第3章 章末检测卷（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一（人教版·江苏专版）

**基本信息** 高中物理机械波单元复习卷，覆盖简谐波传播、多普勒效应、干涉衍射等核心知识，通过基础与能力题梯度设计，强化运动和相互作用观念及科学推理，适配单元复习检测。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|10题|简谐波周期、波的传播方向判断、多普勒效应|用“上下坡法”分析质点振动方向（3题），结合波源振动图像比较波长（7题）| |非选择题|5题|波速计算、振动方程、波的叠加|两波源叠加分析振动减弱点（15题），波形图与振动图像综合求解波速（12题）|

章末检测卷（三）　机械波 （时间：75分钟　满分：100分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1.（2025•徐州月考）下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是（　　） A．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B．介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C．波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致 D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离不一定是质点振幅的两倍 2.（2026•如皋市搬经中学调研）如图，安装在公路旁的多普勒测速仪，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波。并接收被车辆反射回来的反射波。当某汽车远离测速仪时，被该汽车反射回来的反射波与测速仪发出的超声波相比（　　） A．频率变小，波速不变　 B．频率不变，波速变大 C．频率变小，波速变小　 D．频率变大，波速变大 3.（2025•常州期末）王老师在课堂上演示绳波的传播过程，他握住绳上的A点上下振动，某时刻绳上波形如图，则绳上A点的振动图像正确的是（　　） 4.（2025•扬州高二下期末）波的干涉和衍射都是波特有的现象。图甲为水波的衍射实验，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（　　） A．甲图中不管挡板N处于什么位置，水波都能发生明显的衍射现象 B．乙图中M点为振动加强点 C．乙图中N点为振动加强点 D．乙图中M点的位移不可能为零 5.（2025•镇江市丹阳市月考）如图所示，小鸭A（视为质点）在平静的河内戏水，在水面上形成一列稳定的水波，B为岸边飘落的树叶，已知水波的传播速度与水的深度成正比，下列说法正确的是（　　） A．树叶B会被水波推向岸边 B．小鸭A的振动周期大于树叶B的振动周期 C．在深水区，水波的频率变大 D．在深水区，水波更容易发生衍射现象 6.（2025•盐城阶段检测）如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的波形图， P、Q分别是平衡位置为x=1 m、x=4 m处的质点，已知波速为2 m/s，此时x=8 m处的质点刚开始运动，则（　　） A．这列波的起振方向沿y轴正方向向上 B．t=3 s时x=10 m处的质点第一次到达波峰 C．t=3 s时Q质点的加速度方向沿y轴正方向向上 D．t=1 s时P质点的速度方向沿y轴正方向向上 7.（2026•六合高级中学期初）水面有相距较近的甲、乙两个波源，t=0时刻，甲、乙两个波源同时开始振动，甲、乙的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲波源形成的机械波传播速度大 B．甲、乙波源形成的机械波的周期之比为2∶1 C．甲、乙波源形成的机械波在相遇区域会产生稳定的干涉现象 D．甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2 8.（2025•淮安期中）如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P、Q是振动加强区域中的点，下列说法正确的是（　　） A．Q点到两波源的距离差等于2λ B．S1波在该区域传播速度更大 C．P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D．两波源之间的距离一定在3个波长到4个波长之间 9.（2026•六合高级中学期初）甲、乙两同学各用一只手握着水平轻绳的一端，上、下振动分别形成A、B两列绳波，在t=0时刻的波形如图所示，此时，A波传播到P点，B波传播到Q点，绳上O点到P、Q的距离相等，则下列判断正确的是（　　） A．A波先传播到O点 B．两同学的手同时开始振动 C．两同学的手起振的方向均向上 D．两列波叠加后，O点为振动加强点 10.（2026•如皋中学阶段考试）如图1所示，在x轴上相距1.5 cm的O、M两点有两波源，t=0时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图2、图3所示。已知两波的传播速度为1 cm/s，x轴上的P点与O点相距1.2 cm，则（　　） A．两列波不能发生干涉现象 B．M点波源的振动方程为y=4sin cm C．P点为振动加强点，振幅为7 cm D．t=0.5 s时，P点沿y轴正方向振动 二、非选择题（本题共5小题，共56分） 11.（10分）（2026•南通期中）健身者在公园以每秒2次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自左向右呈波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波，某时刻波形如图所示，其中A点位于波谷，B点位于波峰。已知A、B两点竖直高度差为0.6 m，平衡位置相距6 m。求： （1）该简谐横波的传播速度大小v； （2）经t=10 s，绳上B点通过的路程s。 12.（10分）（2026•六合高级中学期初）在海洋气象观测中，一列沿x轴传播的海浪（可视为简谐波）被监测站记录，t=0时刻的波形图如图甲所示，浮标P和Q分别位于xp=6 m和xQ=11 m处。浮标P的振动图像如图乙所示。求： （1）海浪沿x轴传播的速度大小； （2）从t=0开始，浮标Q到达波峰的时间。 13.（10分）（2025•南通期末）图甲中，青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动形成水波。以青蛙所在位置为原点O，某时刻波源垂直xOy平面振动所产生波的示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷，图丙为某质点的振动图像，图中a、T为已知量。求： （1）波在水中的传播速度大小v； （2）从图乙所示状态开始，P质点到达波谷所需最短时间t。 14.（15分）（2026•六合高级中学期初）如图甲所示，太空舱中弹簧振子沿轴线AB自由振动，一垂直于AB的弹性长绳与振子相连，沿绳传播方向为x轴，沿弹簧轴线方向为y轴，弹簧振子振动后，某时刻记为t=0时刻，振子的位移y随时间t变化的关系式为y=－0.1sinm，绳上产生一列沿x轴传播的简谐横波，如图乙所示，实线为t0时刻绳子的波形，虚线为t0＋0.2 s时刻绳子的波形，P为绳上x=4 m处的质点。求： （1）绳波的传播速度； （2）在t0＋1.0 s时刻，质点P所处位置的坐标。 15.（15分）（2025•镇江期末）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=0和x=14 m处，波源的振幅均为4 cm，传播速度相同。如图所示为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=4 m和x=10 m的P、Q两质点刚开始振动，且t1=0.5 s时刻，质点P第一次到达波峰处，质点M的平衡位置处于x=8 m处。求： （1）简谐波的传播速度v； （2）写出从0时刻开始质点P的振动方程； （3）从t=0到t2=5 s内，质点M运动的路程。 4 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 章末检测卷（三）　机械波 1.A　简谐波传播过程中，介质中的质点在波源驱动力的作用下做受迫振动，振动周期都等于波源的振动周期，也等于波的周期，A正确；简谐波在同一均匀介质中传播时速度不变，而质点做简谐运动的速度随时间做周期性变化，B错误；纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向在同一直线上，但不是总是一致；横波的传播方向与质点的振动方向相垂直，C错误；横波的波峰与波谷在振动方向上的距离是质点振幅的两倍，D错误。 2.A　根据多普勒效应可知，当某汽车远离测速仪时，被该汽车反射回来的反射波与测速仪发出的超声波相比，频率变小，波速不变，故A正确，B、C、D错误。 3.B　根据波的传播方向向右，及“上下坡”法可知，t=0 时刻，A点处于平衡状态且振动方向向下，故选B。 4.B　当水波的波长比M、N之间狭缝大得多或者相差不大时，水波才能发生明显的衍射现象，A错误；图乙中，M点为两列波波峰交点，M点振动加强，B正确；图乙中，N点为两列波波峰和波谷交点，N点振动减弱，C错误；波是在不停振动着的，M点的位移可能为零，D错误。 5.D　水面上的树叶只会上下振动，不能随波迁移，不会被水波推向岸边，选项A错误；水波传播过程中，各个质点与波源的振动频率和周期均相等，选项B、C错误；根据波速公式λ=，结合波的传播速度与水的深度成正比的条件可知，深水区的水波速度更大，波长更长，更容易发生衍射现象，选项D正确。 6.C　由图可知，波长λ=8 m；所以周期T==4 s，8 m处质点刚开始运动，由“同侧法”可知，该质点起振方向向下，所以波源起振方向向下，故A错误；2 m处的波峰是距10 m处最近的波峰，传到10 m处所需时间t== s=4 s，故B错误；0~3 s质点Q经历了个周期，由图知t=0时质点Q在平衡位置向上运动，则t=3 s时，质点Q在波谷，此时Q点的加速度向上，故C正确；0~1 s质点P经历了个周期，P质点在x轴下方，且向下运动，故D错误。 7.D　波速由介质决定，同种介质中机械波的传播速度相等，A项错误；由甲、乙的振动图像可知，甲、乙波源形成的机械波的周期分别为T甲=4 s、T乙=8 s，周期之比为1∶2，B项错误；甲、乙波源形成的机械波的周期不同，在相遇区域不能产生稳定的干涉现象，C项错误；由波速v=，可知甲、乙波源形成的机械波的波长之比为1∶2，D项正确。 8.A　由题意可知，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，振动加强点到两波源的距离差是波长的整数倍，题图中直线上各点到两个波源的距离相等，则P点到两波源的距离差等于λ，Q点到两波源的距离差等于2λ，故A正确；两列波在同一介质中传播，则传播速度相等，故B错误； P点此时刻振动最强，因为S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，P点振动始终加强，所以过半个周期后，振动仍然加强，故C错误；因为S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域，所以波程差大于2个波长，但又小于3个波长，所以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间，故D错误。 9.C　两列波沿绳传播的速度一样快，因此两列波同时传播到O点，故A错误；t=0时刻，B波传播的距离远，因此乙同学的手先振动，故B错误；由P、Q的起振方向可知，两同学的手起振的方向均向上，故C正确；由于两列波的波长不同，频率不同，叠加后不能形成稳定的干涉，因此不能形成稳定的振动加强点，故D错误。 10.C　这两列波的振动周期相同，故频率相同，相位差也恒定，符合干涉条件，故A错误；从图3可知，M点波源的振动方程为y=4sin cm，故B错误；因两波波长同为0.2 cm，波源振动频率相同，起振方向刚好相反，点P到两波源的距离差为0.9 cm，距离差刚好是半波长的奇数倍，故质点P为振动加强点，振幅为两波振幅之和为7 cm，故C正确；P点与O点相距1.2 cm，O点的波源传至P点时需1.2 s，故0.5 s时不考虑O点波源的影响；由于P点与M点相距0.3 cm，M点的波传至P需0.3 s，故0.5 s时刻，P点只振动了0.2 s，刚好振动了一个周期，回到平衡位置且向下运动，故D错误。 11.（1）8 m/s　（2）24 m 解析：（1）由波形图，有λ=6 m 可得λ=4 m 所以v=λf=8 m/s。 （2）由题意可知，周期T==0.5 s 振幅A=0.3 m 所以s=•4A=24 m。 12.（1）12 m/s　（2）s（n=0，1，2，…） 解析：（1）由图乙可知，浮标P的振动周期T=1 s 由图甲可知，波长λ=12 m 根据波速、波长、周期的关系式v= 代入数据解得v=12 m/s。 （2）由图甲、乙可知，海浪沿x轴正方向传播，浮标Q到达波峰时传播距离Δx=（12n＋2）m（n=0，1，2…） 浮标Q到达波峰的时间t= 解得t=s（n=0，1，2，…）。 13.（1）　（2）T 解析：（1）由于虚线圆表示波谷，根据图乙可知两波谷之间距离为0.8a，则波长λ=0.8a 根据图丙可知波的周期为T，则波速v==。 （2）根据图乙可知P质点与O点距离为 x==a 从图乙所示状态开始，P点到达波谷所需最短时间 t=，联立解得t=T。 14.（1）（20n＋5）m/s（n=0，1，2，3，…） （2）（4 m，－0.1 m） 解析：（1）振源在坐标原点，绳子上产生的波只能向右传播，由图乙可知λ=4 m，由t0到t0＋0.2 s波传播的距离Δx=nλ＋λ=（4n＋1）m（n=0，1，2，3，…） 则波速Δv===（20n＋5）m/s（n=0，1，2，3，…）。 （2）由题意得0.2 s=nT＋T（n=0，1，2，3，…） 则T= s（n=0，1，2，3，…） 已知振子的位移y随时间t变化的关系式为 y=－0.1sinm 所以在t0＋1.0 s时刻，质点P的位移 y=－0.1sin=－0.1sin=－0.1sin（10n＋2.5）π（n=0，1，2，3，…）=－0.1 m 质点P所处位置的坐标为（4 m，－0.1 m）。 15.（1）2 m/s　（2）y=4sinπt（cm）（0≤t≤3 s）　t=3 s后，质点P处于静止状态　（3）8 cm 解析：（1）由题图可知t=0时质点P向上振动，t1=0.5 s时刻，质点P第一次到达波峰处，则有Δt=0.5 s=T 解得周期为T=2 s，由题图可知波长为λ=4 m，则简谐波的传播速度为v==2 m/s。 （2）x=14 m处的波源的振动从t=0时刻传到质点P处所用时间为t′= s=3 s， 则在0~3 s内质点P的振动方程为 y=Asint=4sinπt（cm）（0≤t≤3 s） 当t=3 s时，x=14 m处的波源的振动刚好传到质点P处，此时位于x=0处波源的振动使质点P从平衡位置向下振动，位于x=14 m处波源的振动使质点P从平衡位置向上振动，则质点P处为振动减弱点，且两波的振幅相等，所以t=3 s后，质点P一直处于静止状态。 （3）从t=0到t2=5 s内，左侧波传到M点时间为 t1== s=2 s 右侧波传到M点时间为t2== s=1 s 在0~1 s内，质点M不动，1 s~2 s内，质点M运动半个周期，则有s1=2A=8 cm 在t=2 s时，左侧波使质点M从平衡位置向上振动，右侧波使质点M从平衡位置向下振动，则质点M为振动减弱点，2 s~5 s内，质点M一直处于静止状态；故0~5 s内，质点M运动的路程为s=s1=8 cm。 学科网（北京）股份有限公司 $