寒假作业08 机械波 巩固分层练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

寒假作业08 机械波 巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．关于机械波的传播特点，以下说法错误的是（    ）. A．各质点都只在各自的平衡位置附近振动 B．相邻质点之间必定有相互作用力 C．前一质点的振动带动相邻后一个质点振动，后一质点的振动必定落后于前一个质点的振动 D．各质点也随波的传播而迁移 2．简谐机械波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是（     ） A．振幅越大，则波传播的速度越快 B．振动的频率越高，则波传播的速度越快 C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长 D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 3．下列说法错误的是（　　） A．发生折射时波的频率不变，波速改变 B．波的传播速率为振源的振动速率 C．雷声轰鸣不绝是波的反射现象 D．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 4．如图所示，降噪耳机的消声原理是利用（　　） A．声波的干涉 B．声波的反射 C．声波的衍射 D．声波的多普勒效应 5．关于机械波的说法正确的是（    ） A．机械波可在真空中传播 B．声波从空气进入水中时，频率变大 C．质点的振幅越大，波长越长 D．利用多普勒测速仪可以测量水在海底的流速 6．将一部手机调在接收信号就发出声响并且振动的状态，然后将这部手机放在密封的玻璃罩内，当我们抽掉玻璃罩内的空气后，再发出信号呼叫该手机，你可以看到（）. A．手机发出声音同时振动 B．手机发出声音但是不振动 C．手机没有发出声音也不振动 D．手机没有发出声音但是在振动 7．平静的湖面上静止着两小船，一列水波从远处传播而来，某时刻形成如图所示波形图，此时两小船分别位于波峰P点和波谷Q点，P点处的小船经5秒第一次到达波谷，则（　　） A．这列波是纵波 B．这列波向右传播 C．这列波的波速为6m/s D．两船不可能同时位于平衡位置 8．向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，可大致描述水波通过孔A和B后传播情况的是（　　）    A．   B．   C．   D．   分层二：能力提升练 二、多选题 9．在机械波形成的过程中，以下说法正确的是（  ） A．媒质中的质点也沿波的方向传播 B．媒质中的质点并没有传播，只是在平衡位置附近往复运动 C．机械波是传播能量的一种方式 D．机械波传播的是机械振动的形式 10．如图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．下列说法正确的是（    ） A．这列波的传播速度是20m/s B．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3m C．t=0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 D．t=0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 11．一列简谐横波在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A．这列波沿x轴正方向传播 B．这列波的波速为m/s C．从t=0.6s开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置 D．从t=0.6s开始，紧接着的Δt=0.6s时间内，A质点通过的路程为4m E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，不能发生明显衍射现象 12．一列单向传播的简谐横波，某时刻于x轴上0~0.6m空间第一次形成如图甲波形。该时刻平衡位置在C点的质点第一次振动到最高点，图乙为C点起振后的振动图。下列说法正确的是（　　） A．该波向x轴正方向传播 B．若以C起振为计时零点，则处的质点A振动方程为 C．质点C再经过0.3s时间内沿x方向传播0.3m D．若此波遇到另一列简谐横波并发生干涉现象，则所遇到的波的频率一定为 三、填空题 13．艺术体操是奥运会比赛项目：体操运动员在上下抖动一轻质丝带，某时刻丝带上的波形如图（a）所示（符合正弦函数特征）。其中a点位于波峰、b点位于波谷、P点恰处于平衡位置，a、b两点沿波的传播方向相距1.5m、沿振动方向相距0.5m，运动员手中小棍上下抖动的频率为3Hz。以向上为正方向，由图示时刻开始计时。    （1）波形沿丝带传播的速度大小应为 m/s，小棍的起振方向向 。 （2）从图示时刻起的0.1s内，P点振动的速度和加速度的大小变化情况为：速度 、加速度 。 （3）丝带上P点的振动位移x（单位m）与时间t（单位为s）的关系式可表示为 。 14．如右图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的 现象；下图中的A、B、C是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是 图． 15．一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图（a）所示，它的振动图像如图（b）所示，设向右为正方向，则： （1） cm； （2）第0.2s末质点的速度方向是 ，位移大小为 ； （3）第0.7s时，质点位置在 点与 点之间； （4）质点从O经B运动到A所需时间 s； （5）质点在0.2s到0.8s内运动的路程为 cm． 四、解答题 16．平静的湖面上漂浮着几片树叶，一块小石子从桥面竖直落在湖面上激起了一圈圈水波，小石子的落水处位于树叶的左侧。试简述此后波的传播及树叶的运动情况。 17．某物体发出的声音在空气中的波长为1m，波速为340m/s，在海水中的波长为4.5m。 （1）该波的频率为多少Hz，在海水中的波速为多少m/s。 （2）若物体在海面上向海水发出的声音经1.5s后听到回声，则海水深为多少？ 18．如图甲所示，在波的传播方向上有A、B、C三点，其中，时刻开始观察到A、C两点处质点的振动情况分别如图乙、丙所示。 (1)该波的波速可能为多少？ (2)假设振源位于C点。起振方向向上，且（为波长），那么从振源起振开始计时，经过多长时间B处质点第二次到达波谷？ 19．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5Hz，两列波的波速均为10m/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？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《寒假作业08 机械波 巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B A D D C A BCD AD 题号 11 12 答案 ABD BD 1．D 【详解】A．波在传播的过程中，质点都在各自的平衡位置附近振动，A正确； B．波靠前一质点对后一质点的作用力带动下个质点的振动，故相邻质点间必有相互作用，B正确； C．前一质点的振动带动相邻质点的振动，后一质点的振动必须落后于前一质点的振动，C正确； D．波传播过程中，传播的是形式和能量，波在传播的过程中，质点不随波迁移。故D错误。 本题要求选错误的，故选D。 2．D 【详解】简谐机械波在给定的介质中传播时，传播的速度只与介质有关，与振幅无关，与频率无关，选项AB错误；质点在自己平衡位置附近振动而不随波迁移，则振动质点走过的路程不等于一个波长，选项C错误；振动的频率越高，则周期越短，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，选项D正确；故选D. 3．B 【详解】A．波发生折射时，在不同种介质中传播，波速发生变化，但频率由振源决定，波的频率不变，故A正确，不符合题意； B．波在均匀介质中匀速传播，振源在某位置附近做往复运动，速率不断变化，传播速率并不是振动速率，故B错误，符合题意； C．雷声轰鸣不绝是声波在地面和云层之间的反射，故C正确，不符合题意； D．水波从深水区传到浅水区是从一种介质传播到另一种介质，传播方向发生了改变，是波的折射现象，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．A 【详解】由图发现两个相干波发生干涉是降噪耳机的消声原理。 故选A。 5．D 【详解】A．机械波传播需要介质。故A错误； B．声波从空气进入水中时，频率不变。故B错误； C．质点的振幅与波长之间没必然联系。故C错误； D．利用多普勒测速仪可以测量水在海底的流速。故D正确。 故选D。 6．D 【详解】声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质，声音在真空中不能传播，所以抽调玻璃罩内的空气后，声音传播不出来，故能看到手机没有发出声音但是在振动，故D正确，ABC错误。 7．C 【详解】A．这列波上下振动，与波传播方向垂直，故该波为横波，A错误； B．这列波可能向右传播，也可能向左传播，B错误； C．波的波长为60m，周期为10s，波速为 C正确； D．从该时刻起，再经过两船同时到达平衡位置，D错误。 故选C。 8．A 【详解】由题图可知，孔A跟波长相比相差不多，因此，从孔A传出的波有明显的衍射现象；孔B跟波长相比相差较大，因此，从孔B传出的波无明显的衍射现象。在画通过孔A的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A为圆心的；而从孔B传出的波只沿直线传播。 故选A。 9．BCD 【详解】AB．在机械波的传播过程中，媒质中的质点只在平衡位置来回振动，不随着波迁移，故A错误，B正确； CD．机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式，同时波动过程也是传播的振动这种形式，故CD正确。 故选BCD。 10．AD 【详解】由甲图知：这列波的波长 λ=4m，由乙图读出，该波的周期 T=0.2s，则波速为 v==20 m/s，故A正确．简谐横波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近上下振动，并不随波向前传播，故B错误．由P点的振动图像可知，t=0时刻P点向下振动，可知波沿x轴正向传播，图示时刻Q点沿y轴正方向运动，t=0.1s=T/2，质点Q的运动方向沿y轴负方向，故C错误．t=0.35s=1.75T，经过0.35 s时，质点P到达波峰，而质点Q位于平衡位置与波谷之间，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故D正确．故选AD． 11．ABD 【详解】A．由乙图可知A点下一时刻将向波谷运动，由甲图可知A点现在处于平衡位置，故A点左侧的点将先于A点到达波峰位置，即A点的运动形式是从左侧传递过来的，这列波沿x轴正方向传播，故A正确； B．由甲图可知波长为20m，由乙图可知周期为1.2s，由 （m/s） 故B正确； C．图示时刻质点P沿y轴正方向运动，质点Q沿y轴负方向运动，所以质点P比质点Q早回到平衡位置，故C错误； D．从t=0.6s开始，紧接着的Δt=0.6s时间内，A质点通过的路程为两个振幅的长度，即2×2=4m，故D正确； E．当障碍物的尺寸跟波长差不多或小于波长时，可以观察到明显的衍射现象，该波波长为20m大于障碍物的尺寸，可以观察到明显的衍射现象，故E错误。 故选ABD。 12．BD 【详解】A．由C点的振动图像可知，C点起振的方向沿y轴负向，起振后第一次到达最高点，波传播，而某时刻于x轴上0~0.6m空间第一次形成如图甲波形，可知该波向x轴负方向传播，选项A错误； B．若以C起振为计时零点，在t=0时刻C点在平衡位置向下振动，而此时处的质点A在最高点，因为 A=10cm 可知质点A的振动方程为 选项B正确； C．质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，选项C错误； D．因 则若此波遇到另一列简谐横波并发生干涉现象，则所遇到的波的频率一定为，选项D正确。 故选BD。 13． 1.8 向上 先减小后增大 先增大后减小 【详解】（1）[1]根据题意可知 所以波的传播速度为 [2]由于介质中质点的起振方向与波源小棍的起振方向相同，波向右传播，根据上下坡法可得小棍的起振方向向上； （2）[3][4]周期为 在图示时刻，质点P处于平衡位置，且向上振动，所以在0.1s内，质点的速度先减小后增大，加速度先增大后减小； （3）[5]根据题意可得 所以振动方程为 14． 干涉 C 【详解】[1]右图中有两个波源故形成两列波，在两列波相遇时发生叠加从而使有的地方振动加强，有的地方振动减弱，故出现干涉现象； [2]而A、B、C三种不同频率的水面波传播速度相同，但A发生明显的衍射现象，C的衍射现象最不明显，由于当孔缝的宽度相同，波长越大时越容易发生衍射现象，故A的波长最大，C的波长最短，故C的频率最大． 15． 5 向左 0 O B 0.6 15 【分析】由题中“在A、B间做简谐运动”可知，本题考查简谐振动振子的运动规律，根据简谐振动图像和运动规律可分析本题． 【详解】（1）[1]OB间距离等于振幅，由图可知OB=A=5cm； （2）[2]位移图像切线的斜率等于速度，根据数学知识可知，第0.2s末，质点的速度方向沿负方向，即向左； [3]位移的大小为零； （3）[4][5] 第0.7s时，质点位置在O与B两点之间； （4）[6] 质点从O经B运动到A所需时间为 （5）[7]质点在0.2s到0.8s内运动的路程为 16．见解析 【详解】小石子落入水中后，水波以小石子为中心向外传播。小石子激起的是水波是振动的传播，水并不会向外移动，水的质点只是上下振动，所以树叶不会随水波往外移动，只会上下振动。 17．（1）340；1530；（2）1147.5m 【详解】（1）该波的频率 因为波从空气进入海水，频率不变，则在海水中的波速为 （2）入射波和反射波用时相同，则海水深为 18．(1)见解析 (2) 【详解】（1）由图乙、丙可得 当波向右传播时，有（，，） 解得（，，） 波速为（，，） 当波向左传播时，有（，，） 解得（，，） 波速为（，，） 综上所述，波速可能为或（，，） （2）由题意可得，波向左传播，又因为，所以 取，此时 设波从波源传播到B点所用时间为，则 设B点起振后到第二次到达波谷所用时间为，则 从振源起振开始计时，B处质点第二次到达波谷所用时间为 19．(1)2m；(2)3个，1m，2m，3m；(3)6个 【详解】(1)由公式λ=，得 (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==1m，BS1=λ=2m，CS1=λ=3m (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 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $