高中物理单元测试——第三章机械波（较易版02）

高中物理单元测试 —— 第三章 机械波（较易版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（　　） A．大钟的回声 B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C．人的听觉发生“暂留”的缘故 D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动 【答案】B 【详解】停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因，所以选项ACD错误，B正确。 故选B。 2．（本题4分）在同一种均匀介质中，当中心波源O的振动频率逐渐减小时，可能的波形图为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】波源的振动频率逐渐减小，则根据可知，在同一介质中波速不变的情况下，频率减少则波长增大，即越靠近O的波形波长越大，则A、B选项错误； 又由于波形图是关于振动中心对称的，因此D错误； 故选C。 3．（本题4分）B超利用高频声波穿透人体组织并接收回声信号生成脏器断面图像。利用超声波检查胆结石是因为超声波（　　） A．是纵波 B．能穿透胆结石 C．进入人体速度变大 D．遇到结石不容易发生衍射 【答案】D 【详解】A．超声波是纵波，但纵波性质并非其用于检查胆结石的主要原因，故A不符合题意； B．超声波在胆结石处主要发生反射或吸收，而非穿透结石，故B不符合题意； C．超声波进入人体后速度取决于组织类型，但速度变化不是检测结石的关键因素，故C不符合题意； D．超声波频率高、波长短，遇到结石时衍射现象弱（波长越小，衍射越不明显），易于产生反射回声，提高成像分辨率，故D符合题意。 故选D 。 4．（本题4分）某款头戴式降噪耳机采用主动降噪技术，其外侧麦克风采集环境噪声，内部芯片实时生成反相声波，通过耳机的扬声器播出。这款头戴式降噪耳机的工作原理示意图如图甲所示，图乙为理想情况下的波形图（实线为环境噪声的声波，虚线为降噪声波）。下列说法正确的是（     ） A．降噪过程运用了声波的衍射原理 B．图乙中的质点振动增强 C．降噪声波与环境噪声的声波传播速度相同 D．图乙中的质点经过两个周期随波迁移的距离为两个波长 【答案】C 【详解】A．主动降噪利用与环境噪声相位相反的声波叠加，使合成声波减弱，其物理基础是波的干涉，不是波的衍射，故A错误； B．环境噪声与降噪声波在质点处发生相消叠加，合振幅减小，质点的振动减弱，故B错误； C．声波和降噪声波都在同一空气介质中传播，波速由介质性质决定，因此两列波的传播速度相同，故C正确； D．机械波传播的是振动形式和能量，介质质点只在平衡位置附近振动，质点不会随波迁移两个波长，故D错误。 故选C。 5．（本题4分）火车汽笛发出频率一定的乐音。当火车静止，火车外的观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（　　） A．观察者静止，火车向他驶来 B．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动 C．火车静止，观察者乘汽车靠近火车运动 D．观察者乘汽车与火车以相同速度运动 【答案】B 【详解】A．观察者静止，火车向他驶来：波源（火车）向观察者靠近，距离减小，接收频率升高，音调变高，故A不符合题意； B．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动：观察者远离波源，距离增大，接收频率降低，音调变低，故B符合题意； C．火车静止，观察者乘汽车靠近火车运动：观察者靠近波源，距离减小，接收频率升高，音调变高，故C不符合题意； D．观察者乘汽车与火车以相同速度运动：相对速度为零，距离不变，接收频率不变，音调不变，故D不符合题意。 故选B。 6．（本题4分）近几年主动降噪功能成为耳机的热门卖点，如图是主动降噪耳机，主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪声频率相同、相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用，某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A．悦耳动听的音乐是不可能成为噪声的 B．抵消声波的频率应为50 Hz C．抵消声波的振幅为2A D．降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 【答案】B 【详解】A．如果影响了人们的学习和休息，即使是悦耳的音乐也是噪声，故A错误； B．抵消声波频率应为，故B正确； C．降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同，相互叠加后波的振幅变为零，降噪声波的振幅为A，故C错误； D．降噪过程应用的是声波的干涉原理，故D错误。 故选B。 7．（本题4分）一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图甲所示。介质中某质点P的振动图像如图乙所示。则（     ） A．波沿x轴负方向传播，波速大小为30m/s B．当时，质点P恰好到达波谷 C．在0~0.2s时间内，质点P运动的路程为10cm D．在0~0.1s时间内，质点P一直向y轴负方向运动 【答案】C 【详解】A．根据题图可知波长和周期分别为， 时刻的质点沿轴负方向运动，根据同侧法可知波沿x轴负方向传播，大小为，故A错误； B．由图乙可得当时质点P恰好回到平衡位置，故B错误； C．在0～0.2s（）时间内质点P运动的路程为，故C正确； D．由图乙可得在0～0.1s时间内，质点P先向y轴负方向运动，后向y轴正方向运动，故D错误。 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）如图所示是一列简谐波的图象，下列关于该图象的说法中正确的是（　　） A．这一定是一列横波的图象 B．这可能是一列纵波的图象 C．波中各个质点都一定在竖直方向振动 D．波中各个质点可能在水平面内振动 【答案】BD 【详解】AB．根据图像无法判断是横波还是纵波，故A错误B正确； CD．故波中各个质点可能在水平面内振动，故D正确C错误。 故选BD。 9．（本题6分）如图所示，两列相干简谐横波在同一区域传播，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷，已知两列波的振幅均为A、频率均为。、两点是波峰与波谷相遇点，是波谷与波谷相遇点，是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是（　　） A．、两点的位移大小始终为2A B．、连线上的各点都是振动加强点 C．、连线上的各点都是振动减弱点 D．、两点始终处于平衡位置 【答案】BD 【详解】两列简谐波相遇时，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇时，振动加强，波峰与波谷相遇时，振动减弱，振动加强点最大振幅为两列简谐波振幅之和，由题图可知，、为振动加强点，最大振幅为，、为振动减弱点，始终处于平衡位置。 故选BD。 10．（本题6分）一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为 B．若波向右传播，则波的频率一定为 C．若波向左传播，则波的传播速度最小为 D．平衡位置分别为的两个质点，振动方向始终相反 【答案】CD 【详解】A．根据波形图可知这列波的波长为8m，故A错误； B．若波向右传播，则， 解得，故B错误； C．若波向左传播，内波传播的距离为 波速 当时波速最小，波速最小值为，故C正确； D．A质点平衡位置在，B质点平衡位置在二者间距 平衡位置相差半个波长的质点，振动相位差为，振动方向始终相反，故D正确。 故选CD 。 三、填空题 11．（本题6分）在某海水浴场，某同学漂浮在海面上，水波以3 m/s的速率向着海滩传播，该同学记录了第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间为18 s。则该水波的周期为______s，该水波的波长为______m，该水波可以绕过障碍物继续传播属于波的______（选填“干涉”或“衍射”）现象。 【答案】 2 6 衍射 【详解】[1][2][3]该水波的周期 根据波长公式得 该水波可以绕过障碍物继续传播属于波的衍射现象。 12．（本题6分）动车组进站时的鸣笛声较静止时更为尖锐，其原因是：列车驶向人时，单位时间人接收的声波数__________（大于/等于/小于）列车静止时的，导致人接收到声音的__________（频率/周期/波长）变大。 【答案】 大于 频率 【详解】[1][2]根据多普勒效应可知，列车驶向人时，单位时间人接收的声波数大于列车静止时的，导致人接收到声音的频率变大。 13．（本题6分）导航浮标常用于标示航道的方向和位置，帮助船只沿着正确的航道行驶。假设在泉州湾布置有相距15m的两个浮标A、B，一列水波（视为横波）沿浮标A到B方向传播，浮标A的振动图像如图所示，已知水波的波长为2m，则水波的波速为______m/s，波传播较长时间后，浮标A在1s内通过的路程为______cm，当浮标A在波峰位置时，浮标B在______（选填“波峰”“波谷”或“平衡”）位置。 【答案】 1 2 波谷 【详解】[1]根据图像可知水波的周期 波速 [2][3]，浮标A在1s内通过的路程为 A、B相距，则当浮标A在波峰位置时，浮标B在波谷位置。 四、解答题 14．（本题8分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。求： (1)该波的波长； (2)该波的波速大小v。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图可知，波长。 （2）简谐横波沿轴正方向传播，根据波的平移知识，则有 解得 波速为 15．（本题12分）图甲为某一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，为介质中的两个质点。时刻质点位于波峰，图乙为质点的振动图像。求： (1)波的传播方向和传播速度大小； (2)质点的振动方程。 (3)质点在内的路程。 【答案】(1)波沿x轴负方向传播，4m/s (2)或 (3)cm 【详解】（1）根据图乙知t=0时，质点M向下振动，所以波沿x轴负方向传播，由于波长等于4m，周期等于1.0s，所以 （2）由图乙可知 所以质点P的振动方程为 t=0时，有 所以 所以或 （3）由图乙可知，T=1s； 时间t=s=2T+T 2T内路程为s1=2×4A=1.6cm T内路程为s2=0.2sin（2π×)=0.1cm 所以质点M在0 ~ s内的路程为s=s1+s2=(1.6+0.1）cm =cm 16．（本题16分）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=14m处，波源的振幅分别为A1=8cm和A2=6cm，传播速度大小相同，周期T=4s。t=0时刻，两列波的图像如图所示，此时平衡位置在x=4m和x=10m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=8m处。求： (1)波传播的速度大小； (2)t=4s时，质点M偏离平衡位置的位移大小； (3)在0到8s时间内，质点M运动的路程。 【答案】(1) (2) (3)68cm 【详解】（1）由题图可知两列波的波长均为，根据波速公式有 代入数据解得两列波传播的速度大小为 （2）由题意及题图可知质点与质点平衡位置间的距离为，右侧波传到质点的时间为 解得 质点与质点平衡位置间的距离为，左侧波传到质点的时间为 解得 当时，左侧波恰好传到质点，其引起质点的位移为零；右侧波已在质点处振动了，即半个周期，其引起质点的位移也为零，分析解得此时质点偏离平衡位置的位移大小为 （3）在时间内，质点只在右侧波的作用下振动了半个周期，此阶段质点运动的路程为 代入数据解得 由题图可知左侧波和右侧波传到质点时的起振方向均为向下，故质点为振动加强点，在的时间内恰好为一个完整周期，此阶段质点运动的路程为 代入数据解得 在时间内，质点运动的总路程为 代入数据解得 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第三章 机械波（较易版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（　　） A．大钟的回声 B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波 C．人的听觉发生“暂留”的缘故 D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动 2．（本题4分）在同一种均匀介质中，当中心波源O的振动频率逐渐减小时，可能的波形图为（　　） A． B． C． D． 3．（本题4分）B超利用高频声波穿透人体组织并接收回声信号生成脏器断面图像。利用超声波检查胆结石是因为超声波（　　） A．是纵波 B．能穿透胆结石 C．进入人体速度变大 D．遇到结石不容易发生衍射 4．（本题4分）某款头戴式降噪耳机采用主动降噪技术，其外侧麦克风采集环境噪声，内部芯片实时生成反相声波，通过耳机的扬声器播出。这款头戴式降噪耳机的工作原理示意图如图甲所示，图乙为理想情况下的波形图（实线为环境噪声的声波，虚线为降噪声波）。下列说法正确的是（     ） A．降噪过程运用了声波的衍射原理 B．图乙中的质点振动增强 C．降噪声波与环境噪声的声波传播速度相同 D．图乙中的质点经过两个周期随波迁移的距离为两个波长 5．（本题4分）火车汽笛发出频率一定的乐音。当火车静止，火车外的观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（　　） A．观察者静止，火车向他驶来 B．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动 C．火车静止，观察者乘汽车靠近火车运动 D．观察者乘汽车与火车以相同速度运动 6．（本题4分）近几年主动降噪功能成为耳机的热门卖点，如图是主动降噪耳机，主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪声频率相同、相位相反、振幅相同的降噪声波，从而起到抵消噪声的作用，某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A．悦耳动听的音乐是不可能成为噪声的 B．抵消声波的频率应为50 Hz C．抵消声波的振幅为2A D．降噪过程应用的是声波的多普勒效应原理 7．（本题4分）一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图甲所示。介质中某质点P的振动图像如图乙所示。则（     ） A．波沿x轴负方向传播，波速大小为30m/s B．当时，质点P恰好到达波谷 C．在0~0.2s时间内，质点P运动的路程为10cm D．在0~0.1s时间内，质点P一直向y轴负方向运动 二、多选题 8．（本题6分）如图所示是一列简谐波的图象，下列关于该图象的说法中正确的是（　　） A．这一定是一列横波的图象 B．这可能是一列纵波的图象 C．波中各个质点都一定在竖直方向振动 D．波中各个质点可能在水平面内振动 9．（本题6分）如图所示，两列相干简谐横波在同一区域传播，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷，已知两列波的振幅均为A、频率均为。、两点是波峰与波谷相遇点，是波谷与波谷相遇点，是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是（　　） A．、两点的位移大小始终为2A B．、连线上的各点都是振动加强点 C．、连线上的各点都是振动减弱点 D．、两点始终处于平衡位置 10．（本题6分）一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为 B．若波向右传播，则波的频率一定为 C．若波向左传播，则波的传播速度最小为 D．平衡位置分别为的两个质点，振动方向始终相反 三、填空题 11．（本题6分）在某海水浴场，某同学漂浮在海面上，水波以3 m/s的速率向着海滩传播，该同学记录了第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间为18 s。则该水波的周期为______s，该水波的波长为______m，该水波可以绕过障碍物继续传播属于波的______（选填“干涉”或“衍射”）现象。 12．（本题6分）动车组进站时的鸣笛声较静止时更为尖锐，其原因是：列车驶向人时，单位时间人接收的声波数__________（大于/等于/小于）列车静止时的，导致人接收到声音的__________（频率/周期/波长）变大。 13．（本题6分）导航浮标常用于标示航道的方向和位置，帮助船只沿着正确的航道行驶。假设在泉州湾布置有相距15m的两个浮标A、B，一列水波（视为横波）沿浮标A到B方向传播，浮标A的振动图像如图所示，已知水波的波长为2m，则水波的波速为______m/s，波传播较长时间后，浮标A在1s内通过的路程为______cm，当浮标A在波峰位置时，浮标B在______（选填“波峰”“波谷”或“平衡”）位置。 四、解答题 14．（本题8分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。求： (1)该波的波长； (2)该波的波速大小v。 15．（本题12分）图甲为某一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，为介质中的两个质点。时刻质点位于波峰，图乙为质点的振动图像。求： (1)波的传播方向和传播速度大小； (2)质点的振动方程。 (3)质点在内的路程。 16．（本题16分）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=14m处，波源的振幅分别为A1=8cm和A2=6cm，传播速度大小相同，周期T=4s。t=0时刻，两列波的图像如图所示，此时平衡位置在x=4m和x=10m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=8m处。求： (1)波传播的速度大小； (2)t=4s时，质点M偏离平衡位置的位移大小； (3)在0到8s时间内，质点M运动的路程。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $