第三章 机械波 单元基础夯实综合检测训练（A卷）-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第三章 机械波 单元基础夯实综合检测训练（A卷） 一、单选题 1．关于机械波，下列说法中正确的是（    ） A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等 B．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大 C．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率 D．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度 2．一列简谐横波沿x轴传播，t＝1.2 s时的波形如图所示，此时质点P在波峰，Q在平衡位置且向负方向运动，再过0.6 s质点Q第一次到达波峰．下列说法正确的是(　　) A．波速大小为10 m/s B．1.0 s时质点Q的位移为＋0.2 m C．质点P的振动位移随时间变化的表达式为y＝0.2sin(2.5πt＋)m D．任意0.2 s内质点Q的路程均为0.2 m 3．在空旷的广场上有一堵较高大的墙，墙的一侧有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从墙的另一侧远离墙的A点走到靠近墙的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到（　　） A．声音变响，男声比女声更响 B．声音变响，女声比男声更响 C．声音变弱，男声比女声更弱 D．声音变弱，女声比男声更弱 4．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　） A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止 B．发声体在振动时，一定会产生声波 C．有振动一定有波，但有波不一定有振动 D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程 5．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中平衡位置分别在、处的质点，如图乙所示为质点Q的振动图像，则（    ） A．t=0.25s时，Q的加速度沿+y方向 B．波沿+x方向传播 C．t=0.28s时，P的速度沿+y方向 D．从t=0.1s到t=0.3s质点Q沿-x方向移动10cm 6．如图，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图所示的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点处，下列措施中正确的一组是（　　） A．保持N板不动，减小振源频率 B．保持N板不动，增大振源频率 C．增大振源频率，把N板下移 D．保持振源频率不变，把N板下移 7．如图所示，、是两个周期为T的相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（　　） A．图示时刻质点a的位移最大 B．质点b和c振动都最强 C．质点d振动最弱 D．再过后b点振动减弱 8．下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（    ） A．做简谐运动的弹簧振子，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的加速度也一定相同 B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 C．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 D．在平静水面激起的水波波长与障碍物尺寸差不多或较大，才能观察到明显的衍射现象 9．如图所示，为一列横波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半。四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，速度大小分别为va、vb、vc、vd，则（　　） A．ac＜ab＜aa＜ad B．ac＞ab＞aa＝ad＝0 C．va＝vd＞vb＞vc D．va＝vd＜vb＜vc 10．如图是一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的水面波纹，由图可知蜻蜓（　　） A．向右飞行，飞行速度比水波传播的速度小 B．向左飞行，飞行速度比水波传播的速度小 C．向右飞行，飞行速度比水波传播的速度大 D．向左飞行，飞行速度比水波传播的速度大 二、多选题 11．如图所示，有一人在河边钓鱼，浮标位于A点，S为在水面上沿竖直方向振动的波源，M、N是水面上的两块固定挡板，两板中间有一狭缝。波源S的振动引起其浮标上下振动，下列说法正确的是（　　） A．减小波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响 B．增大波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响 C．减小波源的振动频率，衍射现象更明显 D．增大波源的振动频率，衍射现象更明显 12．下列关于沿绳传播的一列机械波的正确说法是(　　) A．绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用 B．绳上各质点都随绳波向前传播 C．当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动 D．波形成的过程是质点的振动形式及能量的传播过程 13．如图所示是某绳形成横波过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，并把振动从绳的左端传到右端。当t=0时，质点1开始振动且速度竖直向上，经过T（T为周期），质点5开始振动。下列判断正确的是（　　） A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向上的，但图中质点20起振最晚 B．T时，质点4振动的速度方向竖直向上 C．T时，质点8振动的速度方向竖直向下 D．t=T时，质点16开始振动 14．图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为参与波动的处质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　）    A．0～1. 5s内，质点P通过的路裎为1. 2m B．该波沿x轴正方向传播 C．该波的传播速率为4m/s D．该波在传播过程中若遇到尺寸为9m的障碍物，能发生明显的衍射现象 15．如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则（　　） A．挡板前后水波传播速度不相等 B．此时能观察到明显的衍射现象 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，将波源的频率增大，能更明显地观察到衍射现象 16．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为和。C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（　　） A．C、E两点都保持静止不动 B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为 C．图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动 D．从图示时刻起经后，质点B的路程为 三、填空题 17．机械波产生和传播的两个条件是有波源和__________，声波是____________．填“横波”或“纵波”)． 18．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，则这列波周期为______s，此时x=4m处质点沿y轴______方向运动（填正或负） 19．如图________（选填“a”或“b”）所示是水波的反射现象。机械波发生折射时，传播方向发生改变，但________（选填“波速”、“波长”或“频率”）不变。 20．两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为，两波源分别位于A、B处，时的波形如图所示。则A、B两波的频率之比________；当时，M点的位移为________cm。    四、计算题 21．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图（a）所示。一列横波沿该直线向右传播，时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程。 22．如图所示，一列简谐横波沿轴方向传播，图甲是这列波在时刻的波形图，图乙是波上某质点的振动图像。求： (1)这列波的传播速度； (2)点经过的路程； 23．天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面与观测者距离为d=3.0km处进行一次爆炸实验，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s，试估算云层下表面距水平地面的高度。（已知空气中的声速v＝km/s） 24．如图所示，在xy平面内有两个波源、分别位于x轴上、处，它们在时刻开始沿y方向做简谐运动，振动的位移与时间的关系为，振动的位移与时间的关系为。两波源产生的机械波在同一均匀介质中均沿x轴向左、右两边传播。质点P位于x轴上处，已知质点P在时开始振动，求： （1）波源振动的周期T； （2）波源产生的机械波的波长； （3）在至内质点P通过的路程s。      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 《第三章 机械波 单元基础夯实综合检测训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A D C A B B D C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 AC ACD AB AC BC CD 1．C 【详解】A．波在传播过程中，机械波的振幅与波源振动的振幅是相等的，故A错误； B．在波传播中各点的振动周期均与波源的周期相同，故B错误； C．每个质点都在重复波源的振动，因此质点的振动频率和波源的振动频率相同，故C正确； D．振动速度与波的传播速度是不相同的，故D错误。 2．B 【详解】Q在平衡位置且向负方向运动，可得知波向左传播，再过0.6s质点Q第一次到达波峰，需要的时间为：t=0.6s=T，得：T=0.8s，由图可知波长为：λ=24m，所以波速为：，故A错误．从1.0s到1.2s经历的时间为0.2s，因周期为0.8s，即经过了1/4个周期的时间，所以Q点在1.0 s时处于波峰位置，位移为+0.2 m，故B周期．=2.5rad/s，t=1.2s时，质点P在波峰，从0到1.2s，经过了一个半周期，根据波的平移可知，0时刻P点在波谷位置，所以质点P的振动位移随时间变化的表达式应为y=0.2sin（2.5πt+π）m，故C错误．因Q点在其平衡位置附近的运动是周期性的变速运动，只有从Q点在平衡位置或波峰及波谷位置开始计时，在0.2s（四分之一个周期）内路程才为0.2m（一个振幅），故D错误，故选B． 点睛：对于横波的图象，要理解以下几个方面：知道波的图象的构成及物理意义；能从波的图象中得到波长、振幅、不同质点在某一时刻的位移、加速度、力、动能等相关量；能根据质点振动方向判断波的传播方向或反过来进行判断；同时要注意数学上的三角函数在波的传播中的应用，尤其是质点的振动位移随时间变化的表达式． 3．A 【详解】因为从墙的另一侧远离墙的A点走到靠近墙的B点的过程中，力声源越来越近，则声音变响。而女声频率更高，波长更小，所以衍射现象更不明显，所以男声比女声更响。 故选A。 4．D 【详解】A．波源停止振动，介质中的质点仍然在振动，所以波仍继续传播， A错误； B．产生机械波的条件之一是必须有介质，B错误； C．要想产生波，必须有振源和介质，若没介质则不会形成波，故有波必有振动，但有振动不一定有波，C错误； D．在振动过程中质点不随波的传播而迁移，只是向外传播信息和能量，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．t=0.25s时，Q在波峰位置，则此时的加速度沿-y方向，选项A错误； B．由Q点的振动图像可知，t=0.1s时Q向下振动，结合波形图可知，波沿-x方向传播，选项B错误； C．t=0.28s时，即在t=0.1s的基础上再经过0.18s=，P从平衡位置向上振动，即速度沿+y方向，选项C正确； D．质点只能在平衡位置附近振动，不随波迁移，选项D错误。 故选C。 6．A 【详解】P处质点没有振动，说明P点波没有明显衍射过去，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若使P处质点振动，可采用N板上移或M下移减小小孔的间距或增大波的波长，即减小频率，故A正确，BCD错误。 故选A。 7．B 【详解】A．a点是波峰与波谷相遇处，位移为零，故A错误； B．b点是波峰与波峰相遇处，c点是波谷与波谷相遇处，均为振动加强点，均振动最强，故B正确； C．d点处于振动加强区，振动并不是最弱，故C错误； D．b点是波峰与波峰相遇处，振动始终加强，再过，b点振动仍加强，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的加速度也相同，故A正确，不符合题意； B．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故B错误，符合题意； C．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，故C正确，不符合题意； D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】AB．质点所受回复力的大小与位移的大小成正比，因而加速度的大小与位移的大小成正比，所以这四个质点的加速度大小关系为 aa＝ad＞ab＞ac 故AB错误； CD．质点越靠近平衡位置速度越大，位移越大则速度越小，所以四个质点的速度大小关系为 va＝vd＜vb＜vc 故C错误，D正确。 故选D。 10．C 【详解】根据如图所示，蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，则圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向则为从大圆到小圆，由图示可知，蜻蜓是向右飞行的；若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度传播，所以每个圆都应该是内切的。然而图中则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大，故选C。 11．AC 【详解】AB．减小波源的振幅，位于A点的浮标做受迫振动的振幅相应减小，故可以减小波源S的振动对浮标的影响，A正确，B错误； CD．减小波源的振动频率，由 可知，波长变大，衍射现象更明显，C正确，D错误。 故选AC。 12．ACD 【详解】A．绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用，各质点没有相互作用则形不成绳波，故A正确； B．绳波在传播过程中，各质点在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，故B错误； C．根据波的形成过程以及“由近及远，依次带动”的特点知，当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动，故C正确； D．波的形成过程是质点振动形式和能量的传播，故D正确。 故选ACD。 13．AB 【详解】A．介质中所有质点的起振方向都与波源的起振方向相同，都是竖直向上的，但是前面的质点带动后面的质点振动，所以图中质点20起振最晚，故A正确； B．T时，质点5开始向上振动，则质点4振动的速度方向竖直向上，故B正确； C．T时，质点9开始振动，则质点8振动的速度方向竖直向上，故C错误； D．t=T时，质点17开始振动，故D错误。 故选AB。 14．AC 【详解】A．根据图分析知，该波的振幅 周期 故0～1. 5s内 质点P通过的路裎为 故A正确； B．根据图乙知，时刻处质点P向y轴负方向振动，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误； C．根据图甲知，该波的波长为 该波的传播速率为 故C正确； D． 该波的波长 小于尺寸为9m的障碍物，不能发生明显的衍射现象，故D错误。 故选AC。 15．BC 【详解】A．波通过孔后，波速、频率、波长不变，故A错误； B．因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故B正确； C．如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C正确； D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据 可知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误。 故选BC。 16．CD 【详解】AB．A、E点是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，均是振动加强点振幅为2A，但位移会发生变化，所以图示时刻A、B两点的竖直高度差为 C点处于加强区域振幅为2A，此时处于平衡位置，AB错误； C．根据前面分析C点处于平衡位置，波峰位置正由E向B传播，所以可得C点正向上运动，C正确； D．根据公式有 可得从图示时刻起经后，质点B的路程为 D正确。 故选CD。 17． 介质 纵波 【详解】机械波产生和传播的两个条件是有波源和传播波的介质；声波是纵波． 18． 2 正 【详解】[1]根据 解得 T=2s [2]根据同侧法可知，此时x=4m处质点沿y轴正方向运动。 19． a 频率 【详解】[1]反射光线与入射光线关于法线对称，所以图a所示是水波的反射现象。 [2] 机械波发生折射时，传播方向发生改变，但频率不变。 20． 2:1 2 【详解】[1]两列波的传播速度大小相等，由可知 [2]A、B两列波传播到M点时所需要的时间分别为 ， A、B两列波的周期为 ，M点振动时间分别为 A、B波传播至M点时起振方向都向下，由独立性原理可知 ， 由叠加原理可知 21． 【详解】解：由图（b），设波的周期为T，根据题意可知 解得 则 由图（b），根据题意，质点1的振动方程为 22．(1) (2)60cm 【详解】（1）根据图甲可知波长 根据图乙可知波源的振动周期为 所以波速 （2）此列波振动的振幅 0.9s相当于1.5个周期，所以P点的振动路程为 23．2.0×103m 【详解】如图所示 A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面距水平地面的高度，用t1表示爆炸声直接传到O处所经时间，则有 用t2表示爆炸声经云层反射到O处所经时间，因为入射角等于反射角，则有， 代入数值得 24．（1）0.2s；（2）4m；（3）48cm 【详解】（1）波源振动的周期 （2）由于两波源产生的机械波在同一均匀介质中均沿x轴向左、右两边传播，所以两列波的波速相同，波源S1的振动先传播到P点，则波速大小为 波源产生的机械波的波长为 （3）波源S2的振动传播到P点的时间 在质点P已经振动的时间 由两波源的振动的位移与时间的关系可知，两波源的起振方向都是y轴正方向，所以在质点P参与波源S1的振动是处于平衡位置向y轴负方向振动，参与波源S2的振动是在平衡位置向y轴正方向振动；因此在后质点P从平衡位置向y轴正方向振动同时参与两列波的简谐运动，振幅为 在至内的时间为 所以在至内质点P通过的路程为 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 $