第三章 机械波（单元分层自测·基础通关卷）物理粤教版选择性必修第一册

2026-2027学年选择性必修第一册物理单元自测参考答案 第三章 机械波·基础通关 （满分100分，考试用时75分钟） 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1．D 2．C 3．B 4．A 5．D 6．D 7．D 二、多选题（共3小题，每题6分，少选得3分，错选不得分，共18分） 8．BCD 9．AC 10．AD 3、 非选择题（共54分） 11．（7分）【答案】 多（2分） 4m/s（5分） 【详解】（1）[1]在图（乙的处时，沙摆的速度最小，在处时，沙摆的速度最大，所以堆积的细沙比处多； （2）[2]根据单摆周期公式： 它们在同一地点，且摆长相同，则周期相同，设为，段经历的时间是： 段经历的时间为： 设板长为，则： 比较可得： 。 12．（6分）【答案】 加强（2分） D（4分） 【详解】（1）[1]据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于，所以路程差为波长的整数倍，所以该点P为振动加强点； （2）[2]据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确。 故选D。 13．（12分）【答案】(1)，沿轴负方向传播 (2)，n=0，1，2… 【详解】（1）由题图可知，波长（2分） 时，处的质点经过平衡位置且沿轴负方向运动，根据波形平移法可知，波沿轴负方向传播 时第一次到达波峰位置，因此（2分） 解得周期（2分） 因此波速为（2分） （2）从实线波形到虚线波形，波向左传播的距离为，n=0，1，2…（2分） 因此虚线对应的时刻为，n=0，1，2…（2分） 14．（12分）【答案】(1) (2)向右 【详解】（1）由图可知（2分） 若这列波向左传播，且时间间隔与周期的关系为（2分） 则有（2分） 波的传播速度（2分） （2）若波向右传播，内传播距离的通式为（2分） 若波向左传播，内传播距离的通式为（2分） 若波传播速度，则有（2分） 因此波的传播方向为向右传播。 15．（15分）【答案】(1)16个 (2) 【详解】（1）根据振动方程可知，两波的周期均为（2分） 则波长（2分） P、Q间的振幅为4A的点为振动加强点，又两波源振动的相位相差为，即振动步调完全相反，则振动加强点距两波源的波程差为半波长的奇数倍，设O、P间的振动加强点到P点的距离为，则有 解得（2分） 则n的取值可以为0，1，2，3，4，5，6，7，共8个 即O、P间有8个振动加强点，根据对称性可知，P、Q间振幅为4A的点的个数为16个（2分） （2）O点距两波源的距离相等，两波源振动步调完全相反，则O点为振动减弱点，振幅为2A（2分） 又O、P间与O、Q间均恰有4个波长（2分） 故O点处的振动方程为（3分） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年选择性必修第一册物理单元自测 第三章 机械波·基础通关 （满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 5．测试范围：选择性必修一第一章。 6．难度系数：0．85。 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1．关于振动和波，下列说法正确的是（　　） A．如果波源停止振动，介质中所有质点也立即停止振动 B．波动的过程是介质中的质点由近及远的传播过程 C．有振动一定有波，但有波不一定有振动 D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程 【答案】D 【详解】A．波源停止振动后，已经传出的波仍会继续传播，介质中的质点也会继续振动一段时间，故A错误； B．波传播的是振动形式和能量，介质质点并不随波迁移，只在平衡位置附近振动，故B错误； C．要想产生波，必须有振源和介质，若没介质则不会形成波，故有波必有振动，但有振动不一定有波，故C错误； D．波动过程就是振动形式和能量由近及远传播的过程，故D正确。 故选D。 2．关于横波和纵波，下列说法正确的是（　　） A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波 B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．地震波是横波，声波是纵波 【答案】C 【详解】A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波，故A错误； B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波，故B错误； C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，故C正确； D．地震波有横波也有纵波，空气中的声波是纵波，故D错误。 故选C。 3．工作人员用喇叭提醒海边潜水的游客注意安全。喇叭发出的声波由空气进入水中后（　　 ） A．频率不变，波长不变 B．频率不变，波长改变 C．频率改变，波长不变 D．频率改变，波长改变 【答案】B 【详解】波的频率由波源决定，与传播介质无关，声波从空气进入水中，波源不变故频率不变； 声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波长、频率和波速的关系 可知，声波的波长变大。 故选B。 4．如图，水黾通过后足（视为质点）以一定频率f在水平面上振动产生水波纹（视为简谐波），和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为d，则波速为（　　） A． B．df C． D． 【答案】A 【详解】横波中，相邻波峰与相邻波谷的水平距离为半个波长，根据题意可得 波速、波长、频率满足关系 联立解得 故选A。 5．“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（　　） A．插入水中的筷子，看起来折断了 B．未见其人先闻其声 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．振动音叉的周围，声音忽高忽低 【答案】D 【详解】A．插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，故A错误； B．未见其人先闻其声是波的衍射现象，故B错误； C．驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒效应，故C错误； D．振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，故D正确。 故选D。 6．彩色多普勒超声能利用超声波形成彩色血流图像，不仅具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息，运用12MHz高频探头甚至可以发现血管内小于1mm的钙化点。已知超声波在人体组织中的传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是（　　） A．超声波在真空中的传播速度大于1500m/s B．超声波从空气中进入人体时波长不变 C．该超声波在人体内传播时的波长约为1mm D．该超声波在人体内传播时的波长约为0.125mm 【答案】D 【详解】A．超声波是机械波，不能在真空中传播，A错误； B．超声波进入人体时频率不变，但波速改变，由可知波长改变，B错误； CD．该超声波在人体内传播时的波长为，C错误，D正确。 故选D。 7．如图所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，A是波源，t时刻，波刚传到B点。下列说法正确的是（　　） A．质点C在t时刻的振动方向向下 B．质点D的起振方向与A相反 C．质点B在t时刻的振动方向向下 D．波源A开始振动时振动方向向上 【答案】D 【详解】A．波沿着绳由左向右传播，根据同侧法可知C质点的振动方向向上，故A错误； BCD．波刚传到B点，即B点刚好起振，由同侧法可知B点起振方向向上，而所有质点起振方向均相同，即A、C、D、B的起振方向均向上，故BC错误，D正确。 故选D。 二、多选题（共3小题，每题6分，少选得3分，错选不得分，共18分） 8．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t＝0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则下列说法正确的是（     ） A．该波的波速为1.5m/s B．该波沿x轴正方向传播 C．0~1s时间内，质点P运动的路程为2m D．旁边另一艘渔船发出了更高频率的超声波，这两列声波在水中传播速度大小相等 【答案】BCD 【详解】A．波速为，A错误； B．由题图乙知，时刻质点P向上振动，利用“上下坡”法，可以判断出波沿x轴正方向传播，B正确； C．质点P在一个周期内的路程为 所以1s内质点P运动的路程为，C正确； D．超声波在同一介质中的传播速度大小相等，D正确。 故选BCD。 9．一只青蛙从一片荷叶跳入平静的湖水中，平静的水面从青蛙的入水点开始上下做简谐运动。青蛙入水不远处的水面上有两片树叶a、b，波先传到a，当波传到b开始计时，其振动图像分别为图中的a、b所示。已知两片树叶之间的距离为3 m，两片树叶在入水点的同侧且与入水点在一条直线上，则下列说法正确的是（     ） A．树叶a的起振方向沿y轴正方向 B．该波从a传到b的时间可能为5 s C．该波的传播速度可能为1 m/s D．该波的波长一定为3 m 【答案】AC 【详解】A．波是介质中质点在波源带动下依次开始振动，每个质点都在重复波源的振动，由图知b开始振动后向上运动，即起振方向向上，故a的起振方向也向上，故A正确； BC．由图知，波从a传到b的时间可能是（4n+3）s，其中n取自然数，当n取0时，传播速度为1m/s，故B错误，C正确； D．当波速为1m/s时，两片树叶之间的3m对应个波长，故D错误。 故选 AC。 10．对于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法正确的是（　　） A．图甲是波的衍射现象，甲的左图衍射更明显 B．图乙中摆开始振动后，、、、四个摆中摆的周期最大 C．图丙水波在浅水区传播方向发生改变，这种现象为波的干涉 D．救护车向右运动的过程中，、两人听到警笛声的频率不同 【答案】AD 【详解】A．波绕过障碍物或通过小孔继续传播，属于衍射现象。孔或障碍物的尺寸与波长越接近，衍射现象越明显。在相同波长下，小孔衍射更明显。左图孔宽度更小，故左图衍射更明显，故A正确； B．摆作为驱动力，通过水平绳使、、、做受迫振动。受迫振动的周期等于驱动力的周期，即摆的周期，故B错误； C．水波从深水区进入浅水区，波速变化导致传播方向发生偏折，这是波的折射现象，并非干涉现象，故C错误； D．由多普勒效应，波源靠近观察者时，接收频率变高。远离时频率变低。在右方，波源靠近，频率变高，在左方波源远离，频率变低，两者听到的频率不同，故D正确； 故选AD。 3、 非选择题（共54分） 11．图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。 （1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。 （2）经测量发现图（乙）中OB=O′B′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。 【答案】 多 4m/s 【详解】（1）[1]在图（乙的处时，沙摆的速度最小，在处时，沙摆的速度最大，所以堆积的细沙比处多； （2）[2]根据单摆周期公式： 它们在同一地点，且摆长相同，则周期相同，设为，段经历的时间是： 段经历的时间为： 设板长为，则： 比较可得： 。 12．在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样。O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且。 （1） P点是振动___________点（选填“加强”或“减弱”）。 （2）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是( ) A．一定沿箭头A方向运动          B．一定沿箭头B方向运动 C．一定沿箭头C方向运动          D．在P点处随水面上下运动 【答案】 加强 D 【详解】（1）[1]据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于，所以路程差为波长的整数倍，所以该点P为振动加强点； （2）[2]据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确。 故选D。 13．如图所示，一列简谐横波沿轴方向传播，实线为时刻的波形图，处质点正经过平衡位置沿轴负方向运动，时点第一次运动到波峰位置。虚线为时刻的波形图，求： (1)波的传播速度大小和方向； (2)虚线对应的时刻可能为？ 【答案】(1)，沿轴负方向传播 (2)，n=0，1，2… 【详解】（1）由题图可知，波长 时，处的质点经过平衡位置且沿轴负方向运动，根据波形平移法可知，波沿轴负方向传播 时第一次到达波峰位置，因此 解得周期 因此波速为 （2）从实线波形到虚线波形，波向左传播的距离为，n=0，1，2… 因此虚线对应的时刻为，n=0，1，2… 14．一列横波在时刻、时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求： (1)若这列波向左传播，且时间间隔与周期的关系为，求波的传播速度。 (2)若波传播速度，判断波传播的方向。 【答案】(1) (2)向右 【详解】（1）由图可知 若这列波向左传播，且时间间隔与周期的关系为 则有 波的传播速度 （2）若波向右传播，内传播距离的通式为 若波向左传播，内传播距离的通式为 若波传播速度，则有 因此波的传播方向为向右传播。 15．如图所示，某同学在平静的湖面上P、Q处上方安装两个自制的滴水装置，先后打开两个滴水装置，水滴滴落形成的水波向四周传播（可视为简谐波）。已知水波的波速为0.5m/s，湖面上的波形相遇前，P、Q两处质点的振动表达式分别为、，P、Q间距为1.6m，O为PQ连线中点，求波形稳定后： (1)P、Q间振幅为4A的点的个数； (2)O处质点的振动方程。 【答案】(1)16个 (2) 【详解】（1）根据振动方程可知，两波的周期均为 则波长 P、Q间的振幅为4A的点为振动加强点，又两波源振动的相位相差为，即振动步调完全相反，则振动加强点距两波源的波程差为半波长的奇数倍，设O、P间的振动加强点到P点的距离为，则有 解得 则n的取值可以为0，1，2，3，4，5，6，7，共8个 即O、P间有8个振动加强点，根据对称性可知，P、Q间振幅为4A的点的个数为16个 （2）O点距两波源的距离相等，两波源振动步调完全相反，则O点为振动减弱点，振幅为2A 又O、P间与O、Q间均恰有4个波长 故O点处的振动方程为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年选择性必修第一册物理单元自测 第三章 机械波·基础通关 （满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 5．测试范围：选择性必修一第一章。 6．难度系数：0．85。 一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分） 1．关于振动和波，下列说法正确的是（　　） A．如果波源停止振动，介质中所有质点也立即停止振动 B．波动的过程是介质中的质点由近及远的传播过程 C．有振动一定有波，但有波不一定有振动 D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程 2．关于横波和纵波，下列说法正确的是（　　） A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波 B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．地震波是横波，声波是纵波 3．工作人员用喇叭提醒海边潜水的游客注意安全。喇叭发出的声波由空气进入水中后（　　 ） A．频率不变，波长不变 B．频率不变，波长改变 C．频率改变，波长不变 D．频率改变，波长改变 4．如图，水黾通过后足（视为质点）以一定频率f在水平面上振动产生水波纹（视为简谐波），和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为d，则波速为（　　） A． B．df C． D． 5．“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（　　） A．插入水中的筷子，看起来折断了 B．未见其人先闻其声 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．振动音叉的周围，声音忽高忽低 6．彩色多普勒超声能利用超声波形成彩色血流图像，不仅具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息，运用12MHz高频探头甚至可以发现血管内小于1mm的钙化点。已知超声波在人体组织中的传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是（　　） A．超声波在真空中的传播速度大于1500m/s B．超声波从空气中进入人体时波长不变 C．该超声波在人体内传播时的波长约为1mm D．该超声波在人体内传播时的波长约为0.125mm 7．如图所示，一列绳波沿着绳由左向右传播，A是波源，t时刻，波刚传到B点。下列说法正确的是（　　） A．质点C在t时刻的振动方向向下 B．质点D的起振方向与A相反 C．质点B在t时刻的振动方向向下 D．波源A开始振动时振动方向向上 二、多选题（共3小题，每题6分，少选得3分，错选不得分，共18分） 8．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t＝0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则下列说法正确的是（     ） A．该波的波速为1.5m/s B．该波沿x轴正方向传播 C．0~1s时间内，质点P运动的路程为2m D．旁边另一艘渔船发出了更高频率的超声波，这两列声波在水中传播速度大小相等 9．一只青蛙从一片荷叶跳入平静的湖水中，平静的水面从青蛙的入水点开始上下做简谐运动。青蛙入水不远处的水面上有两片树叶a、b，波先传到a，当波传到b开始计时，其振动图像分别为图中的a、b所示。已知两片树叶之间的距离为3 m，两片树叶在入水点的同侧且与入水点在一条直线上，则下列说法正确的是（     ） A．树叶a的起振方向沿y轴正方向 B．该波从a传到b的时间可能为5 s C．该波的传播速度可能为1 m/s D．该波的波长一定为3 m 10．对于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法正确的是（　　） A．图甲是波的衍射现象，甲的左图衍射更明显 B．图乙中摆开始振动后，、、、四个摆中摆的周期最大 C．图丙水波在浅水区传播方向发生改变，这种现象为波的干涉 D．救护车向右运动的过程中，、两人听到警笛声的频率不同 3、 非选择题（共54分） 11．图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。 （1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。 （2）经测量发现图（乙）中OB=O′B′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。 12．在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样。O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且。 （1） P点是振动___________点（选填“加强”或“减弱”）。 （2）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是( ) A．一定沿箭头A方向运动          B．一定沿箭头B方向运动 C．一定沿箭头C方向运动          D．在P点处随水面上下运动 13．如图所示，一列简谐横波沿轴方向传播，实线为时刻的波形图，处质点正经过平衡位置沿轴负方向运动，时点第一次运动到波峰位置。虚线为时刻的波形图，求： (1)波的传播速度大小和方向； (2)虚线对应的时刻可能为？ 14．一列横波在时刻、时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求： (1)若这列波向左传播，且时间间隔与周期的关系为，求波的传播速度。 (2)若波传播速度，判断波传播的方向。 15．如图所示，某同学在平静的湖面上P、Q处上方安装两个自制的滴水装置，先后打开两个滴水装置，水滴滴落形成的水波向四周传播（可视为简谐波）。已知水波的波速为0.5m/s，湖面上的波形相遇前，P、Q两处质点的振动表达式分别为、，P、Q间距为1.6m，O为PQ连线中点，求波形稳定后： (1)P、Q间振幅为4A的点的个数； (2)O处质点的振动方程。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $