第二章 机械波 章末测试-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

《机械波》章末测试 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、单选题 1.A【解析】题图甲是波的图像，由于波沿x轴负方向传播，所以题图甲中A点处质点的振动方向向下；题图乙是振动图像，在题图乙中B点所对应的时刻质点正向下运动，故A正确。 2.A【解析】若波沿x轴正方向传播，则T＋nT(n＝0，1，2，…)＝t2－t1＝3s，可得周期为T＝s(n＝0，1，2，3，…)，根据“同侧法”可知，x＝0处的质点在t1＝2s时从平衡位置向y轴正方向振动，故A正确，B错误；若波沿x轴负方向传播，则T＋nT(n＝0，1，2，…)＝t2－t1＝3s，可得周期为T＝s(n＝0，1，2，…)，根据“同侧法”可知，x＝0处的质点在t1＝2s时从平衡位置向y轴负方向振动，故C、D错误。故选A。 3.D【解析】两列波在A、B间的传播速度均为v==m/s=10 m/s,故A错误;由题图乙、丙可知,两列波的周期为T=0.2 s,则两列波的波长为λ=vT=2 m,两列波的振动情况相反,则路程差为半波长的奇数倍的点才是振动加强的点,由于两列波都只振动了一个周期,各自产生一个波长的完整波,两波相遇只发生在正中间2 m的范围内,在此区域内存在两点,一个点到A处和B处的距离分别为5.5 m和6.5 m,另一个点到A处和B处的距离分别为6.5 m和5.5 m,该两点到两波源的路程差均为1 m,符合半波长的奇数倍,所以在两列波相遇过程中,出现了2个振动加强的点,故B错误,D正确;B处的波源传播到A处需要的时间和A处的波源传播到B处需要的时间均为t0==1.2 s,则在t2=1.3 s内A、B点在对方的波的带动下均只振动了0.1 s,即T,所以由题图可知,t2=1.3 s时刻A点经过平衡位置且振动方向向上,B点经过平衡位置且振动方向向下,故C错误。 4.C【解析】由乙图振动图像可知，t=0.5s时，质点P的运动方向沿y轴负方向，其位移为负，但并未到达负向最大位移处，故其加速度沿正向，并非最大，故AB错误；由图乙可知，t=0时刻质点P沿y轴负方向振动，结合图甲由上下坡法可知，该波沿x轴正方向传播，从t=0到t=2s，经过的时间为半个周期，传播的距离为半个波长，即2m，质点P通过的路程为s=2A=2×8cm=16cm，故C正确；D错误。故选C。 5.C【解析】由两波源的振动图像可知，两波源振动步调相反，因A点到两波源的距离之差为零，可知质点A位于振动减弱区(易错点)，振幅为A1=4m-2m=2m，振动的周期为T=4s，在一个周期内，质点A的最小位移为0，选项A错误，C正确；两列波的波长均为λ=vT=2m，B点到两波源距离之差为ΔxB=5m-4m=1m=，则B点振动加强，虽然A点振动减弱，B点振动加强，但是两质点振动频率仍相同，即质点A与质点B振动快慢相同，选项B错误；因B点振动加强，可知振幅为A2=2m+4m=6m，可知0~4s内，质点B的最大位移为6m，选项D错误。 6.C【解析】小树叶振动的周期为T＝＝s＝0.5 s，水波的周期等于小树叶振动的周期，即此水波的周期为0.5 s，选项A错误；某片小树叶刚开始第6次振动时，即已振动5个周期，波向前传播了5个波长的距离，故波长为λ＝＝m＝0.2 m，选项B错误；此水波的波速为v＝＝m/s＝0.4 m/s，选项C正确；波的传播速度由介质决定，与波的频率及振幅无关，在同一均匀介质中传播相同的距离所用的时间相同，选项D错误． 7.B【解析】树叶A之所以不振动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说波的衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或与波长差不多，所以让树叶A振动起来的方法是可以减小桥墩的尺寸或增大波长，波速一定，减小频率会增大波长，增大频率会减小波长，故A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离和改变波源的振幅都不会让衍射更明显，故C、D错误. 8.C【解析】波沿轴正方向传播，根据时的波形，波刚好传到点，根据同侧法，此时点起振方向沿轴正方向，则波源的起振方向沿轴正方向，A错误；波的传播速度，当时，波源第3次到达正向最大位移处，有，解得，故波长，B错误；设该波的振幅为A，已知质点在至时间内（即时间为）通过的路程为5cm，则由数学知识，波的图像与三角函数图像的对应关系有，故波的振幅，C正确；由波的图像及同侧法可知质点在时位于平衡位置向下运动，推知质点在至内从平衡位置运动到波谷，则质点在至时间内从波谷运动到平衡位置，通过的路程为一个振幅，，D错误。故选C。 二、多选题 9.AD【解析】声波是靠介质传播，同一介质中声波传播速度相等，故A正确；因周围环境产生的噪声频率在100 Hz～1 000 Hz范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，选项B、C错误；如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，选项D正确。 10.AD【解析】在A、B、C三点时，因A、C两点速度为0，B点速度水平，故都没有指向观察者方向的速度分量，如果此时选取非常短的时间，则这些位置与观察者之间的距离没有变化，所以接收到的频率都等于声源的固有频率f.从A到B过程中，离观察者的间距变小，所以接收到的频率高于声源的固有频率，且靠近观察者的分速度由0变大再减小为0，故接收到的频率是先变大后变小，故选项A正确．同理，选项D正确． 11.ABD【解析】若A、B两点间没有波谷，则波长λ＝2 s，B向上运动，则T＝t，得到T＝4t，波速v＝＝；B向下运动时，T＝t，得到v＝. 若A、B两点间有一个波谷，B向下运动，则λ＝s，T＝t，得v＝＝；B向上运动时，T＝t，则v＝＝.若A、B两点间有两个波谷，B向上运动时，则有λ＝s，T＝t，得到v＝＝，B向下运动时，T＝t，得到v＝＝，故A、B、D正确． 12.AB【解析】由题图可知，两列波的波源起振方向相同，两列波的波长均为0.4m。N点到两波的波源距离差为，所以N点为振动减弱点，同理，M点到两波源的距离为，所以M点为振动增强点，故A项正确；由于，，解得，由题意可知，其振幅为2cm，由于初始时波源的振动方向向下，所以综上所述，该处质点的振动方程为，故B项正确；两列波传播到M点的时间为，时质点M振动时间为，M点为振动加强点，因此路程为，故C项错误；振动减弱点是该点的波程差为半波长的奇数倍，P和Q点之间的振动减弱点为0.4m和0.6m处，即有两个振动减弱点，故D项错误。 三、解答题 13.　(1)见解析图　(2) m/s 【解析】　(1)由题图可知A、B平衡位置之间的距离Δx=n+λ=xB-xA=1 m,(n=0,1,2,3…) 解得λ= m,由于λ>1 m,故n=0,λ= m, t=0时刻的波形图如图所示 (2)波沿x轴正方向传播,t=0时,质点B开始沿y轴正方向振动,结合振动图像可知机械波的周期T=0.4 s, 由v=,解得v= m/s。 14.(1)3 cm　5 m/s　(2)1.2 s　(3)(0.45+0.12n) m(n=0,1,2,…) 【解析】(1)从题图中可读得质点的振幅A=3 cm,波长λ=2 m。 由波速、波长与周期之间的关系得v=, 解得v=5 m/s。 (2)波从P传到Q的距离为x=8 m-2 m=6 m,又因为x=vt1,解得t1= 1.2 s。 (3)设从Q点开始振动到第一次到达波峰的时间为t2,t2=T=0.3 s, 设从t=0时刻到Q点第一次处于波峰的时间为t3, t3=t1+t2=1.5 s=T, 设从t=0时刻到Q点第一次处于波峰时,质点P运动的路程为s1, s1=×4 A=0.45 m。 设从t=0时刻到Q点处于波峰时,质点P运动的路程s, s=15 A+4nA=(0.45+0.12n) m,其中n=0,1,2,…。 15.(1)2.5 m　(2)见解析 (3)4个 【解析】(1)专家声音的波长是λ＝＝ m＝2.5 m. (2)B点与两个声源的路程差为ΔxB＝－＝（）m＝5 m＝2λ. 即两个声源到B点的距离差为波长的整数倍， 所以B点为振动加强点． (3)设P是AB上任意的一个消音点， 则该点与两个声源的路程差应该满足ΔxP＝－＝±(2k＋1)(k＝0,1,2,3…)， 由于P是在AB间的点，即有|ΔxP|<2λ 因此k只能取0和1，因此AB上共有4个消音点． 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 《机械波》章末测试 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、单选题 1.取向上为质点振动的正方向，得到如图所示的两个图像，则图像上A、B两点的运动方向是(　　) A.A、B点均向下 B.A、B点均向上 C.A点向上，B点向下 D.A点向下，B点向上 2.一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝5s时的波形图。则关于x＝0处的质点的振动图像，下列说法中正确的是(　　) A.若波沿x轴正方向传播，图像可能为 B.若波沿x轴正方向传播，图像可能为 C.若波沿x轴负方向传播，图像可能为 D.若波沿x轴负方向传播，图像可能为 3.如图甲所示,在一条直线上两个振动源A、B相距12 m,振动频率相等,t=0时A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,图乙为振源A的振动图像,图丙为振源B的振动图像,若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.6 s时相遇,则下列说法正确的是(　　) A.两列波在A、B间的传播速度均为20 m/s B.在两列波相遇过程中,出现了4个振动加强的点 C.t2=1.3 s时刻A、B点均经过平衡位置且振动方向向上 D.在两列波相遇过程中,出现了2个振动加强的点 4.一列简谐横波在t=0时的波形如图甲所示，P是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A.t=0.5s时，质点P的加速度达到负向最大      B.t=0.5s时，质点P的运动方向沿y轴正方向 C.从t=0到t=2s，该波沿x轴正方向传播了2m      D.从t=0到t=2s，质点P通过的路程为8cm 5.如图甲所示，平衡位置在xOy平面内的两个沿z轴方向(垂直xOy平面)做简谐运动的点波源S1(0，0)和S2(3，0)。两波源的振动图像分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.50m/s。0时刻两波源产生的波均已到达质点A(1.5，2)和B(0，4)处，则(　　) A.质点A位于振动加强区 B.质点A比质点B振动得快 C.0~4s内，质点A的最小位移为0 D.0~4s内，质点B的最大位移为2m 6.在平静的水面上激起一列水波，使水面上漂浮的小树叶在3.0 s内完成了6次全振动．当某片小树叶刚开始第6次振动时，沿水波的传播方向与该片小树叶相距1.0 m处浮在水面的另一片小树叶刚好开始振动，则(　　) A.此水波的周期为2.0 s B.此水波的波长为m C.此水波的波速为0.4 m/s D.若振动的频率变大，同样条件下波传播到1.0 m远的另一片小树叶处所用的时间将变短 7.如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，波源S连续振动，形成水波，此时树叶A静止不动.为使水波能带动树叶A振动，可采用的方法是(　　) A.增大波源的频率 B.减小波源的频率 C.增大波源与桥墩的距离 D.增大波源的振幅 8.一列简谐横波沿x轴正方向传播时刻位于处的波源开始振动，当时，波源第3次到达正向最大位移处，此时平衡位置位于的质点Q刚要起振，P、Q两质点间的波形如图所示。已知质点Q在至时间内通过的路程为5cm，下列说法正确的是（　　） A.波源的起振方向沿y轴负方向 B.波的波长为3.6m C.波的振幅为 D.质点P在至时间内通过的路程为10cm 二、多选题 9.降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的低噪声(比如100 Hz～1 000 Hz)；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声。最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了，对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有(　　) A.抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等 B.该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消 C.该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声 D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声 10.一个发出固定频率f的声源，如图所示，把它拉到右侧A点由静止释放，让它来回摆动，C点是左侧的最高点，B点是摆动的最低点．B点正下方有一个观察者．下列说法正确的是(　　) A.声源由A到B的过程中，观察者接收到的频率先变大后变小，且都大于f B.声源由A到B的过程中，观察者接收到的频率先变小后变大，且都小于f C.声源由B到C的过程中，观察者接收到的频率先变大后变小，且都大于f D.声源由B到C的过程中，观察者接收到的频率先变小后变大，且都小于f 11.一列横波沿一直线在空间传播，在某一时刻直线上相距s的A、B两点均处于平衡位置，在A、B间仅有一个波峰．若过时间t，B质点恰好第一次到达波峰位置，则该波的波速大小可能是(　　) A. B. C. D. 12.两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于轴和处，两波的波速均为，波源的振幅均为。如图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在轴和的P、Q两质点开始振动，下列说法正确的是(　　) A.为振动加强点，为振动减弱点 B.两列波相遇前平衡位置为处的质点振动方程为 C.第内，质点M的运动路程为 D.稳定后，P、Q之间还有3个振动减弱点 三、解答题 13.一列沿着x轴正方向传播的简谐横波,波长λ>1 m,平衡位置在x轴的两质点A、B的坐标分别为xA=1 m、xB=2 m,波传到B点开始计时,A、B的振动图像如图甲所示。 (1)在图乙中画出t=0时刻的波形图; (2)求该波的传播速度。 甲 乙 14.一列周期T=0.4 s的简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示。此时这列波恰好传播到x=2 m处的质点P,求: (1)该波的振幅与波速; (2)经过多少时间,坐标为x=8 m的质点Q开始振动; (3)从t=0时刻到Q点处于波峰时,质点P运动的路程s。 15.“华附讲坛”是华师附中邀请专家做前沿专题报告的常规学术活动，通常在东阶梯课室举办．如图是课室主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的相同的喇叭，它们相互之间的位置和尺寸如图所示．专家的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫．为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为v＝340 m/s，专家声音的频率为f＝136 Hz，忽略讲台的宽度，则： (1)求专家声音的波长λ； (2)图中B点是振动加强点还是振动减弱点，试通过计算说明判断依据； (3)讲台上能够避免啸叫的适当位置有多少个？ 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $