章末综合测评(三)第3章 机械波-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

B M MC 17.[解析]剪断细线前A受重力mg(向下)、细线的拉力F= 0.3s0.2s 0.3s mg(向下)、弹簧对其的弹力N=2mg(向上)，此时弹簧的伸 甲 如图乙所示，若振子一开始从平衡位置向B运动，设M'与M 长量为△x=Y-2g。剪断细线后，A微简请运动，其平衡 关于O点对称，则振子从M'经B到M'所用的时间与振子从 M经C到M所需时间相等，即0.2s,振子从O到M'和从M 位置在弹簧的仲长量为△-坚处，最低点即刚剪断细线时 k 到0及从0到M所需时间相等，为03s0.2s= 3 30s,故周 的位里，离平衡位重的距高为爱，由简请运动的对称性知最 期为T-(Q5+动》s贺=0.58，故A正痛] 高点离平衡位置的距离也为坚，所以最高点的位置恰好在 k 13.解析：)由T-√g-接长1一850m 弹簧的原长处。此时弹簧对木箱的作用力为0，所以此时木 1.00cm=0.8750m;秒表读数t=1min十15.2s=75.2s,周 箱对地面的压力大小为og。 18.[解析](1)设A、P间的距离为x,小滑块做匀速直线运动 期T=6-1.886. 的往返时间为1，则1-2 ;设单摆做简谐运动回到O点且 (2)T2-L图线与纵坐标有正截距，表明1的测量值与真实值 相比偏小了，原因可能是测摆长时漏掉了摆球半径。 T 向左运动所需时间为t2t2=2十nT(n=0,1,2,…),其中T 3)T2-L图线的斜率=，则g=4x =9.87m/s2。 g 14.[解析]（1)组装单摆时，应选用长为1m左右的细线，摆 球应选择体积小、密度大的铁球，选项A、D正确。 由题意可知t1=t2,即2红=2十nT(n=0,1,2,…） (2)单摆的周期T= n 根据T=2红√匠#=- 解得z=子(2n+1)·2a√g-受(2a+D (n=0,1, t2。 2,…)。 （3)T=10.58=2.01s 50 (2)由(1)知，当n=0时，A、P间的距离最小，xmin= πvl 根据T=2x√g, 4π2L 【L,得g=T29.77m/8 2 g (④根据T=2π√g ,得T=4纪1，即当L=0时，T=0。出 章末综合测评（三） g 现图线Q的原因是计算摆长时摆长偏短，可能是误将悬点O 答案速对 到小球上端的距离记为摆长，选项A错误；对于图线c,其斜 率点变小了，根据=T 知，可能是T偏小或1偏大，选项B 123 45678 9101112 中误将49次全振动记为50次，则周期T偏小，选项B正确； DDD A C A C B CDABDABC BD 4π2 g =得g=尽，则k越小，重力加速度的值g越大，选 13.(1)D(2)A(3)B 项C错误。 14.1.5不容易 15.[解析]人体的固有频率约为2Hz,当汽车的振动频率与 15.5个 其相等时，人体发生共振，人感觉最难受。 16.(1)10m/s(2)0.7s(3)6cm 即安√贤= 17.见解析 18.(1)4m(2)见解析 所以1=4f g 由胡克定律有l=(m1十nm2)g 试题精析 得n=1-m18≈5（人）. 1.D[横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波质 m2g 点的振动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，故A、B 16.[解析]选沿斜面向上为正方向，设弹簧长度为L1时，小 球在平衡位置O,弹簧原长为L。,则由平衡条件得 错误：介质中的质，点都是在平衡位置附近做往复运动，不会 k(L1一Lo)-mg sin6=0。当小球经过O点后向上振动且距 随波迁移，故C错误；因为空气介质只能通过压缩而产生相 O点为x处时，所受合力为F◆=(L1一L。一x)一ngsin0,整 互作用力，故空气介质传播的机械波只能是纵波，故D 理得F合=一kx,因此小球的运动是简谐运动。 正确。] I160 2.D[只有当观察者与波源之间有相对运动时才发生多普勒11.ABC[发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波 效应，且两者相互远离时，观察者接收到的频率变小，两者相 长小或与波长相差不多，从题图中可看出孔AB的尺寸与波 互靠近时，观察者接收到的频率变大，因此，只有D正确。] 长相差不多，所以此时能明显地观察到波的衍射现象，A正 3.D[由于质点α向上运动，因此波沿x轴正方向传播，A错 确；因为穿过挡板间的小孔后波速不变，频率相同，所以波长 误；此时质点b向下运动，B错误；此时a、b两质点速度大小 相等，但方向相反，C错误；质点α、b的振动周期都等于波源 也相同，B正确；若将孔AB扩大，将可能不满足发生明显衍 的振动周期，即振动周期相等，D正确。] 射现象的条件，就有可能观察不到明显的衍射现象，C正确； 4.A[由y-t图像知，t=1s时质点通过平衡位置，且向下运 若将波源频率增大，由于波速不变，所以波长变小，将可能不 动，因此B、D错误；根据y-x图像和波沿x轴负方向传播可 满足发生明显衍射现象的条件，即有可能观察不到明显的衍 判定，t=1s时刻，平衡位置在x=0处质点向下运动，平衡位 射现象，D错误。] 置在x=2m处质点向上运动，故A正确，C错误。] 5.C[根据题意，有以下三种情况符合要求 12.BD[由题图可知，O、M为振动加强点，此时O质点处于波 谷，M质，点处于波峰，M质点处是波峰与波峰相遇，只有当两 b=6m,中空=6md=12m 波源振动相位相同时，M质点的平衡位置到两波源的距离差 才是波长的整数倍，若两波源振动相位相反，则M质点的平 cd=6m,即a2=6m 衡位置到两波源的距离差为半波长的奇数倍，故A、C均错 误；P、N两质点处为振动减弱点，又因为两列波的振幅相同， 所以P、N两质点处的振幅为0，即两质点始终处于平衡位 -ef=6m,即2入，=6m入g=4m 置，B正确：从该时刻起，经周期，两列波分别引起的振动 故C正确，A、B、D错误。] 都使M质点位于平衡位置，故M质点位于平衡位置，D 6.A[两列波的周期均为T=1s,频率均为f=1Hz,能发生 正确。] 千涉，波速v=0.2m/s,故波长λ=vT=0.2×1m=0.2m, 13.解析：(1)题图表示的是多普勒效应，正确的选项为D。 PC-PB=50cm-40cm=10cm=0.1m=0.5λ，而t=0时 (2)从波长变化情况来看，波源正在移向A点，所以选项A正 刻两波的振动方向相反，则P点是振动加强点，振幅等于两 波振幅之和，即为70cm,故选A。] 确。 7.C[两列声波在出口T处发生干涉，第一次听到最弱的声音，满 (3)由于波源远离B点，所以观察到波的频率最低的点是B 足2以=合又因为=号，所以f=0故选C] 点，选项B正确。 8.B[当两列波的前半个波（或后半个波）相遇时，根据波的叠加 14.[解析]起声凌在传福中频率不变，波长入=子，则说明波 原理，在前半个波（或后半个波）重叠的区域内所有质点振动的合 位移为0，而两列波的后半个波（或前半个波）的波形保持不变， 长与流选咸压比，故该长之北为究一需-1.5：由于发长 所以②正确；当两列波完全相遇时（即重叠在一起），由波的叠加 越短越不容易发生明显衍射现象，故采用超声波可以有效检 原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起 的位移的失量和，使得所有质点振动的位移加倍，所以③也是正 查胆结石。 确的，故选B。] 15.[解析]若某点到两波源的路程差为波长的整数倍，即△x 9.CD[在同一介质中，声波的传播速度相同，故A错误，同一 =以(n=0,1,2,…)时，则该点振动加强，若某点到两波源的 声波在空气中的频率和在水中的频率相同，故B错误；声波 发生折射后，声波的频率不变，故C正确；声波能发生反射， 路程差为丰淡长的专教倍，即△x=合(2m十1Da=0,1,2 但反射后波速并不改变，因为是在同一介质中传播的，故D …)时，则该点振动减弱。 正确。] 直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大，AO一BO 10.ABD[利用光波的多普勃效应可以测定遥远天体相对地球 运动的速度；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出 （6-1)m=5m=号1，故0点为减弱点。由0向-∞或由 的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可以求出运动物 体的速度，故A、B选项中的事例利用了多普勒效应；铁路工 O向十∞，直线PQ上各点到两波源A、B的路程差逐渐减 人是根据振动的强弱来对列车的运动进行判断的，故C选项 小，其中a虹=2的点有两个，△虹=子的点有两个，所以 中的事例没有利用多普勒效应；飞行的炮弹与空气摩擦产生 声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D 在直线PQ上从一∞到十∞的范围内听不到声音的区域共有 选项中的事例利用了多普勒效应。] 5个。 6111 16.[解析]P点出现两次波峰的最短时间显然是一个周期， 章末综合测评（四） 即T=0.45,质点R第一次到达波峰的时间即波峰传到质点 R的时间。 答案速对 (1)由波速公式得0= 入4 T-0.4m/s=10m/s。 1:2345 67 8 910:1112 (2)由=0时刻到质点R第一次出现波峰，波传播的距离 …… B BBB A C D C ACACD AB BD s=(9-2)m=7m 则=÷=0s=0.7s 7 13.(1)CD(2)偏小(3)AB、CD的长度 AB CD (3)波传到质点R所月时间：=告s=04s,质点R失际振 14.(1)c0s8 寻找普遍规律和减小实验误差(2) L2 cos 6 动时间t1=(0.7-0.4)s=0.3s 15.光路图见解析√3 因此质点R通过的路程为 16.(1)w36 c (2)不会 x%=4X2X0,3c 0.4cm=6cm. 17.(1)2(2)6+22 2c 17.[解析](1)若波沿x轴正方向传播，则传播距离为 △x=△x1+n以=(2+8n)m(n=0,1,2,…) 18.)号R22.74R 0==005m/8=(40+160m)m/s(n=0,1,2,）) 试题精析 若波沿工轴负方向传播，则传播距离为 1.B[光导纤维内芯的折射率大于包层的折射率，光在由内芯 △x'=△x2+n以=(6+8n)m(n=0,1,2,…) 0-4x'_6+8m 射向包层时，在其界面处发生全反射，从而使光在内芯中传 =42=0.05m/s=(120+160m)m/s(m=0,1,2,…). 播，故B正确。门 (2)当波速为280m/s时，有280=120十160n,n=1,所以波 2.B[假设地球表面没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图 沿x轴负方向传播。 所示，在地球上B点的人将在太阳到达A',点时看到日出；而 T=A。1 地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球 7358 表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图 所以质点P第一次到达波谷所需最短时间为 所示AB曲线进入在B处的人眼中，使在B处的人看到日 t=37、3 出，但在B处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳位于 4=1408≈2.1X1028。 地平线上的A',点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出 18.[解析](1)质点a一个周期运动的路程 时刻提前了，所以无大气层时日出的时间将延后，故选B。 50=4A=0.16m 周期T=1、1 A海 -f=25s 地球 1s内的周期数是n=25 太阳 故1s内a质点运动的路程s=ns。=4m: 3B[由图线可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折 (2)若波由a传向b,则 射率较小，是红光，故正确答案为B。] w=(a+）0m=1,23 4.B[这是一道典型的视野问题，解决视野问题的关键是正确 确定边界光线，明确是谁约束了视野等。本题中由于井口边 得入=十3m=1,2,3,) 沿的约束，青蛙不能看到更大的范围，据此根据边界作出边 界光线如图所示。 600 则u==40十3m/s(n=12,3,…） 若流由6传向a,=(a+)Aa=1,23,) 24 得入4n+1（n=1,23,… 由图可看出a>Y,所以水井中的青蛙觉得井口小些；B>a,所 以水井中的青蛙能看到更多的星星，故选项B正确，A、C、D 则o=λf=+1m/s(n=1,2,3,)。 错误。] 1625.一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的 10.下列选项利用了多普勒效应的是 口口口四1 两质点相距6m,且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可 []利用地球上接收到遥远天体发出的光波的颜率来判断遥远天 ■■■■■■■回■■ 能的波长为 () 体相对于地球的运动速度 卡 年级 学号后 知卫刀口口 A]4m.6m和8m [8]6m,8m和12m [B]测速仪向行进中的汽车发射一个已知频率的电避波，波被运 知和刀口和 [c14m,6m和12m [D]4m、8m和12m 动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽 6■■6■6■■6■■6■ 6.如图甲所示，B、C为两振动方向在同一平面内的横波的波源，横 车的速度 姓名 刀刀刀刀口 波I沿BP方向传播，B点的振动图像如图乙a所示，横波 [©]铁路工人将耳贴在铁轨上可判断列车的运动情况 9■■99■9■9■ Ⅱ沿CP方向传播，C点的振动图像如图乙b所示，P与B相距 [D]有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还 40cm,P与C相距50cm,波速都为20cm/s。两横波在P处相 是远去 章末综合测评（三） 通，P点振幅为 11.如图是观察水面敲的衔射的实验装置，AC和BD 说明：单选题每小题3分，多选题每小题4分，本试卷总分100分 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 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给 1.05s 中曲线)之间距离表示一个波长。则波经过孔之后 出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 的传播情况，下列描述正确的是 ( 1.关于横波和纵波，下列说法正确的是 () [A]此时能明显观察到波的衍射现象 []对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同。 []挡板前后被纹间距离相等 有时相反 [A170 cm [e]50 cm [e]10 cm [o]35 cm [©]如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 意 [B]对于纵波，质点的振动方向与被的传播方向一定相同 7.如图所示，从入口S处送人某一颜率 [D】如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射 [©]形成纵波的质点，随波一起迁移 的声音，通过左、右两条管道路径 现象 D]空气介质只能传播纵波形式的机械波 SAT和SBT,声音传到了出口T处， 12.如图所示，实线和虚线分别表示振幅、颜率均 2.下列关于多普勒效应的说法正确的是 并可以从T处监听声音。右侧的B 相同的两列波的波蜂和波谷，此刻，M是波峰 [】只要波源在振动，就一定能观察到多普勒效应 管可以拉出或推人以改变B管的长 与波峰相遇处质点，下列说法正确的是() [B]如果声源静止，就观察不到多普勒效应 度，开始时左、右两侧管道关于S,T连线对称，从S处送人某一频 [A]该时刻质点O正处在平衡位置 率的声音后，将B管逐新拉出，当拉出的长度为【时，第一次听到 「c]只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高 []P,两质点始终处于平衡位置 最弱的声音。设声速为，则该声音的频率为 () [©]M质点的平衡位置到两被源的距离之差一定是波长的整数倍 [·]当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变 高，也可能变低 to是 [D] [D]从该时刻起，经过周期，质点M到达平衡位置 3.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图 8.如图所示，沿一条直线相向传播的两列波的振 三、非选择题：本题共6小题，共60分 所示，质点a、b均处于平衡位置，质点a正向 幅和被长均相等，当它们相遇时可能出现的波 987654321o+o.5 上运动，则下列说法正确的是 形是下图所示的 13.(9分)如图所示为产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中 []波沿x轴负方向传播 [B]该时刻质点b正向上运动 的圆表示波峰 [c]该时刻质点a,b的速度相同 []质点a、b的振动周期相同 4.一列简谐横波沿x轴负方向 ① [A]①④ []②③ 传播，图甲是t=18时的波形 [o]①② []③④ 图，图乙是被中某振动质点位 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 移随时间变化的振动图像 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 (1)该图表示的是 图乙可能是图甲中的哪个质 对但不全的得2分，有选错的得0分 A干涉现象 B.衍射现象 点的振动图像 9.对于波长为100m的声波，下列说法正确的是 r C.反射现象 D.多普勒效应 [A]平衡位置在x=O处的质点 CA]在同一介质中，比波长为20m的声波传播快 (2)波源正在移向 [e]平衡位置在x=1m处的质点 [®]在空气中的频率比在水中大 A.A点 B.B点 C.C点 D.D点 [c]平衡位置在x=2m处的质点 [©声波能发生折射，但折射后频率不改变 (3)观察到波的颜率最低的点是 [D]平衡位置在x=3m处的质点 [·]声波能发生反射，反射后波速不变 A.A点 B.B点 C.C点 D.D点 6 校本单元评估 876543210+0.5 9876543210+0.5 9876543210+0.5 14.(8分)用频率为2×10Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结 17.(11分)一列简谐横波在x轴上传播，在1=0和t2=0.05￥时， 18.(12分)一列横波被在x轴上传播，a、b是x轴上相距s。=6m的 石和胆汁中的被速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波 其波形分别用如图所示的实线和虚线表示 两质点。t=0时，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为 在结石中的被长是在胆汁中的倍。用超声波检查胆结 (1)求这列波可能具有的波速。 4cm,而此时a点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频 石是因为超声被的被长较短，遇到结石时 (选填“容易” (2)当波速为280m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时， 率为25Hz。 或“不容易”)发生明显衍射。 平衡位置在x一8m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的 (1)求经过1s时间，4质点运动的路程。 9876543210+0. 最短时间是多少？ (2)质点a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速 15.(10分)如图所示，在直线PQ的垂线OM上有A、B两个声源， A,B分别距O点6m和1m,两个声源同时不断向外发出被长 都为2m的完全相同的声波，在直线PQ上从一∞到十∞的范围 内听不到声音的区域共有多少个？ 0 987654321o+0. 16.(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波的图 像如图所示。已知这列波在P点出现两次波蜂的最短时间 是0.48 (1)这列波的波速是多少？ (2)经过多长时间质点R才能第一次到达波峰？ (3)这段时间里质点R通过的路程是↑m 多少？ 023方6789市m 校本单元评估 ■ ■