课时测评18　机械波的传播现象-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评18　机械波的传播现象 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－9题，每题5分，共45分) 1．(多选)下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B图)或障碍物(C、D图)，其中能发生明显衍射现象的有(　　) 答案：BD 解析：发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或和波长相差不多。B、D选项波纹间的距离比障碍物或孔的尺寸大，能发生明显衍射现象，故B、D正确。 2．(2024·深圳市高二校考期中)如图甲所示，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙所示。则从此时刻开始a、b两质点的运动方向分别为(　　) A．a向上，b向下 B．a向下，b向上 C．a向下，b向下 D．a向上，b向上 答案：B 解析：根据波的叠加原理，两列波在相遇区域，每一质点的振动速度等于每列波单独引起的振动速度的矢量和。在题图乙中，向右传播的波使质点b向上振动，向左传播的波使质点b向上振动，故b向上振动；向左传播的波使质点a向下振动，向右传播的波使质点a向下振动，故a向下振动。故选B。 3．两列频率相同、振幅分别为5 cm和7 cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于K、M、N三点的下列说法中正确的是(　　) A．质点K为振动减弱的点 B．质点N的振幅为2 cm C．经过一段时间，质点M、N的位移大小不可能相等 D．由图中时刻再经过半个周期时，质点M的位移为零 答案：B 解析：质点K为波谷与波谷的相遇点，为振动加强点，故A错误；题图中N点为波峰与波谷相遇，为振动减弱点，振幅为7 cm－5 cm＝2 cm，故B正确；M点是振动加强点，N点是振动减弱点，此时M点的位移为12 cm，N点的位移为2 cm，由于M、N一直在振动，所以经过一段时间，质点M、N的位移大小可能相等，故C错误；题图中时刻M点在波峰，经过半个周期，质点M在波谷，位移不为零，故D错误。故选B。 4．(2024·河源市高三统考开学考试)“纸杯电话”是一种深受小朋友喜欢的科技小制作，如图所示将两个纸杯作为电话的听筒，将两纸杯底部用细线相连，当拉紧细线对着一个纸杯讲话时，另一端就可以听到讲话的声音，下列关于“纸杯电话”中声波传播的说法正确的是(　　) A．空气中的声波是横波 B．声波从空气进入细线传播时，频率会发生变化 C．声波从空气进入细线传播时，速度会发生变化 D．若两个小朋友同时在“电话”两端讲话，声波相遇时一定会发生干涉 答案：C 解析：空气中的声波是纵波，故A错误；机械波的振动频率由波源决定，其传播速度由介质决定，则声波从空气进入细线传播时，频率不变，波速发生变化，故B错误，C正确；两列机械波发生干涉必须频率相同，两个小朋友讲话的频率不一定相同，则声波相遇时不一定会发生干涉，故D错误。故选C。 5．(2024·广东高二联考)空气中两列波长相同的简谐波发生干涉现象，在某一时刻P点恰好是两列波的波峰相遇的点，Q点恰好是两列波的波谷相遇的点，则(　　) A．P点的振幅最大，Q点的振幅最小 B．P、Q两点的振幅均是原两列波振幅之和 C．P点的振动频率大于Q点的振动频率 D．P、Q两点始终处于最大位移和最小位移处 答案：B 解析：两列波波长相同，频率相同，将发生稳定的干涉现象，则P、Q始终为振动加强点，P、Q两点的振幅均是原两列波振幅之和，故A错误，B正确；P点的振动频率等于Q点的振动频率，故C错误；虽然P、Q始终为振动加强点，但P、Q仍会在平衡位置附近振动，并不是始终处于最大位移处，故D错误。故选B。 6．(2024·韶关市高二段考)如图为两列频率相同的相干水波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示图示时刻的波峰位置，虚线表示同一时刻的波谷位置，已知两列波的振幅均为2 cm，且在图中所示范围内振幅不变，波速为2 m/s，波长为0.4 m, E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法正确的是(　　) A．在t＝0.05 s时刻， A、B、C、D四点相对平衡位置的位移均为0 B．B、D两点在t＝0.1 s时刻的竖直高度差为2 cm C．E点的振幅为2 cm D．B、D两点在t＝0时刻的竖直高度差为4 cm 答案：A 解析：经过0.05 s，两列波各自传播的距离均为x＝vt＝2×0.05 m＝0.1 m，两列波的平衡位置都恰好到达A、B、C、D点，叠加后A、B、C、D四点相对平衡位置的位移均为0，A正确；在t＝0.1 s时，B点恰好为波峰相遇点，根据波的叠加，相对平衡位置的位置是4 cm，而D点恰好为波谷相遇点，相对平衡位置的位置是－4 cm，B、D两点竖直高度差为8 cm，B错误；E点为振动加强点，振幅为4 cm，C错误；在t＝0时刻，B点恰好为波谷相遇点，根据波的叠加，相对平衡位置的位置是－4 cm，而D点恰好为波峰相遇点，相对平衡位置的位置是4 cm，B、D两点竖直高度差为8 cm，D错误。故选A。 7．(2024·深圳市外国语学校校考期末)两列振幅相等、波长均为λ、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t＝0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距λ，则(　　) A．t＝T时，波形如图2甲所示 B．t＝T时，波形如图2乙所示 C．不可能有如图2丙所示的波形 D．因违背能量守恒定律，图2丁所示的波形不存在 答案：B 解析：经历T，两列波均沿传播方向传播了，则两波前距离为λ－2×＝λ，即两波还没有相遇，波形不变，波前间距减小，故A错误；经历T，两列波均沿传播方向传播了，则两波前距离为λ－2×＝0，即两波恰好相遇，波形不变，波前间距为0，故B正确；题图2丙波形表明两列波的波谷已经相遇，相遇部分处于波谷的质点的最大位移应该为两波质点振动的振幅之和，故C错误；经历T，两列波均沿传播方向传播了λ，此时两列波恰好完全相遇，根据矢量合成，相遇部分的各质点的合位移恰好均为0，波形为题图2丁所示的波形，故D错误。 8．(2024·广州市校考期中)一根长20 m的软绳拉直后放在光滑水平地板上，以绳的中点为坐标原点，沿绳方向为x轴，水平面内垂直x轴方向为y轴，建立图示坐标系。两人分别在绳两端P、Q沿y轴方向持续有节奏地抖动绳，在绳上形成两列振幅分别为15 cm、30 cm的相向传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列判断正确的是(　　) A．P、Q点此时振动方向相反 B．减弱点的位移大小始终为15 cm C．经过足够长时间，O点振幅为15 cm D．经过足够长时间，除P、Q点外绳上有9个振动加强点 答案：D 解析：由题图并根据“同侧法”，可知P点此时振动方向向下，Q点此时振动方向向下，即P、Q点此时振动方向相同， A错误；减弱点的振幅大小为15 cm，位移大小不始终为15 cm，B错误；题图示时刻x＝－6 m处质点的起振方向向下，x＝4 m处质点的起振方向向上，所以两波源的起振方向相反，两波在同一介质中传播，所以波速相同，绳端P形成的波波长为4 m，绳端Q形成的波波长也为4 m，由波速公式v＝λf知，两列波的频率相同，叠加区域有稳定干涉图样，由于两列波起振方向相反，又Q端形成的波比P端形成的波提前振动T，所以叠加稳定时两波源间与两波源路程差等于波长的整数倍的各点振动加强，振幅为45 cm，设某点是振动加强点，到两个波源的距离分别为x1和x2，则有x1＋x2＝20 m，x1－x2＝nλ＝4n m(n＝0，±1，±2，±3，…), 解得x1＝(2n＋10) m，由于0<x1<20 m，故n值可取0、±1、±2、±3、±4时，除P、Q点外绳上有9处振动加强点，当n＝0时x1＝10 m，即O点为振动加强点，故振幅为45 cm，C错误，D正确。故选D。 9．(多选)(2024·中山市高二校考)如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出(　　) A．S1波在该区域的传播速度和S2波的等大 B．P点到两波源的距离差等于1.5λ C．P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D．S1 、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长 答案：AD 解析：两列波在同一介质中传播，传播速度相等，故A正确；P点为振动加强点，且两波源的振动情况相同，则P点到两波源的距离差等于波长的整数倍，故B错误；P点处于振动加强区且始终加强，此时刻振动最强，经过半个周期振动仍然最强，故C错误；S1 、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长，故D正确。故选AD。 10．(15分)(2024·珠海市高二期中)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5 m，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。求： (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？ (3)在该圆周上(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点？ 答案：(1)2 m　(2)5个　(3)10个 解析：(1)由公式λ＝，可得λ＝ m＝2 m。 (2)在S1、S2连线上任选一点A，则|Δx|＝|S1A－S2A|<5 m＝2.5λ 即－2.5λ<Δx<2.5λ 由加强的条件Δx＝kλ (k＝0，±1，±2，±3，…) 得－2.5<k<2.5 故k＝－2、－1、0、1、2，即有5个振动加强点。 (3)在S1、S2连线上振动加强的点有5个，表示在两波源之间存在5个加强区域，故圆周上共有10个振动加强点。 学生用书第88页 学科网（北京）股份有限公司 $