第三章 机械波 单元检测试卷（单元提升卷）-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

高中物理人教版：选择性必修第一册 第三章《机械波》单元检测试卷（单元提升卷）高二物理 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D C A C D B A 1.答案　D 解析　波的传播速度取决于介质，由于经过孔之后仍在水中传播，则水面波经过孔后波速不变，故A错误；由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，波纹间距离不变，故B错误；由于介质不变，故水波的波速不变，而波的频率增大后，则波的波长变短，而孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显，故C错误；如果将孔扩大，有可能造成孔的宽度大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，才能够发生明显的衍射现象，故D正确。 2.答案　C 解析　在波的图像中，纵坐标y表示各质点偏离平衡位置的位移，故A错误；A、C速度方向相反，H、F速度方向相同，故B错误；在简谐波中各质点都做简谐运动，振幅都等于波源的振幅，故C正确；质点所受回复力的大小与位移的大小成正比，因而加速度的大小与位移的大小成正比，则aC<aB，故D错误。 3.答案　A 解析　实线表示波峰，虚线表示波谷，则A、D两点是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区，由于振幅是1 cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高2 cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡位置低2 cm，所以A、B两点相差4 cm，故A正确；在题图所示时刻C点处于平衡位置，因下一个波峰经过C点，所以向水面上运动，故B错误；因周期T＝＝ s＝0.4 s，所以经0.2 s，A点处于波谷位置，即其位移为－2 cm，故C错误；由题图可知，F点为振动减弱点，则到两波源的路程差为半个波长的奇数倍，故D错误。 4.答案　C 解析　向右传播的声波从发出到反射回来所用时间为t1＝0.3 s，向左传播的声波从发出到反射回来所用的时间为t2＝1.9 s。山谷的宽度s＝v(t1＋t2)＝×340×2.2 m＝374 m，故C正确。 5.答案　D 解析　t＝时，P点从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；每个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误，D正确；t＝时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误。 6.答案　B 解析　P起振方向沿y轴负方向，而Q起振方向沿y轴正方向，因此起振方向相反，波速由介质决定，因此两列波的速度大小相等，则Q的传播速度等于2 m/s，故A错误； t＝4.5 s时，两列波都向前传播了Δx＝vΔt＝9 m，则P、Q的波峰传播到了坐标原点处，该质点位移为10 cm＋20 cm＝30 cm，故B正确； 由于波长λ＝4 m，两列波的速度大小相等，根据v＝λf＝，可知f＝0.5 Hz，T＝2 s，因此两列波的频率均为0.5 Hz，叠加区域有稳定干涉图样，故C错误； 两波第一次相遇时，有Δx′＝2vt′，解得t′＝＝ s＝3.5 s，故t＝3.5 s时两波第一次相遇，且相遇处两列波都在平衡位置，因此相遇处质点位移为0，故D错误。 7.答案　A 解析　波沿x轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P的速度方向沿y轴正方向，加速度沿y轴负方向，选项A正确，B错误；在该时刻质点P不在特殊位置，则在周期内的路程不等于A，选项C错误；质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 题号 8 9 10 答案 CD CD BD 8.答案　 CD 解析　由“同侧法”可知，质点F的运动方向向下，则波向左传播，同理，质点D的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上，A、B错误；质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，则两质点的加速度相同，D正确；因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC＝，而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，即tB>，所以质点C比质点B先回到平衡位置，故C正确。 9.答案　CD 解析　因两列波波速相等，故两列波能同时到达P点，A错误；因f1<f2，由λ＝可知，λ1>λ2，故当两列波同时到达P点时，a波的波峰离P点的距离比b波的波峰离P点的距离大，因此两波峰不能同时到达P点，两波峰应相遇在P点左侧，此位置对应的位移为A1＋A2，位移最大，综上所述，B错误，C、D正确。 10.答案　BD 解析　由题图(a)得到该波的波长为λ＝8 m，由题图(b)得到该波的周期为T＝0.2 s，所以波速为v＝＝ m/s＝40 m/s，故A错误，B正确；由题图(b)可知t＝0.1 s时，Q点处在平衡位置，且向下振动，根据同侧法可知该波沿x轴负方向传播，故C错误；根据振动规律可知t＝0.4 s时，质点P的速度方向向下，故D正确。 3、 填空题（共计2题，共计13分） 题号 11 答案 11.答案　(1)D　(2)A　(3)B 解析　(1)该图表示的是多普勒效应，正确选项为D。 (2)从波长变化情况来看，波源正在移向A点。 (3)由于波源远离B点，所以观察到波的频率最低的点是B点。 题号 12 答案 12.答案　(1)测量摆长时漏掉了摆球的半径　(2)9.87　(3)B 解析　(1)T2－l图线不通过坐标原点，将图线向右平移1 cm会通过坐标原点，可知相同的周期下摆长偏小1 cm，故造成图线不过坐标原点的原因可能是测量摆长时漏掉了摆球的半径。 (2)由单摆周期公式T＝2π可得T2＝l，则T2－l图像的斜率为k＝；由图像得k＝ s2·m－1，解得g＝9.87 m/s2。 (3)测摆长时摆线拉得过紧，则测量的摆长偏大，测得的重力加速度偏大，A不符合题意；摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知测量的摆长偏小，则测得的重力加速度偏小，B符合题意；开始计时时，停表过迟按下，测量的周期偏小，则测得的重力加速度偏大，C不符合题意；实验时误将49次全振动记为50次，测量的周期偏小，则测得的重力加速度偏大，D不符合题意。 四、解答题（共计3题，共计44分） 题号 13 答案 13.答案　(1)4 m/s　(2)见解析图　(3)1.2 cm　－0.4 cm 解析　(1)由题图甲可得λ＝4 m(1分) 频率为1 Hz，则周期T＝1.0 s，所以该简谐横波的传播速度为 v＝＝4 m/s(2分) (2) 如图所示 (3分) (3)再经过1.5 s，B质点振动经过1.5个周期，其路程s＝×4A＝1.2 cm(2分) 位置从0.2 cm到－0.2 cm处，位移为－0.4 cm(2分) 题号 14 答案 14.解析　(1)(2)由题图可知波长λ＝8 m， 当波向右传播时Δt＝nT1＋ T1＝ s(n＝0,1,2，…) v右＝＝4(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…) 当波向左传播时Δt＝nT2＋T2 T2＝ s(n＝0,1,2，…) v左＝＝4(4n＋3) m/s(n＝0,1,2，…) (3)若波向左传播，且3T<Δt<4T 则Δt＝3T＋T， 可得T＝ s，v1＝＝60 m/s (4)Δt内波传播的距离为：x＝vΔt＝68×0.5 m＝34 m＝4λ，故波向右传播。 题号 15 答案 15.答案　(1)1.2 s　10 cm (2) m/s(n＝1，2，3，…) 解析　(1)Q质点的振动方程为 yQ＝Asin (ωt＋φ)(0<φ<) 当t＝0时， 将A＝20 cm，yQ＝y0＝10 cm代入得 φ＝ 当t＝1.4 s时，将yQ＝A＝20 cm，φ＝，ω＝ 代入解得T＝1.2 s A质点的振动方程为yA＝Asin ωt 当t＝1.4 s时， 将数据代入解得yA＝10 cm。 (2)t＝0时刻，P、Q两质点运动方向相反、位移均为y0＝10 cm P质点的振动方程为 yP＝Asin (ωt＋φ′)(φ′>) 波动具有周期性，将数据代入得 φ′＝＋2nπ(n＝1，2，3，…) P、Q两质点的相位差为 Δφ＝φ′－φ＝＋2nπ(n＝1，2，3，…) P、Q两质点的起振时间差为 Δt＝＝＝T＝0.4(1＋3n) s(n＝1，2，3，…) 又v＝ 解得v＝ m/s(n＝1，2，3，…)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版：选择性必修第一册 第三章《机械波》 单元检测试卷（单元提升卷）高二物理 ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共 16 分） 11.（1） （2） （3） 12.（1） （2） （3） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（1 4 分） 15.（ 17 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版：选择性必修第一册 第三章《机械波》单元检测试卷（单元提升卷）高二物理 考试范围：《机械波》 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长。则(　　) A．水面波经过孔后波速会改变 B．水面波经过孔后波纹间距离可能变大 C．若波源频率增大，衍射现象更明显 D．如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象 2.如图所示是一列向右传播的简谐横波某一时刻的波动图像。对于图中A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法中正确的是(　　) A．A、C、E、F、H具有相同的位移 B．A、C速度相同，H、F速度方向相反 C．B、I振幅相同 D．aC>aB 3.两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2 m，波速为1 m/s，两列波的振幅均为1 cm，C点是相邻实线与虚线间的中点，则(　　) A．图示时刻A、B两点的竖直高度差为4 cm B．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动 C．经0.2 s，A点偏离平衡位置的位移为－1 cm D．F点到两波源的路程差为零 4.当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.3 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.6 s听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为(　　) A.221 m B.442 m C.374 m D.646 m 5.如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动，该波沿水平方向传播。绳上有另一点P(图中未画出)，t＝0时，O点位于最高点，P点位于最低点，则(　　) A．t＝时，P点位于平衡位置上方 B．P点的起振方向与O点的起振方向相反 C．t＝时，P点的速度方向水平向右 D．P点的起振方向与O点的起振方向相同 6.一根长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P、Q。已知P的波速为2 m/s，t＝0时刻的波形如图所示。下列判断正确的有(　　) A．两波源的起振方向相反，Q的传播速度小于2 m/s B．t＝4.5 s时，坐标原点处质点位移为30 cm C．两列波的频率均为2 Hz，叠加区域有稳定干涉图样 D．两波在t＝3.5 s时第一次相遇，相遇处质点位移为10 cm 7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是(　　) A.该时刻速度沿y轴正方向 B.该时刻加速度沿y轴正方向 C.此后周期内通过的路程为A D.此后周期内沿x轴正方向迁移为λ 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示为一列简谐波在某一时刻的波的图像，此时刻质点F的振动方向如图所示．则(　　) A．该波向右传播 B．质点B和D的运动方向相同 C．此时质点F和H的加速度相同 D．质点C比质点B先回到平衡位置 9.如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点(图中未画出)。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是(　　) A．两列波比较，a波将先到达P点 B．两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2 C．b波的波峰到达P点时，a波的波峰还没有到达P点 D．两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧 10.如图所示，图(a)为一列简谐横波在t＝0.1 s时刻的波的图像，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图(b)为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是(　　) A．该波的周期是0.1 s B．该波的传播速度为40 m/s C．该波沿x轴正方向传播 D．t＝0.4 s时，质点P的速度方向向下 3、 填空题（共计2题，共计16分） 11.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。 (1)该图表示的是________。 A．干涉现象 B．衍射现象 C．反射现象 D．多普勒效应 (2)波源正在移向________(选填“A”“B”“C”或“D”)点。 (3)观察到波的频率最低的点是________(选填“A”“B”“C”或“D”)点。 12.在 “用单摆测量重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g＝，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2－l图像，就可以求出当地的重力加速度。理论上T2－l图线是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示： (1)造成图线不过坐标原点的原因可能是 ____________________________________________________________________。 (2)由图像求出的重力加速度g＝______m/s2(取π2＝9.87)。 (3)如果测得的g值偏小，可能的原因是______。 A.测摆长时摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，停表过迟按下 D.实验时误将49次全振动记为50次 四、解答题（共计3题，共计41分） 13．(10分)图甲为一列频率为1 Hz、沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波的图像。 (1)求该简谐波的传播速度大小。 (2)从该时刻开始计时，在图乙中画出质点D做简谐运动的振动图像(至少画出一个周期)。 (3)从该时刻起，再经过1.5 s，B质点的路程与位移分别是多少？ 14.(14分)一列简谐横波的图像如图所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s， (1)这列波的周期可能是多大？ (2)这列波可能的波速表达式是怎样的？ (3)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速为多大？ (4)若波速v＝68 m/s，则波向哪个方向传播？ 15.(17分)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻刚好传到A点，此时相距Δx＝0.8 m的P、Q两质点运动方向相反、偏离平衡位置的位移均为y0＝10 cm，其中，P点在Q点左侧但位置未标出；从t＝0时刻开始，Q质点经历1.4 s第二次位于波峰。求： (1)此列简谐横波的周期及1.4 s末A质点偏离平衡位置的位移； (2)此列简谐横波的波速。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版：选择性必修第一册 第三章《机械波》单元检测试卷（单元提升卷）高二物理 考试范围：《机械波》 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长。则(　　) A．水面波经过孔后波速会改变 B．水面波经过孔后波纹间距离可能变大 C．若波源频率增大，衍射现象更明显 D．如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象 2.如图所示是一列向右传播的简谐横波某一时刻的波动图像。对于图中A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法中正确的是(　　) A．A、C、E、F、H具有相同的位移 B．A、C速度相同，H、F速度方向相反 C．B、I振幅相同 D．aC>aB 3.两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2 m，波速为1 m/s，两列波的振幅均为1 cm，C点是相邻实线与虚线间的中点，则(　　) A．图示时刻A、B两点的竖直高度差为4 cm B．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动 C．经0.2 s，A点偏离平衡位置的位移为－1 cm D．F点到两波源的路程差为零 4.当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.3 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.6 s听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为(　　) A.221 m B.442 m C.374 m D.646 m 5.如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动，该波沿水平方向传播。绳上有另一点P(图中未画出)，t＝0时，O点位于最高点，P点位于最低点，则(　　) A．t＝时，P点位于平衡位置上方 B．P点的起振方向与O点的起振方向相反 C．t＝时，P点的速度方向水平向右 D．P点的起振方向与O点的起振方向相同 6.一根长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P、Q。已知P的波速为2 m/s，t＝0时刻的波形如图所示。下列判断正确的有(　　) A．两波源的起振方向相反，Q的传播速度小于2 m/s B．t＝4.5 s时，坐标原点处质点位移为30 cm C．两列波的频率均为2 Hz，叠加区域有稳定干涉图样 D．两波在t＝3.5 s时第一次相遇，相遇处质点位移为10 cm 7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是(　　) A.该时刻速度沿y轴正方向 B.该时刻加速度沿y轴正方向 C.此后周期内通过的路程为A D.此后周期内沿x轴正方向迁移为λ 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示为一列简谐波在某一时刻的波的图像，此时刻质点F的振动方向如图所示．则(　　) A．该波向右传播 B．质点B和D的运动方向相同 C．此时质点F和H的加速度相同 D．质点C比质点B先回到平衡位置 9.如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点(图中未画出)。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是(　　) A．两列波比较，a波将先到达P点 B．两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2 C．b波的波峰到达P点时，a波的波峰还没有到达P点 D．两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧 10.如图所示，图(a)为一列简谐横波在t＝0.1 s时刻的波的图像，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图(b)为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是(　　) A．该波的周期是0.1 s B．该波的传播速度为40 m/s C．该波沿x轴正方向传播 D．t＝0.4 s时，质点P的速度方向向下 3、 填空题（共计2题，共计16分） 11.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。 (1)该图表示的是________。 A．干涉现象 B．衍射现象 C．反射现象 D．多普勒效应 (2)波源正在移向________(选填“A”“B”“C”或“D”)点。 (3)观察到波的频率最低的点是________(选填“A”“B”“C”或“D”)点。 12.在 “用单摆测量重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g＝，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2－l图像，就可以求出当地的重力加速度。理论上T2－l图线是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示： (1)造成图线不过坐标原点的原因可能是 ____________________________________________________________________。 (2)由图像求出的重力加速度g＝______m/s2(取π2＝9.87)。 (3)如果测得的g值偏小，可能的原因是______。 A.测摆长时摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，停表过迟按下 D.实验时误将49次全振动记为50次 四、解答题（共计3题，共计41分） 13．(10分)图甲为一列频率为1 Hz、沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波的图像。 (1)求该简谐波的传播速度大小。 (2)从该时刻开始计时，在图乙中画出质点D做简谐运动的振动图像(至少画出一个周期)。 (3)从该时刻起，再经过1.5 s，B质点的路程与位移分别是多少？ 14.(14分)一列简谐横波的图像如图所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s， (1)这列波的周期可能是多大？ (2)这列波可能的波速表达式是怎样的？ (3)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速为多大？ (4)若波速v＝68 m/s，则波向哪个方向传播？ 15.(17分)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻刚好传到A点，此时相距Δx＝0.8 m的P、Q两质点运动方向相反、偏离平衡位置的位移均为y0＝10 cm，其中，P点在Q点左侧但位置未标出；从t＝0时刻开始，Q质点经历1.4 s第二次位于波峰。求： (1)此列简谐横波的周期及1.4 s末A质点偏离平衡位置的位移； (2)此列简谐横波的波速。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $