湖北黄梅县第二中学2025-2026学年高二下学期周考物理试卷3.26（机械波）

黄梅二中高二物理周考试卷3.26 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）下列关于振动与波的说法中正确的是（　　） A．对于做简谐运动的弹簧振子，若位移为负值，则速度与加速度一定为正值 B．仿古盥洗用的脸盆，用手摩擦盆耳，到一定节奏时会溅起水花，这是共振现象，此时驱动频率和脸盆的固有频率接近 C．学校操场上的两个扬声器播放着同样的音乐，人在操场上行走时，感觉到有的地方声音大，有的地方声音小，这是波的衍射现象 D．鸣笛的消防车迎面驶来时，我们听到的鸣笛音调越来越低，消防车离去时，我们听到的鸣笛音调越来越高，这是机械波的多普勒效应 2．（本题4分）在同一均匀介质中，位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动，形成横波a和b，t=0时的波形图如图所示，此时波a和b分别传播到x=-2m和x=8m处。t=5s时波a、b恰好相遇，则下列说法正确的是（　　） A．波a、b在相遇区域不会发生稳定的干涉现象 B．t=0时，质点P沿y轴负方向运动 C．x=1m处的质点的振幅为10cm D．x=3m处的质点为振动减弱点 3．（本题4分）如图，挡板是固定的，挡板可以上下移动。现在把、两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，漂浮物没有振动起来。下列说法正确的是（　　） A．为了使挡板左边的振动传到漂浮物，挡板向上移动 B．为了使挡板左边的振动传到漂浮物，挡板向下移动 C．左边的振动传到漂浮物后，漂浮物将向右上方漂移 D．左边的振动传到漂浮物后，漂浮物将向右下方漂移 4．（本题4分）如图甲，战绳是时下流行的一种健身工具。某健身达人一次摇绳在时刻的等效波形图如图乙所示，已知该波沿x轴正方向传播，O、A位于平衡位置且，波的周期为1s，下列说法正确的是（　　） A．O点此时速度为0 B．A点此时沿y轴负方向振动 C．该波波长为0.3m D．该波波速为1.2m/s 5．（本题4分）一列简谐横波沿x轴传播，时的波形图如图所示，处的质点正向方向振动。关于这列波，下列说法正确的是（　　） A．波长为10m B．此后处的质点比处的质点后回到平衡位置 C．波沿x轴负方向传播 D．若波的速度为2m/s，以余弦函数表达各质点的振动方程，当时处的质点的相位为 6．（本题4分）两列完全相同的水波在同一区域相遇，某时刻的干涉图样如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，单列波的振幅为A，波长为，周期为T，a、b、c、d为两列波相遇区域中的四个位置，下列说法正确的是（　　） A．振动激烈的区域在水面上位置稳定不变 B．改变其中一列波的周期，水面仍然会有稳定的干涉图样 C．c位置与两列波波源的距离之差为波长的整数倍 D．图示时刻b位置为两列波相遇的加强点，再经过半个周期该位置将变为减弱点 7．（本题4分）在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是（　　） A．波、在相遇区域不会发生稳定的干涉现象 B．时，质点沿轴负方向运动 C．处的质点的振幅为 D．处的质点为振动减弱点 二、多选题（共12分） 8．（本题4分）如图甲所示，某同学取一根柔软的长细绳，用手握住绳子左端连续上下抖动，形成一列向右传播的简谐波。以长绳左端点S为原点建立水平向右的x轴，如图乙所示。时绳的左端S点开始上下振动，振动图像如图丙所示。时停止抖动长绳，在这段时间内绳上处的质点P运动的路程为。关于这列绳波，下列说法正确的是（　　） A．该列绳波的波长为2m B．时，质点P停止振动 C．时，处质点处于平衡位置 D．0~10s，质点P向右移动的距离为3m 9．（本题4分）一列简谐横波上相距x的A、B两质点的振动图像如图甲、乙所示。关于该简谐横波，下列说法正确的是（    ） A．波长可能为 B．波长可能为 C．波速可能为 D．波速可能为 10．（本题4分）超声波悬浮仪主要是利用高频声波产生的声压梯度和声辐射力对悬浮颗粒施加力，让颗粒稳稳地悬浮在一个点，其在细胞分选等领域发挥着重要作用。其结构如图甲，上方圆柱体发出的超声波被下方圆柱体接收并反射回去。两列超声波信号在空间叠加，出现振幅几乎为零的一些节点，颗粒能在节点处附近保持悬浮状态。图乙为用刻度尺测量了5个相邻颗粒之间的距离。图丙为这两列超声波某时刻的波形图，S1、S2为两波源，该时刻两列波刚好分别传到N点和O点。则（　　） A．为了避免空气产生干扰，最好把超声悬浮仪内抽成真空 B．两列波叠加稳定后，颗粒可能悬浮在M点处 C．两列波叠加稳定后，O点振动的位移有可能为0 D．根据图乙测量数据可知，该超声波的波长为4.125mm 三、填空题（共20分） 11．（本题8分）如图甲所示在xOy平面内，有两波源S1、S2分别位于x1=−9m、x2=16m处，两波源沿垂直xOy平面的z轴方向做简谐振动，两波源的振动图像分别如图乙、丙所示，两列波的波速均为2.5m/s。则两列波相遇叠加后，y轴上点M（0，12m）处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”），x轴上S1、S2区间内（不包含波源位置）有__________个振动加强点。 12．（本题12分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示为波传播到x=5m的M点时的波形图。若波中P点从开始振动到第二次出现波峰经历的时间为0.7s，则： (1)Q点开始振动时的方向是_____的；（填“向上”或“向下”）； (2)这列波的传播速度是_______________m/s； (3)质点Q从图示时刻再经过_____s才第一次到达波峰。 四、解答题（共40分） 13．（本题10分）一列简谐横波在时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求： (1)该简谐横波波长和质点Q的平衡位置的坐标； (2)简谐横波从P点传播至Q点处的时间。 14．（本题12分）图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为x轴上某一质点的振动图像，图甲中P、Q两质点的横坐标分别为、，其中质点Q的纵坐标，求： (1)从时刻开始，质点Q第一次到达波峰的时间； (2)质点P振动过程中，任意0.5s内所通过的最大路程。 15．（本题18分）如图甲所示，一列沿轴正方向传播的简谐横波，在和处的两质点的振动图线如图乙所示。 (1)求该波的周期的大小； (2)画出时刻，、之间一种可能的波形； (3)求这列波可能的波速。 《黄梅二中高二物理周考试卷3.26》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A B C A D AC AD BC 1．B 【详解】A. 对于做简谐运动的弹簧振子，若位移为负值，根据可知，加速度为正值；但速度方向取决于振子的运动方向，若振子从负位移向平衡位置运动，速度为正；若从平衡位置向负位移运动，速度为负，因此速度不一定为正值，故A错误； B. 仿古盥洗用的脸盆，用手摩擦盆耳，到一定节奏时会溅起水花，这是共振现象，此时驱动频率和脸盆的固有频率接近，故B正确； C. 学校操场上的两个扬声器播放着同样的音乐，人在操场上行走时，感觉到有的地方声音大，有的地方声音小，这是波的干涉现象，故C错误； D. 根据多普勒效应，鸣笛的消防车迎面驶来时，接收到的频率升高，听到的鸣笛音调变高；消防车离去时，接收到的频率降低，听到的鸣笛音调变低，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．两列波的波速相等、波长相等，根据可知，频率也相等，满足发生干涉所需的条件，故A错误； B．横波a沿x轴正方向传播，根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知，质点P沿y轴正方向运动，故B错误； C．两波源的起振方向相反，即两波源的振动反相，x=1m处的质点到两波源的距离之差为4m=λ，所以该点为振动减弱点，振幅等于两列波的振幅之差，即2cm，故C错误； D．x=3m处的质点到两波源的距离之差为0，所以该点为振动减弱点，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】AB．P处漂浮物没有振动，说明波没有衍射到P点，原因是MN间的缝太宽，因此若使P点的水振动起来，可采用N板上移减小小孔的间距，故A正确，B错误； CD．左边的振动传到漂浮物P后，漂浮物P随水做简谐运动，不随波迁移，故漂浮物P在原来的位置上下振动，故C、D错误。 故选A。 4．B 【详解】A．O点此时位于平衡位置，位移为0，速度达到最大值，故A错误； B．根据同侧法可知，A点此时沿y轴负方向振动，故B正确； C．根据图示可知，波长 故C错误； D．根据波速与波长周期的关系有 故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．由图可知，时，处质点的位移为，处质点的位移为0，则有 解得，故A错误； BC．时，处的质点正向方向振动，由“同侧法”可判断波沿x轴负方向传播，继而可判断处的质点正向方向运动；因，则处的质点此时处于波峰位置，故此后处的质点比处的质点先回到平衡位置，故B错误，C正确； D．时，波的函数方程为 可知此时处的质点处于，若波的速度为2m/s，可得周期 知时，处的质点处于，则处的质点振动方程为 当时，处的质点的相位为π，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】A．两列水波发生干涉时振动激烈的区域在水面上的位置稳定不变，故A正确； B．改变其中一列波的周期，则两列波振动频率不同，水面不会有稳定的干涉图样，故B错误； C．c位置为两列波相遇振动的减弱点，则c位置与两列波波源的距离之差为的奇数倍，故C错误； D．图示时刻b位置为两列波相遇的加强点，始终为振动加强点，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．两列波的波速相等、波长相等，根据 可知，频率也相等，满足发生干涉所需的条件，故A错误； B．横波沿轴正方向传播，根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知，质点沿 轴正方向运动，故B错误； C．两波源的起振方向相反，即两波源的振动反相， 处的质点到两波源的距离之差为 所以该点为振动减弱点，振幅等于两列波的振幅之差，即 ，故C错误； D． 处的质点到两波源的距离之差为，所以该点为振动减弱点，故D正确。 故选D。 8．AC 【详解】由丙图可得，振动周期，质点P运动的路程为，可知质点P振动了半个周期。 振动从波源S点传播到P点所用时间，波速 A．根据，可得，A正确； B．时，波源S停止振动，SP之间的波会继续向前传播，质点P还将振动一段时间，B错误； C．波传到的时刻， 波列最前端在传到处，该点开始振动（从平衡位置开始向上振动） 从到，该质点振动了，即半个周期，所以时它回到了平衡位置，C正确； D．在波的传播过程中，各质点均在自己的平衡位置上下振动，不会向右移动，D错误。 故选AC。 9．AD 【详解】AB．由题图可知，时刻质点A位于平衡位置且正在向y轴正方向振动，质点B位于正向最大位移处，若质点A离波源较近，则有（） 解得（） 当时， 若质点B离波源较近，则有（） 解得（） 故不可能等于，故A正确，B错误； CD．若质点A离波源较近，则波速为（） 当时， 若质点B离波源较近，则波速为（） 该情况波速不可能等于，故C错误，D正确。 故选AD。 10．BC 【详解】A.高频声波属于机械波，传播需要介质。若将超声悬浮仪内抽成真空，声波无法传播，故A错误； B.根据题意，颗粒能在两列波波叠加后振幅几乎为零的点悬浮，将两波分别相向平移两个坐标单位，可发现N点为振动加强点。在两波源连线上，相邻加强点之间的距离为半个波长，减弱点处于相邻加强点中间。可知O、N为振动加强点，M为振动减弱点，颗粒可能悬浮在M点处，故B正确； C.加强点O点会在平衡位置上下做简谐振动，位移可能为0，故C正确； D.在两波源连线上，相邻减弱点之间的距离为半个波长，因此16.5mm为两个波长的长度，该超声波的波长为8.25mm，故D错误。 故选BC。 11． 减弱 10 【详解】[1]波长为 由图可知，两波源振动步调相反，所以波程差等于半波长奇数倍时振动加强，等于半波长偶数倍时振动减弱，由于， 所以 则点M（0，12m）处质点的振动减弱； [2]由于（n=0，±1，±2……）， 解得n=−5，−4，−3，−2，−1，0，1，2，3，4 即x轴上S1、S2区间内（不包含波源位置）有10个振动加强点。 12．(1)向下 (2)10 (3)0.6 【详解】（1）同侧法可知该时刻M向下振动，则Q点开始振动时的方向是向下的。 （2）同侧法可知该时刻P向下振动，则有 解得周期 图像可知波长为4m，则波速 （3）设质点Q从图示时刻再经过t时间才第一次到达波峰，则有 13．(1)，10cm (2) 【详解】（1）由a图可知 解得 由图b可知 则Q的振动方程为 将带入， 由a图可知时Q从平衡位置到达位置时间为，故Q的横坐标为 （2）因为时坐标为的点的振动形式传到P所需时间为 故P的横坐标为 由图b知T=1s 波速为 14．(1) (2) 【详解】（1）由图甲可知该简谐横波的波长 波动方程为 由结合图甲得 又波速 故质点Q第一次到达波峰的时间 （2）由图乙可知质点的振动方程为 质点在平衡位置附近平均速度较大，故由振动方程可知 从平衡位置经质点走过的路程为 所以质点P振动过程中，任意0.5s内所走过的最大路程为 15．(1) (2)见解析 (3) 【详解】（1）由题图乙可知，该波的周期为 （2）由题图乙可知，时位置的质点处于正向最大位移处，位置的质点处于平衡位置向上运动，、之间一种可能的波形如图所示 （3）由以上分析可知和处的两质点满足 解得 波速为 学科网（北京）股份有限公司 $