第三章 机械波 训练-2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

第3章 机械波 训练-2025-2026学年物理粤教版（2019）选择性必修第一册 一、选择题。 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 C．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 D．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 2、如图所示，1,2,3,4，…是某绳(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点。开始时绳处于水平方向，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2,3,4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向下运动，经过二分之一周期，质点9开始运动。则在二分之一周期时，下列说法正确的是(　　) A．质点3向上运动　　 B．质点5所受回复力为零 C．质点6的加速度向下 D．质点9的振幅为零 3、在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是(　　) 4、已知空气中的声速为340 m/s.现有几种声波：①周期为 s，②频率为104 Hz，③波长为10 m．它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是(　　) A．①和② B．②和③ C．①和③ D．都可以 5、如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2＞v1.设甲听到的笛声频率为f1，乙听到的笛声频率为f2，司机自己听到的笛声频率为f3，则此三人听到笛声的频率关系正确的是(　　) A．f1＞f2＞f3 B．f1＜f3＜f2 C．f1＞f3＞f2 D．f3＞f1＞f2 6、（双选）一列简谐横波沿x轴传播，它在t＝0时刻的波的图像如图甲所示，下面的分析正确的是(　　) A．如果这列波是沿＋x方向传播的，则乙图可能是甲图中的a点的振动图像 B．如果这列波是沿＋x方向传播的，则乙图可能是甲图中的b点的振动图像 C．如果这列波是沿－x方向传播的，则乙图可能是甲图中的c点的速度随时间变化的图像 D．如果这列波是沿－x方向传播的，则乙图可能是甲图中的d点的速度随时间变化的图像 7、当波源远离观测者时，观测者所接收到的频率f′和波源振动的频率f的关系为(　　) A．f′＝f　　　B．f′<f C．f′>f D．无法确定 8、关于横波和纵波，下列说法中正确的是(　　) 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，质点的振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．形成横波的质点只在平衡位置附近振动，不会随波一起迁移 9、如图所示，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为 0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是(　　) 10、声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20 000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是(　　) A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些 B．不能产生明显的衍射 C．它不能被人听到 D．不能产生反射现象 11、汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 ACC 自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去．汽车使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度．若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则(　　) A．当f′=f时，表明前车一定做匀速直线运动 B．当f′=f时，表明前车一定处于静止状态 C．当f′＞f时，表明前车正在减速行驶 D．当f′＜f时，表明前车正在减速行驶 12、如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪，某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向渔港传播，下列说法正确的有(　　) A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船完全不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 二、填空含实验题。 13、如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2=0.3s时刻波的图像，该波波速为20m/s，该波的周期为___________s；该简谐波沿x轴__________（选填“正向”或“负向”）传播。 14、弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8 cm的简谐运动，在t＝0.25 s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为________cm/s；在t＝________s时，位于x2＝45 cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。 三、计算题。 15、地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s 的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波。一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3 min。假定地震波沿直线传播，求震源与监测点之间的距离x。 16、某实验室中悬挂着一弹簧振子A和一单摆B，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子A开始振动4.0 s后，单摆B才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离。 17、一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x＝0和x＝5 cm处的两个质点．t＝0时开始观测，此时质点O的位移为y＝4 cm，质点A处于波峰位置；t＝ s时，质点O第一次回到平衡位置，t＝1 s时，质点A第一次回到平衡位置．求： (1)简谐波的周期、波速和波长； (2)质点O的位移随时间变化的关系式． 第3章 机械波 训练-2025-2026学年物理粤教版（2019）选择性必修第一册 一、选择题。 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 C．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 D．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 【答案】B　 2、如图所示，1,2,3,4，…是某绳(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点。开始时绳处于水平方向，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2,3,4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向下运动，经过二分之一周期，质点9开始运动。则在二分之一周期时，下列说法正确的是(　　) A．质点3向上运动　　 B．质点5所受回复力为零 C．质点6的加速度向下 D．质点9的振幅为零 【答案】A　 3、在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是(　　) 【答案】D　 4、已知空气中的声速为340 m/s.现有几种声波：①周期为 s，②频率为104 Hz，③波长为10 m．它们传播时若遇到宽约为13 m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是(　　) A．①和② B．②和③ C．①和③ D．都可以 【答案】C　 5、如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2＞v1.设甲听到的笛声频率为f1，乙听到的笛声频率为f2，司机自己听到的笛声频率为f3，则此三人听到笛声的频率关系正确的是(　　) A．f1＞f2＞f3 B．f1＜f3＜f2 C．f1＞f3＞f2 D．f3＞f1＞f2 【答案】C　 6、（双选）一列简谐横波沿x轴传播，它在t＝0时刻的波的图像如图甲所示，下面的分析正确的是(　　) A．如果这列波是沿＋x方向传播的，则乙图可能是甲图中的a点的振动图像 B．如果这列波是沿＋x方向传播的，则乙图可能是甲图中的b点的振动图像 C．如果这列波是沿－x方向传播的，则乙图可能是甲图中的c点的速度随时间变化的图像 D．如果这列波是沿－x方向传播的，则乙图可能是甲图中的d点的速度随时间变化的图像 【答案】BD　 7、当波源远离观测者时，观测者所接收到的频率f′和波源振动的频率f的关系为(　　) A．f′＝f　　　B．f′<f C．f′>f D．无法确定 【答案】B　 8、关于横波和纵波，下列说法中正确的是(　　) 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，质点的振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．形成横波的质点只在平衡位置附近振动，不会随波一起迁移 【答案】D　 9、如图所示，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为 0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是(　　) 【答案】C　 10、声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20 000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是(　　) A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些 B．不能产生明显的衍射 C．它不能被人听到 D．不能产生反射现象 【答案】C　 11、汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 ACC 自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去．汽车使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度．若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则(　　) A．当f′=f时，表明前车一定做匀速直线运动 B．当f′=f时，表明前车一定处于静止状态 C．当f′＞f时，表明前车正在减速行驶 D．当f′＜f时，表明前车正在减速行驶 【答案】C　 12、如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪，某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向渔港传播，下列说法正确的有(　　) A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船完全不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 【答案】D　 二、填空含实验题。 13、如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2=0.3s时刻波的图像，该波波速为20m/s，该波的周期为___________s；该简谐波沿x轴__________（选填“正向”或“负向”）传播。 【答案】0.4 负向 14、弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8 cm的简谐运动，在t＝0.25 s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为________cm/s；在t＝________s时，位于x2＝45 cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。 【答案】20　 2.75 三、计算题。 15、地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s 的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波。一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3 min。假定地震波沿直线传播，求震源与监测点之间的距离x。 【答案】1 260 km 【解析】设P波的传播时间为t，则x＝vPt，x＝vS(t＋Δt) 解得x＝Δt，代入数据得x＝1 260 km。 16、某实验室中悬挂着一弹簧振子A和一单摆B，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子A开始振动4.0 s后，单摆B才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离。 【答案】40 km　 【解析】设地震纵波和横波的传播速度分别为vP和vS，则vP＝fλP，vS＝fλS，式中f为地震波的频率，λP和λS分别表示地震纵波和横波的波长．设震源离实验室的距离为s，纵波从震源传播到实验室所需时间为t，则s＝vPt，s＝vS(t＋Δt)，式中，Δt为摆B开始摆动的时刻与振子A开始振动的时刻之差．由以上各式得s＝，代入数据得s＝40 km 17、一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x＝0和x＝5 cm处的两个质点．t＝0时开始观测，此时质点O的位移为y＝4 cm，质点A处于波峰位置；t＝ s时，质点O第一次回到平衡位置，t＝1 s时，质点A第一次回到平衡位置．求： (1)简谐波的周期、波速和波长； (2)质点O的位移随时间变化的关系式． 【答案】(1)4 s　7.5 cm/s　30 cm (2)y＝0.08cos m或y＝0.08sin m 【解析】(1)设振动周期为T.由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T＝4 s， ① 由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t＝ s时回到平衡位置，而A在t＝1 s时回到平衡位置，时间相差 s．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v＝7.5 cm/s， ② 利用波长、波速和周期的关系得， 简谐波的波长λ＝30 cm. ③ (2)设质点O的位移随时间变化的关系为 y＝Acos， ④ 将①式及题给条件代入上式得 ⑤ 解得φ0＝，A＝8 cm. ⑥ 质点O的位移随时间变化的关系式为 y＝0.08cos m 或y＝0.08sin m. 学科网（北京）股份有限公司 $