第3章 机械波 单元测试 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第3章  机械波

(时间:75分钟　满分:100分)

一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分;第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。

1.下列关于波的说法正确的是(　　)

A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样

B.在干涉图样中,振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移

C.当波源远离接收者时,观察者接收到的波的频率比波源频率低

D.只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或较小,波才能发生衍射

2.(2024山东青岛二中三模)青岛濒临黄海,是国内著名的滨海旅游城市,长达800多千米的海岸线,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3 m/s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18 s。下列说法正确的是(　　)

A.该同学很快就会漂流到沙滩上

B.该水波的周期为1.8 s

C.该水波的波长为6 m

D.该水波可以绕过石老人继续传播属于波的干涉现象

3.(2025·上海卷)如图所示,有一周期为T、沿x轴正方向传播的波,当t=0时波恰好传到B点,则t=8T时,CD段的波形图为(　　)

4.一般来说现在的手机上都会有2个麦克风,一个比较大的位于手机下方,另一个一般位于手机顶部。查阅手机说明后知道手机内部上麦克风为降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知:降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波,从而实现降噪的效果。下图是理想情况下的降噪过程,实线对应环境噪声,虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列说法错误的是(　　)

A.降噪过程实际上是声波发生了干涉

B.降噪过程本质上是两列声波相遇时叠加的结果

C.降噪声波与环境噪声的传播速度一定相等

D.P点经过一个周期沿波的传播方向传播的距离为一个波长

5.如图所示,一列简谐横波沿水平方向向左传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P向下运动到平衡位置时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是(　　)

A.0.60 m B.0.30 m

C.0.20 m D.0.15 m

 

6.如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻M点处波峰与波峰相遇,下列说法正确的是(　　)

A.该时刻质点O正处于平衡位置

B.P、N两质点始终处在平衡位置

C.从该时刻起,经过二分之一周期,质点M处于振动减弱区

D.从该时刻起,经过二分之一周期,质点M到达平衡位置

7.一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,在t=0时刻的波形如图所示。已知在t=0时刻开始计时,质点O沿y轴正方向通过平衡位置;在t=0.2 s时刻,质点O自计时后第一次处于波峰。下列说法正确的是(　　)

A.该简谐横波的波速为4 m/s

B.质点M与质点N都运动起来后,它们的运动方向总相反

C.在0~0.2 s的时间内质点M通过的路程为0.4 m

D.在t=2.6 s时刻,质点M处于平衡位置,正沿y轴正方向运动

8.沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形为一正弦曲线,其波速为200 m/s,则下列说法正确的是(　　)

A.从图示时刻开始,经0.01 s质点a通过的路程为40 cm,此时相对平衡位置的位移为零

B.图示时刻质点b的加速度方向为y轴正方向

C.若此波遇到另一列波,并产生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50 Hz

D.若产生明显的衍射现象,该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200 m

9.A、B两列波在同一介质中沿x轴正负两个方向相向传播,t=0时刻波形如图所示,波速均为v=25 cm/s,则下列说法正确的是(　　)

A.x=15 cm处的质点是振动加强点

B.只有波峰与波谷相遇处质点才会处于y=4 cm或-4 cm位置

C.t=0.08 s时,第一次有质点处于y=-20 cm位置处

D.再经过31.2 s时间x=15 cm处的质点将第2次处于y=20 cm位置处

10.某横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻恰好传播到x=2 m处的B点;当t=0.5 s质点A从t=0时刻起恰好第三次位于平衡位置。质点P位于x=5 m处,下列说法正确的是(　　)

A.该波的波速为v=5 m/s

B.t=1.1 s时,质点P已经过的路程是0.1 m

C.与该波发生干涉的另一简谐波的频率是2.25 Hz

D.质点A的振动方程为y=2sin(cm)

二、非选择题:本大题共5小题,共54分。第11题6分,第12题10分,第13题10分,第14题12分,第15题16分。

11.(6分)如图所示,实线为一列横波某时刻的波形,这列波的传播速度为0.25 m/s,虚线为1 s后的波形。那么这列波的传播方向是　　　　,这段时间内质点P(平衡位置在x=0.1 m处)所通过的路程是　　　　。 

12.(10分)如图甲所示,在操场的P、Q两个位置放两个扬声器,PQ之间的距离d=10 m,其中A在PQ的中垂线上,B在PQ的连线上,且lPB=3.3 m。两个扬声器发声时的振动图像均如图乙所示,已知声波在空气中的传播速度为340 m/s,则扬声器发出声波的波长为　　　 m。一个同学站在位置A时听到的声音比站在位置B时听到的声音　　　　(选填“大”“小”或“相同”),如果该同学从P走到Q,他可以　　　　次听到声音明显变大。 

13.(10分)下图为一列水平向右沿x轴正方向传播的简谐横波的波形,波速大小为v=0.6 m/s,质点P的平衡位置横坐标为x=0.96 m。从图中状态开始计时(此时该波刚好传到距O点0.24 m的位置)。

(1)经过多长时间,质点P第二次到达波峰?

(2)当质点P第二次到达波峰时,求质点P通过的路程及该时刻质点P的位移。

14.(12分)图甲为一简谐横波在t=1 s时的波形,波速为4 m/s,图乙为质点P的振动图像。

(1)分别说出两图中AA'的意义。