第三章 机械波 A卷基础达标卷-【金卷1号】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册单元检测AB卷（人教版）

第三章 机械波 A卷 基础达标卷 (时间：75分钟满分：100分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分.每小题只有一个选项符合题目要求 圜 1.下列对机械波的认识正确的是 ( A.形成机械波一定要有波源和介质 B.波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同 如 C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移 D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动 多 2.下列关于机械波的说法正确的是 A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化 B.发生干涉现象时，介质中振动加强的质点振动的振幅最大，振动减弱的质点振幅可能 为零 C.在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长 n D.某一频率的声波从空气进入水中时，波长和频率均增大 舒 3.水波通过小孔发生一定程度的衍射，为使衍射现象更明显，可以 A.增大小孔尺寸，同时增大水波的频率B.增大小孔尺寸，同时减小水波的频率 C.缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率 D.缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率 4.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动.以表示声源的速度，表示声波 的速度(u<o),f表示接收器接收到的频率，若u增大，则 ( ) 翻 A.f增大，v增大B.f增大，v不变 C.f不变，v增大 D.f减小，v不变 5.一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时的波形如图所示，质点B恰好在波谷，且经过0.1s 第一次回到平衡位置，质点A在B的左侧，则 49 A.图示时刻，质点A正在向下运动 B.图示时刻，质点B正在向上运动 C.t=0.5s时，质点A在向上运动 D.t=0.5s时，质点B在向下运动 6.如图所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振（起振方向相同）、频率Sa。: 相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播.在S1和S2的连线上有α、b、c三点， 已知S,a=ab=bc=cS,=会(a为波长)，则下列说法正确的是 A.b点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱 B.b点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强 C.a、b、c三点的振动都总是最强 D.a、b、c三点的振动都是有时最强，有时最弱 7.一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确 的是 B. A.波水平向右传播 B.质点H与质点F的运动方向相同 C.质点C比质点B先回到平衡位置 D.此时刻质点C的加速度为零 8.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图像如图中a、b 所示，则 Ay/cm A.该波的振幅可能是20cm B.该波的波长可能是8.4m C.该波的波速可能是10.5m/s D.该波由a传播到b可能历时7s 50- 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分.每小题有多个选项符合题目要求，全 部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分 9.如图是某时刻横波的波形图，则 A.若质点a向下运动，则波是从右向左传播的 B.若质点b向下运动，则波是从左向右传播的 C.若波从右向左传播，则质点c向下运动 D.若波从右向左传播，则质点c向上运动 10.如图所示，S是振源，MN是带孔挡板，其中M固定，N可上下移动，为了使原MM 来不振动的A点振动起来，可采用的方法是 A.增大S的频率 B.减小S的频率 C.N上移 D.N下移 11.如图所示是水波干涉的示意图，S、S,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 51 12.有两个静止的声源，发出声波1和声波2，在空气中传播，如图所示为某时刻这两列波的 图像，则下列说法中正确的是 y/cm c/m A.声波1的波速比声波2的波速大 B.相对于同一障碍物，声波1比声波2更容易发生明显的衍射现象 C.这两列波相遇时，不会产生干涉现象 D.这两列波相遇时，会产生干涉现象 三、非选择题：本题共6小题，共60分. 13.(6分)如图为某一简谐横波在t=0时刻的波形图，由此可知该波沿 传播，该时 刻a、b、c三点中加速度最大的是 点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡 位置的是 点，若t=0.02s时，质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为 m/s. Y/m c/n 14.(8分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x=5m的M点时的波形图， 图乙是质点V(x=3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x=10m处的质点，则 Q点开始振动时，振动方向沿y轴 （填“正”或“负”)方向；经过 s,Q点 第一次到达波峰 y/m y/m 10 10 N M Q 0大2式4万678910m -10 52 15.(8分)如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运 动表达式均为x=0.1sin(20πt)m,介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和 5m,两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10m/s. (1)求简谐横波的波长. …P B (2)P点的振动是加强还是减弱？ 一 53 16.(12分)一列简谐横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距s=6m的两质点.t=0时，b 点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4cm,而此时a点恰好经过平衡位置向上运 动，已知这列波的频率为25Hz. (1)求经过时间1s,a质点运动的路程； (2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速. 54 17.(12分)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，P、Q为 x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二 倍波长之间.已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s,振幅A=5c. 当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一 次处于波峰位置.求： (1)P、Q间的距离； (2)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中 通过的路程， 一 55 18.(14分)如图甲所示，为某一列简谐波在t=t。时刻的图像，图乙是这列波上质点P从这 一时刻起的振动图像，试讨论： ylcm ↑y/cm 100 10…… x/m 050外0.515， 00.1.20.30.4ts -10- -10- 乙 (1)波的传播方向和波速大小： (2)画出经过2.3s后波的图像，并求出质点P的位移和运动的路程. 56质点第三次经过M2时需再经过的时间为 ,=15s-2s=10 3 3 质点在20s内（即n=0=5个周期）的路程为 164 20cm,故由15A2=20cm,得振幅A,=3cm. 4 答案：14或号4或号 18.解析：(1)木板与竖直墙碰撞后，以原速率反弹，设向左 为正方向，由动量守恒定律有 m2Uo一m1Uo=(1十n2）v, u=0.4/s,方向向左，不会与竖直墙再次碰撞. 由能量守恒定律有 合(m十m:)d=子(m,十m:)d+mg 解得s1=0.96m. (2)木板与竖直墙碰撞后，以原速率反弹，由动量守恒 定律 m2%一m10=(1十m2)', =一0.2m/s,方向向右，将与竖直墙再次碰撞，最后 木板停在竖直墙处， 由能量守恒定律有 1 (m1十m2)G=um1g2, 解得s2=0.512m. 答案：(1)0.96m(2)0.512m 第三章机械波 A卷基础达标卷 1.A[波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件， 故A正确.简谐运动形成的波在介质中传播时，介质中 各质点都做简谐运动，在波的传播方向上，后面的质点 比前面的质，点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随 波的传播而发生迁移，而且各质，点的振动步调不一致， 故B、C、D均错误.] 2,B[产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变 化，使观察者接收到的频率发生了变化，但波源频率并不 改变，A错误；发生干涉现象时，介质中振动加强的质点振 幅最大，振动减弱的质，点振福最小，若两列波的振幅相等， 振动减弱的质点的振幅为零，B正确：质点做简谐运动时， 一个周期内通过的路程是四个振幅，与波长无关，C错误； 波速由介质决定，频率由波源决定，当声波从空气进入水 中时，频率不变，波速变大，则波长变大，D错误.门 3.D[根据观察到明显衍射的条件是缝、小孔的宽度或障 碍物的尺寸与波长相差不多，或小于波长，因此应缩小 小孔的尺寸或增大波长，选项A、B错误；根据公式v λ∫及水波的波速由介质决定，即水波的波速不变，则减 小频率可以使波长增大，故选项C错误，D正确.」 4.B[本题考查对波速和多普勒效应的理解，机械波在介 质中的速度由介质决定，与波的频率、波源的速度无关， 因此不论如何变化，都不变，声源向着接收器运动， 接收器单位时间接收到的完全波的个数增加，波源的速 度越大，单位时间接收到的完全波的个数越多，因此 增大时，f增大，B正确.」 5.C[根据波向右传播，由“上下坡法”或平移法可得质点 A向上振动，A错误；质点B在波谷位置，速度为零，B错 误；根据质，点B经过0.1s第一次回到平衡位置可得周 期T=0.4s,那么，1=0.5s=号T,由题图可得1=0.5s 时，质点A位移为正，向上振动，质点B在平衡位置向上 振动，C正确，D错误.] 1 6.C[当某点到两波源距离差△x=令×2=0,1,2，…) 时，渡点振动加强，当4r=含(2n十1)(m=0,12,… 时，该点振动减弱，△x。=入，△x6=0,△x。=入.所以Q、b、c 三，点的振动都加强.了 7.C[由于质点F要追随和它邻近的并且离波源稍近 的质点运动，又知道质，点F的运动方向是向下的，则 与它邻近的离波源稍近的质点的位置应在它的下方， 对照图像可以判断出波源在质点F的右方，故波是向 左传播的，所以选项A是错误的；与质点H邻近的并 且离波源稍近的质点I的位置在质，点H的上方，则质 ,点H的运动方向是向上的，所以选项B也是错误的；用 同样的方法可以判断出质点C要向下运动直接回到平 衡位置，而质，点B则先向上运动到达最大位移处后再返 回平衡位置，这样质点C要比质点B先回到平衡位置， 故选项C是正确的；质，点C此时处在最大位移处，其加 速度最大，所以选项D是错误的.] 8.D[题中给出了两个质点的振动图像，从图中直接可以 看出振动的振幅为10cm,周期为4s,选项A错误；因为 波是沿着a向b传播，所以从振动图像可以看出，T 4s,b比a至少晚振动三个周期，则a,b间距离与波长的关 系为s=(n十子）An=01,2,…,波由a传撸到6历时 三T(n=0,1,2,…),再利用0=产，可得选项 =T+ B、C错误，D正确.] 9.AD[根据质点振动方向与波的传播方向的关系，若a、 b向下运动，则波向左传播，B项错误，A项正确；若波向 左传播，则c向上运动，D项正确.] 10.BC[为使挡板后面产生明显的衍射，可减小频率，由入 =子知∫减小，波长增大，衍射现象明显：也可以在波 长不变时减小缝、孔的宽度，故选B、C.门 11.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运动，只是质点的振幅较大， 为A1十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点是波峰与波峰相遥，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，C点是波峰与波谷相遇，点，是减弱，点，不振动.] 12.BC「由题中波的图像知，这两列波的波长不同，但都 在空气中传播，波速相同，选项A错误；由入1>入2知，声 波1更容易发生明显的衍射现象，选项B正确；由f 知两列波的频率不同，不能发生千涉现象，选项C卫 确，选项D错误.] 13.x轴正方向cc100 14.解析：题图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由题图 甲可知，此时质，点M的振动方向向下，故Q,点开始振动的 方向沿y轴负方向.由题图甲可以看出波长λ=4m,由题图 乙可以看出周期T=4s,所以波速0=会=手m/s= 1/s.由题图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的 距离△x=8m,故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q 点第一次到达波峰的时间，则===88 答案：负8 15.解析：(1)设简谐波的波速为，波长为A,周期为T,由 T=2红得T=0.1s 由泼速公式0=产代入数据解得X=1m. (2)P,点距离两波源的路程差为PB-PA=1m=入，故 P点是振动加强点， 答案：(1)1m(2)加强 16.解析：(1)质，点a一个周期运动的路程 5=4A=0.16m,1s内的周期数n=ft=25, 则1s内运动的路程s=nso=4m. (2)若波由a传向6，则5w=(a十子)A, 600 u=f=4n十3m/s(n=1,2,…)； 若波由b传向a, 则5=(n十)A,==m/s(n=1,2…. 600 答案：(1)4m(2)见解析 17.解析：(1)由题意，O、P两点间的距离与波长入之间满 足0p=子1=35m 解得入=28cm波逢为0=÷=28m/6 在t=5s的时间间隔内，波传播的路程为s=vt 140cm 由题意有s=PQ十A 4 解得PQ=133cm (2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时 间为1=1+号T=25× 4 波源从平衡置开始运动，每经过干，改源运动的路程 为A. 故t时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm. 答案：(1)133cm(2)125cm 18.解析：(1)根据振动图像可以判 ylcm 断：P质点在t=t。时刻在平衡 10 位置且向负的最大位移处运 回 -1-0.5070.511.5 动，由此可确定波沿x轴正向 传播.由题图甲知λ=2m,由题 -10 图乙知T=0.4s,则0=产 0.4m/s=5m/s. (2)由于T=0.4s,所以2.3s=5是T,波形重复5次 再沿x轴推进子个波长，经过2.35后波的因像知图所 示，质，点P的位移为10cm,路程s=4A×5十3A=23A =2.3m 答案：(1)沿x轴正向传播5m/s(2)见解析图位 移为10cm路程为2.3m B卷能力提升卷 1.C[由题图可知，a、b两点间的距离一定小于一个波长， 故A错误；根据波的传播规律利用带动法可知，α点在 向下运动，b点向上运动，故B错误；b在平衡位置向上运 功，所以再经于，b质点将运动到波峰位置，故C正确：质 点只在平衡位置上下振动，不会随波迁移，故D错误.] 2.B[此时x=1.0m处的质，点正在向y轴负方向运动， 知该波向x轴负方向传播，故A错误：在波的传播方向 上，各，点的周期是相等的，由题图知波长是2.0m,则 T=A=2.0 =10s=0.20s,故B正确：t=0时刻x=1.5m 1 处的质点处在负方向的最大位移处，所以速度是0，故C 错误：再经1.0s,经历7=÷=0。=5个周期，质点 t 在一个周期内的路程等于4个振幅，x=1.5m处的质点 通过的路程为s=5×4A=20×0.02m=0.4m,故D 错误.门 3.B[当该同学到两个声源的间距之差为波长的整数倍 时，振动加强，听到的声音是加强的，故该同学从中间向 一侧移动0、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听到的声音 强；当同学到两个声源的间距之差为半波长的奇数倍 时，振动减弱，听到的声音是减弱的，故该同学从中间向 一侧移动1.25m、3.75m、6.25m、8.75m时，听到的声 音弱，故该同学从中间向一侧移动的过程中听到扬声器 声音由强变弱的次数为4次.] 4.C[简谐横波沿x轴正方向传播，波源停止振动后，波 将继续在介质中匀速传播，0.4s内简谐横波在介质中传 播的总距离为x=vt=0.4m,即0.4s时，x轴上0.4m 处的质点刚好起振，由振动图像可知其振动方向沿y轴 正方向，故C选项描述的波形图正确.] 5.D[波沿x轴正方向传播，运用波形平移法可知，题图 中x=40m处质点的起振方向为y轴负方向，波源开始 振动时方向沿y轴负方向，A错误：由题图读出波长为 入=20m,则周期为T=-器s=0.5s,B错误：波传到 x=400m处历时40040s=9s,此时质，点向下运动，再 40 经过0.375，即星T,则质点处于波峰，C错误：孩波的 1 频率为∫=宁=2Hz,若波源向x轴负方向运动，波源 与接收器间的距离增大，根据多普勒效应可知，接收器 收到波的频率减小，D正确，] 6.A[两列反向传播的简谐横波a(实线)和b(虚线)均可 视为绳波，传播的介质相同，故波速相同，而由题设条 件可知两列波的波长关系为入=多，所以报据T-产 得T=二T在题图中的P点，其位移刚好为零，若要 在以后的t时刻P点的位移为2A,且位于平衡位置上 方，则必须是两列波在，时刻P,点都处于波峰.从振动 的角度看，就是向右传播的波要经过n次全振动，而向 左传播的b波要经过(m十号）火全振功(m,m均为自然 数).若t。~t1的时间为t=nT。,a波经过了n次全振动， t 3 则b波经过的全振动次数为n=下2个。 0.5n,只有当n是奇数时，才能实现a波经过n次全振 动，而b波经过(m十司)次全振动，显然在题目给定的 选项中，只有A项给出的n是奇数且为1.从波动的观点 看，当n=1时，a传播的距离为入。，b传播的距离为 1.5λ，A项正确.] 7.D[由题意可知，此波的波长为A=号=90m=2m, f 即=35m=十是，当波源位移为负且向-y方向运 动时，P质点位移为负，速度沿十y方向；xQ=3m=入 十合，故Q质点位移为正，速度活十y方向，故D正确.] 8.B[对于波的干涉图样要清楚：一条加强线、一条减弱 线、一条加强线…其是加强线、减弱线彼此相间的稳 定图样，在图中A、B、C、D四点，由峰峰叠加，可知BD 5