第三章 机械波 章末练习卷 -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　章末练习卷 一、选择题： 1．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为(　　) A．月球太冷，声音传播太慢 B．月球上没有空气，声音无法传播 C．宇航员不适应月球，声音太轻 D．月球上太嘈杂，声音听不清楚 2．关于横波和纵波，下列说法正确的是(　　) A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反 B．对于纵波，质点的运动方向与波的传播方向一定相同 C．形成纵波的质点随波一起迁移 D．空气介质只能传播纵波 3．一列横波正沿水平方向由西向东传播，则下列说法中正确的是(　　) A．波中的各个质点都在由西向东运动 B．波中的各个质点一定沿水平方向振动 C．波中的各个质点一定沿竖直方向振动 D．以上说法都错误 4．一列简谐横波向x轴正方向传播，下图是某时刻波的图像，以下说法不正确的是(　　) A．各质点的振幅均为2 cm B．a、c质点的振动方向相同 C．b质点具有正向最大速度 D．d质点具有正向最大加速度 5．一渔船停泊在岸边，若海浪的两相邻波峰的距离是12 m，海浪的速度是6 m/s，则渔船摇晃的周期是(　　) A．2 s　　　　　　　 B．0.5 s C．1 s D．条件不足，无法判定 6．一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1＝3λ2，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为(　　) A．3∶1　1∶1　　　　　　 B．1∶3　1∶4 C．1∶1　3∶1 D．1∶1　1∶3 7．下列现象或事实属于衍射现象的是(　　) A．风从窗户吹进来 B．雪堆积在背风的屋后 C．听到墙外人的说话声 D．晚上看到水中月亮的倒影 8．当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是(　　) A．质点P的振动有时是减弱的 B．质点P的振幅最大 C．质点P的位移始终最大 D．质点P的位移一定不为零 9．下图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时(　　) A．a、b连线中点速度为零 B．a、b连线中点振动加强 C．再经过周期，a、b两点振动减弱 D．再经过周期，c、d两点振动加强 10．(多选)如图甲所示的y－x图线表示一列简谐波在沿x轴方向传播时的波形图，若以图甲所示情况为计时起点，那么图乙所示y－t图线表示的是(　　) A．当这列波沿x轴正方向传播时，是表示a质点的振动图像 B．当这列波沿x轴负方向传播时，是表示a质点的振动图像 C．当这列波沿x轴正方向传播时，是表示b质点的振动图像 D．当这列波沿x轴负方向传播时，是表示b质点的振动图像 11．(多选)关于波长的下列说法中正确的是(　　) A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长 B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长 C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长 D．在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长 12.(多选)一列简谐横波沿着x轴负方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.6 m，如图甲所示，A、B两质点振动图像如图乙所示．由此可知(　　) A．该简谐波的波长为0.8 m B．该简谐波的最大波速为0.2 m/s C．t＝1.5 s时A、B的速度相同 D．t＝0.5 s到t＝1.5 s内，A、B的路程均为2 cm 13．(多选)下列为水波的衍射现象，S为波源，d为挡板上的小孔宽度，相邻弧线间距为一个波长，其中符合事实的是(　　) 14．(多选)下图是水波干涉的示意图，S1、S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波源的频率相同，振幅相等，则下列说法正确的是(　　) A．A点一会儿在波峰，一会儿在波谷 B．B点一会儿在波峰，一会儿在波谷 C．C点一会儿在波峰，一会儿在波谷 D．D点一会儿在波峰，一会儿在波谷 15．(多选)如图所示，将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是(　　) A．振针向右移动 B．振针向左移动 C．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率小 D．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率大 16．(多选)下面选项利用了多普勒效应的是(　　) A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车是否超速，以便于进行交通管理 C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况 D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去 二、填空与计算题 17.如图(a)，在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和点波源S2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C(0，0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)． 18.一列简谐横波的波形如图所示，实线表示t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.05 s时刻的波形图，求： (1)该简谐横波的振幅与波长． (2)若2T ＞t2－t1＞T，波速可能的大小(T为周期) 参考答案： 1.解析：选B．两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件——介质，故B正确． 2.解析：选D．质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，质点的振动方向与波的传播方向平行的波是纵波，A错误；纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，B错误；无论横波还是纵波，质点都不随波迁移，C错误；横波不能在空气中传播，空气只能传播纵波，D正确． 3.解析：选D．横波中质点的振动方向和传播方向垂直，各质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，而对于一列横波来说，其各个质点可以在与传播方向垂直的平面内的任何方向振动，A、B、C错误，D正确． 4.解析：选B．各质点振幅均相同，A正确；由“上、下坡法”或“同侧法”可判断a向下，b、c向上运动，b的正向速度最大，d的速度为零，但正向加速度最大，所以C、D正确，B错误． 5.解析：选A．海浪的波长λ＝12 m，海浪的速度是v＝6 m/s，由波速公式v＝得周期T＝＝ s＝2 s，A正确，B、C、D错误． 6.解析：选C．同一列波，频率不变，v＝λf，＝＝，故C正确． 7.解析：选C．波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射．C与衍射现象相符，A、B、D不属于衍射现象． 8.解析：选B．P点是两列波的波峰的相遇点，故其振动始终是加强的，A错误；质点P处于振动加强区，振幅最大，B正确；对于某一个振动的质点，位移是会随时间变化的，C错误；质点振动到平衡位置时，位移为零，D错误． 9.解析：选B．a点是波谷与波谷相遇的点，b点是波峰与波峰相遇的点，所以a、b两点振动都加强，再过周期，振动仍加强，故C错误；a、b连线中点处在振动加强区域，振动加强，此时刻该质点的位移为零，但速度最大，故A错误，B正确；c、d两点是波峰与波谷的相遇点，振动减弱，再经过周期，振动仍减弱，故D错误． 10.解析：选AD．根据波的传播方向，确定质点的振动方向，进而画出该点的振动图像．如果这列波沿x轴正方向传播，a点应向上运动，b点应向下运动，这样图乙表示的是a质点的振动图像；如果这列波沿x轴负方向传播，a点应向下运动，b点应向上运动，图乙表示的是b质点的振动图像；故A、D正确． 11.解析：选AC．机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故A正确；由波形图可知，在一个完整波形上，位移相同的相邻质点之间距离不一定等于一个波长，故B错误；速度最大且相同的质点，在波形图上是在平衡位置上，如果相邻，那么正好是一个完整波形的两个端点，故C正确；振动情况总是相同的两质点间的距离是波长的整数倍，故D错误． 12.解析：选BC.由图知，t＝0时刻质点B通过平衡位置向上运动，质点A位于波峰，而波沿x轴负向传播，则有：Δx＝0.6 m＝λ(n＝0，1，2，3，…)，解得λ＝ m(n＝0，1，2，3，…)，可知当n＝0时，波长为0.8 m，即该简谐波的波长可能为0.8 m，故A错误；由图知周期 T＝4 s，则波速为v＝＝ m/s(n＝0，1，2，3，…)，当n＝0时，最大波速为0.2 m/s，故B正确；由图知，t＝1.5 s时A、B两质点到平衡位置的距离是相等的，所以振动的速度大小相等，又由图可知，在t＝1.5 s时刻二者运动的方向相同，所以它们的振动速度相同，故C正确；由图知周期 T＝4 s，在0.5～1.5 s间，由数学知识可知，质点A先靠近平衡位置，后远离平衡位置，通过的路程为2 cm，质点B先远离平衡位置，后靠近平衡位置，通过的路程为(4－2) cm，故D错误． 13.解析：选BC．A、B中小孔宽度远大于波长，衍射现象不明显，故A错误，B正确；C、D中小孔宽度远小于波长，衍射现象明显，但穿过小孔后，波速和频率不变，波长应不变，故C正确，D错误． 14.解析：选ABD．在波的干涉中，振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置两侧做简谐振动，只是质点的振幅较大，为A1＋A2.本题中由于A1＝A2，故振动减弱区的质点并不振动，而此时A点是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，都是加强点，又因为A、D、B三点在一条振动加强线上，这条线上任一点的振动都是加强的，故此三点都为加强点，且都是一会儿在波峰，一会儿在波谷．而C点是波峰与波谷相遇点，是减弱点，不振动． 15.解析：选AC．振针(波源)前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于波源远离观察者时，水波波长变长，观察者接收到的频率比振针的振动频率小，故A、C正确． 16.解析：选ABD．凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，A正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可以判断汽车是否超速，B正确；铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，C错误；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，D正确． 17.解析：由几何关系可知两波源到A点的距离为AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以两波的路程差为2 m；同理可得，BS1－BS2＝0，为波长的整数倍，由振动图像知两振源振动方向相反，故B点振动减弱；两波源到C点的路程差为Δx＝CS1－CS2＝1 m，波长λ＝vT＝2 m，所以C点振动加强． 答案：2　减弱　加强 18.解析：(1)根据波的图像可以求出： 振幅A＝5 cm；波长λ＝8 m. (2)若波向右传播，从t1＝0到t2＝0.05 s，传播了2 m， 即λ，所以t2－t1＝T＋nT， 解得周期：T＝ s，因为2T＞t2－t1＞T， 所以n＝1，T＝ s＝0.04 s，波速：v＝＝200 m/s； 若波向左传播，从t1＝0到t2＝0.05 s，传播了6 m， 即λ，所以t2－t1＝T＋nT， 解得周期：T＝ s，因为2T＞t2－t1＞T， 所以n＝1，T＝ s＝ s，波速：v＝＝280 m/s. 答案：(1)5 cm　8 m (2)若波向x轴正方向(向右)传播，波速为200 m/s；若波向x轴负方向(向左)传播，波速为280 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $