第三章機械波 章末綜合練（含解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁人教版（2019）選擇性必修一第三章機械波章末綜合練一、單選題1．下列說法正確的是（）A．“聞其聲而不見其人”是一種司空見慣的現(xiàn)象，這體現(xiàn)了聲波的衍射B．在地球上測量出星球上某些元素發(fā)出的光波頻率，若其小于地球上這些元素靜止時的發(fā)光頻率，則利用多普勒效應可以推知該星球在靠近地球C．空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波，縱波中的質點振動方向與波的傳播方向相同D．單擺的周期與振幅無關，所以無論靜止釋放擺球時的擺角為多少，周期不變2．關于圖片中的物理現(xiàn)象，描述不正確的是（）A．甲圖，水波由深水區(qū)傳播至淺水區(qū)，波速方向改變，屬于波的反射現(xiàn)象B．乙圖，水波穿過障礙物的小孔后，能傳播至兩側區(qū)域，屬于波的衍射現(xiàn)象C．丙圖，兩列同頻率的水波在空間疊加，部分區(qū)域振動加強，屬于波的干涉現(xiàn)象D．丁圖，竹竿舉起蜂鳴器快速轉動，聽到蜂鳴器頻率發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應3．如圖所示，S為水面上一波源，M、N是兩塊擋板，其中M板固定，N板可左右移動，兩板中間有一狹縫，此時觀察不到A點振動，為了能觀察到A點的振動，可采用的方法是（）A．增大波源的頻率 B．增大波源的振幅C．將波源S向左移 D．將N板向左移4．一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，圖（a）是t=1s時的波形圖，圖（b）是波中某質點振動位移隨時間變化的振動圖線（兩圖用同一時間作為起點）。則圖（b）可能是圖（a）中哪個質點的振動圖線（）A．x=0處的質點 B．x=1m處的質點C．x=2m處的質點 D．x=3m處的質點5．下列選項與多普勒效應有關的是（

）A．科學家用激光測量月球與地球間的距離B．教室內(nèi)部的聲音可以在教室外面聽到C．技術人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D．交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度6．關于教材中插圖所涉及的物理知識，描述正確的是（

）A．一列水波通過狹縫時的折射現(xiàn)象B．單擺做受迫振動的周期與擺球質量有關C．水下多普勒測速儀可測海水流速D．水波干涉時振動加強點位移一定比振動減弱點位移大7．如圖所示為一列沿長繩傳播的橫波，當手抖動的頻率變小時，橫波的（

）A．速度不變，波長減小 B．速度不變，波長增大C．速度減小，波長增大 D．速度增大，波長不變8．簡諧橫波在同一均勻介質中沿x軸正方向由a向b傳播，波速為v。若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質點a、b相距為l，a、b之間只有一個波谷，則從該時刻開始計時，質點a第一次到達波谷所用的時間不可能是（）A． B．C． D．9．圖中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則（）A．2與1的波長、頻率相等，波速不等B．2與1的波速、頻率相等，波長不等C．3與1的波速、頻率、波長均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等10．圖甲為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在時刻的圖像，圖甲中某質點的振動情況如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．圖乙可能為質點L的振動圖像B．該簡諧波的波速為C．該時刻質點K與L的速度、加速度都相同D．質點K再經(jīng)將沿x軸正方向移動到處11．男女二重唱中，女高音和男中音的頻率、波長和波速分別為、、和、、，它們之間的關系是（）A．，， B．，，C．，， D．以上說法都不正確12．如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，實線為t1＝0時刻的波形圖，虛線為t2＝0.25s時刻的波形圖，則該波傳播速度的大小可能為（）A．18m/s B．20m/s C．22m/s D．24m/s二、填空題13．如圖所示，圖甲是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在s時的波形圖，P、Q是波上的兩個質點，對應的橫坐標分別為，，圖乙是質點Q的振動圖象。該列簡諧橫波沿x軸___________方向傳播（填“正”或“負”），P、Q兩個質點相繼到達波谷的最短時間差為___________s。14．一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距7.5m的a、b兩處的質點振動圖像如圖中甲、乙所示，則該列波的振幅是____cm；該列波最大波長是____m；該列波最大波速是____m/s。15．一列波沿軸正方向傳播的簡諧波，已知這列波在出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是0.4s，根據(jù)以上可知：（1）這列波的波速是_______m/s；（2）再經(jīng)過_______s質點才能第二次到達波峰；（3）在（2）這段時間里通過的路程_______cm。16．如圖甲所示為一簡諧橫波在時的波形圖，P是平衡位置在處的質點，Q是平衡位置在處的質點。如圖乙所示為質點Q的振動圖像。則這列波沿x軸______（選填“正”或“負”）方向傳播；從到，P質點通過的路程為______m。17．如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為時的波形圖，此時P質點向y軸負方向運動，虛線為時的波形圖，已知周期。則該波沿x軸_______（填“正”或“負”）方向傳播，波的周期為_______s，速度大小為_______m/s。三、解答題18．水袖的文化源遠流長，它是中華民族文化的藝術結晶，有著獨特的表現(xiàn)形式。舞者的手有規(guī)律地振動，并傳導至袖子，這給人營造出一種“行云流水”的美感，而這一過程其實就是機械波的傳播?，F(xiàn)有一列向x軸正方向傳播的簡諧橫波，時刻的波形如圖中實線所示，M為平衡位置在處的質點，時刻的波形如圖中虛線所示。已知波的周期，求：（1）波的傳播速度大小v；（2）質點M振動的位移y隨時間t變化的關系式（用正弦函數(shù)表示）。19．一列簡諧橫波在介質中沿x軸正向傳播，波長不小于10cm．O和A是介質中平衡位置分別位于和處的兩個質點．時開始觀測，此時質點O的位移為，質點A處于波峰位置；時，質點O第一次回到平衡位置，時，質點A第一次回到平衡位置。求簡諧波的周期、波速和波長；20．如圖所示，A、B是一列簡諧橫波中的兩點。某時刻，A正處于正向最大位移處，另一點B恰好通過平衡位置向－y方向振動。已知A、B的橫坐標分別為xA＝0m、xB＝70m，并且波長λ符合不等式：20m<λ<80m，波的周期為4s，求波長λ和波速v。21．在圖甲所示坐標系中，一彈性輕繩沿x軸水平放置，繩左端位于坐標原點，沿y軸振動，在x軸上形成一沿軸傳播的簡諧橫波。測得波源的振動傳到x1=1.0m的A質點用時。（1）求繩波的波速大小。（2）圖乙為繩上x1=1.0m、x2=3.0m處的A、B兩質點在一段時間內(nèi)的振動圖像，求波源振動頻率的可能值。22．一聲波在空氣中的波長為30cm，速度為340m/s。當折射入另一種介質時，波長變?yōu)?0cm。求：（1）聲波在這種介質中的頻率；（2）聲波在這種介質中的傳播速度。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A【詳解】A．“聞其聲而不見其人”是一種司空見慣的現(xiàn)象，這體現(xiàn)了聲波的衍射，A正確；B．波源遠離時，接收的頻率變小，B錯誤；C．縱波中的質點振動方向有時與波的傳播方向相同，有時則相反，C錯誤；D．小角度單擺才可近似為簡諧運動，此時周期與擺角無關，然而若擺角很大，就不再是單擺周期，D錯誤。故選A。2．A【詳解】A．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象，A錯誤；B．乙圖，水波穿過障礙物的小孔后，能傳播至兩側區(qū)域，屬于波的衍射現(xiàn)象，B正確；C．丙圖，兩列同頻率的水波在空間疊加，部分區(qū)域振動加強，屬于波的干涉現(xiàn)象，C正確；D．丙圖，竹竿舉起蜂鳴器快速轉動，聽到蜂鳴器頻率發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應，D正確。故選A。3．D【詳解】觀察不到A點振動，說明衍射現(xiàn)象不明顯，要使衍射現(xiàn)象變得明顯，可以減小波源的頻率以增大波長，或將N板向左移減小狹縫的尺寸，故ABC錯誤，D正確。故選D。4．A【詳解】當t=1s時，由圖（b）振動圖線可知，質點在t=1s時處于平衡位置，正要沿y軸負方向運動，由圖（a）波動圖線向x軸負方向傳播，可判斷x=0處和x=4m處的質點在平衡位置，且正沿y軸負方向運動。故選A。5．D【詳解】A．科學家用激光測量月球與地球間的距離是利用光速快，A錯誤；B．教室內(nèi)部的聲音可以在教室外面聽到是因為聲波的波長較長，容易發(fā)生明顯的衍射，B錯誤；C．技術人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡是利用穿透能力強，C錯誤；D．交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度是利用超聲波的多普勒效應，D正確。故選D。6．C【詳解】A．該現(xiàn)象是一列水波通過狹縫時的衍射現(xiàn)象，選項A錯誤；B．單擺做受迫振動的周期只與驅動力的周期有關，與擺球質量無關，選項B錯誤；C．水下多普勒測速儀可測海水流速，選項C正確；D．水波干涉時振動加強點振幅一定比振動減弱點振幅大，但是加強點的位移不一定大于減弱點的位移，選項D錯誤。故選C。7．B【詳解】波速由介質決定，所以波速是不變的。又由波長、波速、頻率的關系λ=可知隨著頻率的變小，波長增大。故選B。8．C【詳解】位于平衡位置的兩質點a、b相距為l，a、b之間只存在一個波谷，又因為波沿x軸正方向由a到b傳播，則a點的振動方向如圖所示所以質點a第一次到達波谷的時刻可能是t1＝，t2＝或t3＝，t4＝故ABD正確；C錯誤。故選C。9．D【詳解】AB．波線1、2都在介質a中傳播，故1、2的頻率、波速、波長均相等，故AB錯誤；CD．波線1、3是在兩種不同介質中傳播，波速不同，但波源沒變，因而頻率相等，由得波長不同，故C錯誤，D正確。故選D。10．A【詳解】A．由題意知波向右傳播，由圖可得時刻質點L在平衡位置，由上下坡法可知質點L下一時刻向下振動，故乙圖可能是質點L的振動圖像，故A正確；B．由圖可得所以波速為故B錯誤；C．由圖可知質點K與L相差半個周期，所以兩者的速度、加速度等大、反向，故C錯誤；D．因為每個質點都在自己平衡位置周期性振動，不會隨波遷移，故D錯誤。故選A。11．C【詳解】由于女高音和男中音在同一介質中傳播，因而波速相同；音調高即頻率高，故；再由，因相同，所以。即，，故選C。12．C【詳解】一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，則傳播的距離為那么波速為（n＝0，1，2，3…）當n＝0時，則v1＝6m/s，當n＝1時，則v2＝14m/s，當n＝2時，則v3＝22m/s，當n＝3時，則v4＝30m/s，故C正確，ABD錯誤。故選C。13．

負

0.75【詳解】[1]由圖乙可知，s時刻質點Q向下運動，根據(jù)上下坡法，可知列簡諧橫波沿x軸負方向傳播。[2]由題意可知，P、Q兩個質點相繼到達波谷的最短時間差等于質點Q的狀態(tài)傳播到質點P所用的時間，為14．

10

30

7.5【詳解】[1][2][3]由振動圖像可知，波的振幅是10cm；由圖像知，波的周期是T=4s，從a到b的時間為則波速當n=0時，該波的速度最大，為v=7.5m/s最大波長15．

10

0.7

6【詳解】（1）[1]根據(jù)這列波在出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是可得：周期，由圖可得：波長，故波速（2）[2]根據(jù)波向右傳播可得：質點在平衡位置向下振動；故經(jīng)過質點才能第二次到達波峰；（3）[3]根據(jù)波速可得：經(jīng)過質點才開始振動，故這段時間里質點振動的時間為；根據(jù)質點從平衡位置開始振動可得，運動路程為三個振幅，即路程為6cm。16．

正

【詳解】[1]由題圖乙可知，在時，質點Q沿著y軸負方向運動，因此波沿x軸正方向傳播；[2]由題圖乙可知，質點做簡諧運動的表達式為則時P點離平衡位置的距離時，波向右傳播了1.5m，P點恰好運動到負的最大位移處，因此P質點通過的路程17．

正

0.8

10【詳解】[1]實線為時的波形圖，此時P質點向y軸負方向運動，根據(jù)同側法可知該波沿x軸正方向傳播；[2]波的周期又所以解得[3]波速18．（1）；（2）?！驹斀狻浚?）該波波長，已知，則波的傳播速度解得。（2）簡諧運動的振幅，時解得圓頻率質點M用正弦函數(shù)表示的振動方程為19．，，【詳解】時，A處質點位于波峰位置，時，A處質點第一次回到平衡位置可知時，O第一次到平衡位置時，A第一次到平衡位置，可知波從O傳到A用時，傳播距離故波速波長20．若波沿x軸正方向傳播，則，