第三章 机械波 情境题专项-【新课程能力培养】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册练习手册（人教版）

第三章机械波。 情境题专项 1.彩超是向病人体内发射频率已精确掌握的 绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平 超声波，超声波经血液反射后被专用仪器 传播。绳上有另一质点P,且O、P的平 接收，测出反射波的频率变化，就可以知 衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点， 道血液的流速，这一技术利用了物理学中 P的位移恰好为0，速度方向竖直向下。 的下列哪一原理() 下列说法正确的是() A.回声 B.波的干涉 A.该简谐波是纵波 C.波的衍射 D.多普勒效应 B.该简谐波的最大波长为4L 2.一渔船停泊在岸边，若海浪的两个相邻波 C.=T时，P在平衡位置上方 峰的距离是12m,海浪的速度是6m/s。 PN 则渔船摇晃的周期是() D.=3T时，P的速度方向竖直向上 8 A.2s 5.(多选)如图所示，一水平长绳上系着一 B.Is 个弹簧和小球组成的固有频率为3Hz的 C.0.5s 振动系统。某时刻位于长绳两端的振源 D.条件不足，无法判定 P、Q分别在长绳上形成的两个波形及传 3.某地区地震波中的横波和 播方向如图所示，振幅都为A。两列波先 纵波传播速率分别约为 后通过弹簧上端处后观察到小球出现了 4km/s和9km/s。一种简 两次振动，第一次振动起振方向向上， 易地震仪由竖直弹簧振子 振动不显著，第二次则产生了较强烈的 P和水平弹簧振子H组成 震源 振动，则( (如图)。在一次地震中， 震源在地震仪下方，观察 第3题图 到两振子相差5s开始振动，则() A.P先开始振动，震源距地震仪约36km B.P先开始振动，震源距地震仪约25km 第5题图 C.H先开始振动，震源距地震仪约36km D.H先开始振动，震源距地震仪约25km A.振源P产生的波先到达弹簧处 4.如图，手持较长软绳端 B.振源Q产生的波在长绳中传播的速 点O以周期T在竖直方 度快 向上做简谐运动，带动 第4题图 C.振源P产生的波在长绳中的波速接近 69 N 高中物理选择性必修第一册（人教版） 7.2m/s 8.湖面上停放甲、乙两条船，它们相距30m, D.两列波不可能产生干涉，但相遇时绳 一列水波正在湖面上沿两船连线方向传 子上会出现振动位移为2A的点 播，观察到甲船从开始振动的1min内上 6.在学校运动场上50m直跑道的两端，分 下振荡30次，而乙船在这个时间内上下 别安装了由同一信号发生器带动的两个相 振荡28次。求： 同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为 (1)这列波的周期。 5m的声波。一名同学从该跑道的中点出 (2)水波在水面上传播的速度。 发，向某一端缓慢行进10m。在此过程 中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为 A.2 B.4 C.6 D.8 7.消除噪声污染是当前 环境保护的一个重要 课题。图示的消声器 可以用来削弱高速气 流产生的噪声。频率 第7题图 为f的声波沿水平管道自左向右传播，在 声波到达a处时，分成上下两束波，这两 束波在b处相遇时可削弱噪声。设上下两 束波从a运动到b的时间差为△t,不考虑 声波在传播过程中波速的变化。关于该消 声器的工作原理及要达到良好的消声效果 必须满足的条件，下列说法正确的是 ( A.利用了波的干涉，△t是的奇数倍 2f B.利用了波的衍射，△t是的奇数倍 2f C利用了被的干沙，4是子的奇数倍 D.利用了波的衍射，△是1的奇数倍 (70)练N 高中物理选择性必修第一册（人教版） C正确。 10AC【解折】技源张动的周期品-05 A正确；x=40m处的质点在t=0.5s时仍在平衡位置，B 错误，C正确；接收器接收到此波的时间1=40040s= 400 0.9s,D错误 11.f>ff【解析】A与车间距离减小，则ff;B 与车间距离增大，则f。 "情境题专项 1.D【解析】由题意可知，该仪器是测量反射波的 频率变化：而波的干涉、波的衍射及回声都不会产生频 率的变化；而多普勒效应中由于波源的移动而使接收到 的频率变化；故该技术体现的是多普勒效应，故D正 确，A、B、C错误。 2.A【解析】由波速公式=入可得T=入=12s= T 6 2S。故A正确，B、C、D错误。 3.A【解析】纵波的速度快，纵波先到，所以P先 开始振动，根据飞-七=5s,解得=36km。故A正确， 1V2 B、C、D错误。 4.D【解析】该简谐波上质点振动方向为竖直方向， 波的传播方向为水平方向，两者垂直，故为横波，故A 错误；0时，O位于最高点，P的位移恰好为0，速度 方向竖直向下，放两者问的距离为+子A,1-0,1,2, 3,,又有0、P的平衡位置间距为L,则入m= L 4 专L,放B错误：=0时，P的位移恰好为0，且速度方 向竖直向下，那么，召<牙，此时，P在平衡位量下 方，故C错误；=0时，P的位移恰好为0，且速度方向 竖直向下，那么，=双<子，此时P在平衡位置下方， 8<2 并向上运动，故D正确。 5.CD【解析】由“上下坡法”得知P振源起振方 向向下，Q振源起振方向向上，由于小球第一次振动时 起振方向向上，故先经过弹簧振子所在位置的是Q波 故A错误；由于两列波在同一介质中传播，波速相等， 故B错误：P晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了 较强烈的振动，即共振，故P的振动频率接近3H五，则 62 周期接近宁s,放速=今-斗k72mk,放C正 3 确；由于两列波的频率不同，不会产生稳定干涉现象， 由于两列波的波长不等，则根据波的叠加原理，有4个 时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点，故D正确。 6.B【解析】当同学到两个声源的间距为波长整数 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0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听 到声音变大：当同学到两个声源的间距为半波长的奇数 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，声 音减弱：故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声 音由强变弱的次数为4次。 7.A【解析】根据波的干涉特点知，两相干波源的 距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，要减 弱声音，所以满足距离差△x=△t为半波长的奇数倍， 而波长A=DT,整理可得△：为的奇数倍，故A正确， 2f B、C、D错误。 8.(1)2s(2)7.5m/s 【解析】(I)甲船从开始振动的1min内上下振荡 30次则甲船的振动周期为T-文=0s=28。这列波 的周期等于船的振动周期，也为2s。 (2)波从甲船传到乙船，1min内，甲船比乙船多 振荡2次，说明两船间的距离是两个波长，由题意得 2A=30m,得A=15m,则=今-75s. “感知高考 1.D【解析】弹簧上形成的波的振动方向与传播方 向平行，所以弹簧上形成的波是纵波，故A错误；同一 介质中，波的传播速度相同，推、拉弹簧的周期越小， 波的周期越小，由A=T可知，波长越短，故B错误； 标记物振动的速度反映的是机械波中质点在平衡位置附 近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的 传播速度，二者不是同一个速度，故C错误；标记物由 静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波传 播过程中也把能量传递给标记物，故D正确。 2.B【解析】由题图可知该简谐横波的波长为入= 2m,所以周期为1之册5-2s,当1s时，= 1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，相对平衡位 置的位移为0.1m,故B正确。