动的加强区，故C正确； D．在t＝0．10 s时刻，也就是图示时刻再经过0．02 s即半个周期，对x＝－0．3 m处质点的振动情况，根据波的独立传播特点可知，质点分别在a波的波谷和b波的波峰位置，所以可求该时刻x＝－0．3 m处质点的位移为－30 cm＋15 cm＝－15 cm，故D正确．故选BCD． 10．如图所示，图中表示两列相干水波的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，设这两列波的振幅均为5 cm．两列波传播中在图示范围内振幅各自不变，波速和波长均分别为1 m/s和0．5 m．如图甲和图乙所示，C点是BE连线的中点，下列说法正确的是(　　) A．两图C、D两点都保持静止不动 B．两图示时刻A、B两质点竖直高度差是20 cm C．两图示时刻C点均正处在平衡位置且向下运动 D．从此时刻起经0．25 s，B质点通过的路程为20 cm 解析：选BD　A．两列相干水波的叠加情况，可知D点是振动减弱点，但C点是振动加强点，故A错误；B．加强点会得到加强，在A点波峰与波峰相遇，A点高度10 cm，在B点波谷与波谷相遇，B点深度为10 cm，A、B两点的竖直高度差为20 cm，故B正确；C．图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动，故C错误；D．从图示时刻起经0．25 s即半个周期后，B点通过的路程为20 cm，故D正确．故选BD． 11．某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3．0 s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，则(　　) A．这列波沿x轴负方向传播 B．图乙是质点b的振动图像 C．从t1＝0 s到t2＝3．0 s这段时间内，质点a通过的路程为1．5 m D．t3＝9．5 s时刻质点c沿y轴正向运动 解析：选AD　A．由图甲知，波长为λ＝2 m，由图乙知，周期T＝4 s，因为t2＝3 s＝T根据波形平移法可以知道波沿x轴负方向传播，故A正确；B．在t1＝0时刻，质点b正通过平衡位置向下运动，与乙图情况不符，所以乙图不可能是质点b的振动图线，故B错误；C．从t1＝0 s到t2＝3．0 s这段时间内，质点a运动了t2＝3．0 s＝T所以质点a通过的路程为×4A＝15 cm＝0．15 m，故C错误；D．分析时间t3＝9．5 s＝2T结合振动可知质点c在平衡位置上方且沿y轴正向运动，故D正确．故选AD． 12．如图所示，图1为一波源的共振曲线，图2中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t＝0时刻的波形图线，b表示一段时间后形成的波形图线，则下列说法正确的是(　　 ) A．图1中，若驱动力周期变小，共振曲线的峰将向频率大的方向移动 B．当此波遇到宽度为80 cm的障碍物时不能发生明显的衍射 C．从波动图可知该波波速为1．2 m/s D．先后形成ab波形的时间间隔可能为2．5 s　 解析：选CD　A．当驱动力频率等于物体的固有频率时产生共振，振幅最大，驱动力周期变小时，物体的固有频率不变，则振动曲线的峰不变，A错误；B．当障碍物的尺寸和波长差不多或者小于波长时能发生明显的衍射现象，该波的波长为4 m，则此波遇到宽度为80 cm的障碍物时能发生明显的衍现象，B错误；C．由共振曲线读出共振状态下的振动频率为f＝0．3 Hz，由2图知，波长为λ＝4 m，则该波波速为v＝λf＝1．2 m/s，C正确；D．共振状态下的振动周期为T＝＝ s，若波向左传播，则2图中a、b波形时间间隔为t＝T (n＝0，1，2…)，当n＝0时有t＝× s＝2．5 s，D正确．故选CD． 三、计算题(本题共5小题，共60分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 13． (10分)一列横波如图所示，波长λ＝8 m，实线表示t1＝0时刻的波形，虚线表示t2＝0．005 s时刻的波形． (1)求机械波的波速； (2)若2T＞t2－t1＞T，波速又为多大？ (3)若T＜t2－t1，并且波速为3 600 m/s，则波向哪个方向传播？ 解析：(1)若波沿x轴正方向传播，则 t2－t1＝＋nT，T＝ s， 波速v＝＝400(4n＋1) m/s(n＝0，1，2…) 若波沿x轴负方向传播，则t2－t1＝T＋nT，即T＝ s，波速v＝＝400(4n＋3) m/s(n＝0，1，2…)． (2)若波沿x轴正方向传播，则 t2－t1＝＋T，T＝0．004 s， 所以波速v＝＝2 000 m/s． 若波沿x轴负方向传播，则t2－t1＝＋T， T＝ s，所以速率v＝＝2 800 m/s． (3)令v＝400(4n＋1) m/s＝3 600 m/s，得n＝2，所以波速3 600 m/s符合沿x轴正方向传播的情况． 令v＝400(4n＋3) m/s＝3 600 m/s，则n不为整数值，所以波只能沿x轴正方向传播． 答案：见解析 14．(12分)如图甲所示，介质中振源O的振动图像如图乙所示，与O点在同一直线上有P、Q两个质点，P质点距离O点l1＝8 m，Q质点距O点l2＝5 m，振源振动所形成的机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为d＝0．8 m．求： (1)振源的振动方程yt； (2)从振源振动开始计时，P质点第一次到达波谷时所需要的时间t； (3)P质点第一次经过平衡位置向下运动时Q质点的位置． 解析：(1)根据简谐振动规律y＝Asint和振动图像得yt＝0．4sin(5πt)(m)． (2)设波速为v，波传到P点用时t1，由题意和波的传播规律有λ＝vT xOP＝vt1 t＝t1＋T联立解得t＝4．3 s． (3)设质点P从起振到第一次经过平衡位置向下运动为t2，波传到Q点用时t3，Q点振动时间为t4，有t2＝t1＋ xOQ＝vt3 t4＝t2－t3联立解得t4＝1．7 s＝4T＋故Q质点在正向的最大位移处． 答案：(1)yt＝0．4sin(5πt)(m)　(2)4．3 s (3)Q点在正向的最大位移处 15． (12分)如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距为4m，若S1、S2振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R＝BS1为半径画圆． (1)该波的波长为多少？ (2)在S1、S2连线上振动加强的点有几个，它们距S1的距离为多少？ (3)在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？ 解析：(1)由公式λ＝，得λ＝ m＝2 m． (2)S1、S2之间恰好有2个波长，由对称性可直接判断B点为加强点，A、B、C三点分别为S1、S2连线的等分点，由图形可知AS2－AS1＝λ，CS1－CS2＝λ故A与C两点也为加强点，故在S1、S2连线上有3个加强点分别为：AS1＝＝1 m，BS1＝λ＝2 m，CS1＝λ＝3 m． (3)A、B、C三点为振动加强的点，过A、B、C三点作三条加强线(表示三个加强区域)交于圆周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六个点，显然这六个点也为加强点，故圆周上共有六个加强点． 答案：(1)2 m　(2)3个　1m　2 m　3 m (3)6个 16． (12分)如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0．6 m/s，P质点的横坐标x＝0．96 m，从图中状态开始计时． (1)P点刚开始振动时，振动方向如何？ (2)经过多长时间，P点第一次达到波谷？ (3)经过多长时间，P点第二次达到波峰？ 解析：(1)横波沿x轴正方向传播，初始时x坐标为0．24 m处质点起振方向沿y轴负方向，故P质点刚开始振动的方向也沿y轴负方向． (2)P点第一次达到波谷的时间，就是初始时刻x坐标为0．18 m处的质点的振动状态传到P点所需要的时间，即t1＝，其中Δx1＝(0．96－0．18) m＝0．78 m，所以t1＝ s＝1．3 s． (3)P点第二次达到波峰的时间等于初始时x坐标为0．06 m处质点的振动状态传到P质点所需要的时间与一个周期的和，即t2＝＋T＝，又Δx2＝(0．96－0．06) m＝0．9 m，λ＝0．24 m，所以t2＝ s＝1．9 s． 答案：(1)沿y轴负方向　(2)1．3 s　(3)1．9 s 17．(14分)如图，S点是波源，振动频率为100 Hz，产生的简谐波向右传播，波速为80 m/s．波在传播过程中经过P、Q两点，已知SP为4．2 m，SQ为5．4 m． (1)在某一时刻t，当S点通过平衡位置向上运动时，P点和Q点是处于波峰还是处于波谷，或者处于其他位置？ (2)取时刻t为时间的起点，分别作出S、P、Q三点的振动图像． 解析：(1)由v＝λf得，波长λ＝＝ m＝0．8 m则SQ＝5．4 m＝λ＝6λ S与Q之间的位置关系相当于四分之三波长SP＝4．2 m＝λ＝5λ，S与P之间的位置关系相当于四分之一波长，结合波形图可得，此时刻P在波谷，Q在波峰 (2)三点振动周期为T＝＝0．01 s S、P、Q三点的振动图像如图所示 答案：(1)P在波谷，Q在波峰　(2)见解析 学科网（北京）股份有限公司 $$