2020-2021学年高二年级上册学期物理人教版选择性必修第一册第三章机械波 单元测试卷- 【含答案】

1、第三章 机械波 单元测试卷一、单选题(共15小题) 1.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()A 这列波的振幅为4 cmB 这列波的周期为8 sC 此时x4 m处质点沿y轴负方向运动D 此时x4 m处质点的加速度为02.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时()A 绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B 绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C 离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D 离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动3.如图所示，一列机械波沿x轴正方向传播，波速为16 m/s，某时刻的图象如图，由

2、图象可知()A 这列波波长为16 mB 这列波传播8 m需2 s时间Cx4 m处质点的振幅为0Dx5 m处质点将向y轴正向运动4.一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t0时开始做周期为T的简谐运动，经过时间t(t)，绳上某点位于平衡位置下方的最大位移处则2t时刻，该点位于平衡位置和运动状态()A 上方，加速向下运动B 上方，减速向上运动C 下方，加速向上运动D 下方，减速向下运动5.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()A 向左B 向右C 向下D 向上6.一根水平的弹性细绳上，一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播，某个时刻恰好完全叠合，如

3、图所示，a、b、c是细绳上三个质点，且b是此刻波的正中点，则()Aa、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零Ba质点此刻合运动的速度方向竖直向下Cb质点此刻有最大振动加速度Dc质点此刻合运动的速度方向水平向右7.如图，在光滑水平面内的弹簧振子连接一根长软绳，以平衡位置O点为原点沿绳方向取x轴振子从O以某一初速度向A端开始运动，振动频率为f10 Hz，当振子从O点出发后，第二次返回O点时，软绳上x15 cm处的质点恰好第一次到达波峰，则下列说法正确的是()A 绳上各质点都沿x轴方向运动B 绳上产生的波的波长为20 cm，频率为10 HzC 绳上产生的波的传播速度为v1.5 m/sD

4、 振子第二次返回O点时，x10 cm处的质点正在向上运动8.如图所示，实线为简谐波在时刻t的图象，虚线为简谐波经t时间后的图象，则下列说法中正确的是()A 这列简谐波一定沿x轴正向传播B 这列简谐波一定沿x轴负向传播C 实线上的质点a经过t时间后位于虚线上a1位置D 实线上的质点a经过t时间后位于虚线上a2的位置9.设在某均匀介质中(如空气)有一发声体P正在发射某一恒定频率的声波，在离P距离为s的地方有一观察者Q听到P发出的声波音调一定，那么以下说法中正确的是 ()A 当P不动，Q以一定速度远离P时，Q听到的音调变高B 当Q不动，P以一定速度远离Q时，Q听到的音调变高C 当P、Q均以一定速度相

5、互接近时，Q听到的音调变低D 当P、Q均以一定速度相互远离时，Q听到的音调变低10.位于原点的波源在t0开始沿y轴做简谐运动，它激起横波沿x轴传播，当t0.15 s时，波的图象如图所示，此时波恰好传到P点，则( )A 该波源的频率是0.2 HzB 波长是0.4 mCP点将向下运动DP点将向右运动11.一列简谐横波a，某时刻的波形如图甲所示从该时刻开始计时，波上质点A的振动图象如图乙所示波a与另一列简谐横波b相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是()A 波a沿x轴负方向传播B 波b的频率为0.4 HzC 从该时刻起，再经过0.4 s质点A通过的路程为40 cmD 若波b遇到障碍物能发生明显衍

6、射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4 m大很多12.两列频率相同的水波发生干涉的示意图如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，M点是实线相交的一点，N点是虚线相交的一点，则下列说法正确的是()AM点的振动始终加强BN点的振动始终减弱CM点的位移始终最大DN点的位移始终最小13.一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调(即频率)()A 不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同B 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低C 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高D 一直比飞机实际发出的声音音调高14

7、.一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线由此可知()A 此列波的频率一定是10 HzB 此列波的波长一定是0.1 mC 此列波的传播速度一定是34 m/sDa点一定比b点距波源近15.如图所示表示两列相干水波的叠加情况，如图中的实线表示波峰，虚线表示波谷设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和0.1 mC点是BE连线的中点，下列说法中正确的是()AC、Q两点都保持静止不动B 图示时刻A、B两点的竖直高度差为10 cmC 图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动D 从图示的时刻

8、起经0.25 s，B点通过的路程为10 cm二、填空题(共3小题) 16.上下抖动绳子出现的机械波为_波；左右抖动弹簧出现的机械为_波(填“纵”或“横”)17.野生大象群也有自己的“语言”研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以倍速度快速播放录音时，能听到比正常播放时更多的声音播放速度变为原来的2倍时，播出声波的_(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波传播速度_(选填“变大”“变小”或“不变”)18.某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00 s第一次听到回声，又经过0.50 s再次听到回声，已知声速为340 m/s，则两峭壁间的距离为_三、

9、简答题(共3小题) 19.地震振动以波动的形式传播，地震波有纵波和横波之分，且纵波的传播速度大于横波的传播速度(1)如图所示是某一地震波的传播图象，其振幅为A，某一时刻质点a的坐标为(，0)，经周期该质点的坐标是多少，该波是纵波还是横波()A(，0)纵波 B(，A)横波C(，A)纵波 D(，A)横波(2)若a、b两处与c处分别相距300 km和200 km，若c处地下15 km处发生地震，则()Ac处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动B地震波是横波C地震波会到a地时，振动方向垂直于地面Da、b两处烈度可能不同20.如图甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请在乙图中作出这列简谐波

10、在t0时刻向x方向传播的波形图(质点a画在坐标原点上)21.如图所示为某简谐横波在t0时刻的波形图(1)若b点向上运动，则该波向哪个方向传播，f点向哪个方向振动？(2)若波向右传播，请画出c点的振动图象(3)a、b、c、d、e、f、g、h几点中，速度最大的质点是_四、计算题(共3小题) 22.正在报警的警钟每隔0.5 s响一声一个人正坐在以60 km/h的速度向着警钟行驶的车中已知声音在空气中的速度为330 m/s，则这个人在每分钟内能听到几声警钟？23.沿x轴正方向传播的机械横波某时刻的波形图如图所示，从此时刻开始计时：(1)若经过时间0.4 s再一次出现相同波形图，求这列波的波速v1，并写

11、出横坐标x0.4 m的质点P的振动位移随时间变化的关系式(2)若横坐标x0.32 m的质点Q经0.4 s第一次达到正向最大位移，求这列波的波速v2.24.一列横波沿AB方向传播，波的频率为5 Hz，振幅为2 cm，A、B两点间距离为6 m，振动方向总是相反，在某时刻两质点同处于平衡位置，它们之间还有一个波峰试求波的可能波长答案解析1.【答案】D2.【答案】C【解析】波形成后，如果波源停止振动，波不会立即消失，选项A、B错误；波源的能量不断向远处传播，故离波源较近的质点先停止振动，选项C正确，选项D错误3.【答案】D4.【答案】A【解析】从t时刻开始，经到平衡位置上方最大位移处，剩下的时间不足，

12、因此质点在平衡位置上方，正在加速向下运动，选项A正确5.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确6.【答案】B【解析】波的叠加中，波形单独传播，不受影响，质点的实际位移等于各个波单独传播时引起位移的矢量和，故此刻a、b、c的位移均为零，经过很短的t时间，a的位移为负、b的位移为零、c的位移为正，故a的速度向下、b的速度为零、c的速度向上，A错误，B正确；b点此刻加速度为零，C错误；c质点此刻合运动的速度方向向上，D错误7.【答案】B8.【答案】D【解析】经t时间后的波形可能是t时刻的波形向右

13、平移(向右传播)得到的，也可能是向左平移(向左传播)得到的，根据题意无法判断，A、B错误；波上质点在平衡位置上下两侧振动，并不随波迁移，故C错误，D正确9.【答案】D【解析】根据多普勒效应，声源跟观察者相互靠近时，音调变高，反之音调变低10.【答案】B11.【答案】C【解析】从图乙可知t0时刻，A质点的速度为y方向，可知波a沿x方向传播，故A错误；由乙图得到波a的周期为T0.4 s，故频率为：f2.5 Hz，所以波b的频率为2.5 Hz，故B错误；再经过0.4 s，也就是一个周期，质点A通过的路程为s4A410 cm40 cm，故C正确；a、b两列波频率相同，同种介质中波速相同，所以a、b两列

14、波波长相同，均为0.4 m，故该障碍物的尺寸一定与0.4 m相差不大或者比0.4 m小，故D错误12.【答案】A【解析】M点为波峰与波峰相遇，为振动加强点，振动始终加强，A对；N点为波谷与波谷相遇，也是振动加强点，B错；振动加强点并不是在位移最大的位置静止不动，它也在做简谐振动，只是距离平衡位置的最大距离最大，C、D错13.【答案】D【解析】飞机和人的关系如图所示，其中S为飞机，P为该同学利用运动的分解把飞机的速度分解为两个速度，不难得到v1vcos，v为飞机水平速度，v1为靠近速度，随着飞机飞临该同学头顶，角逐渐增大，容易看出v1逐渐减小，所以他听到的飞机声音的音调是变的，但始终比飞机实际发

15、出的声音音调高，故选D.14.【答案】A【解析】由图读出周期为T0.1 s，则此波的频率为f10 Hz，故A正确；若波从a传到b，则所用时间为t(0.1n0.03) s，波速为vm/s，(n0,1,2)波长为vTm，(n0,1,2)，不可能等于0.1 m若波从b传到a，则所用时间为t(0.1n0.07)s，波速vm/s，(n0,1,2)，波长为vTm，(n0,1,2)，不可能等于0.1 m，故B、C错误由图不能断定波的传播方向，也就无法确定哪一点距波源近一些，故D错误15.【答案】C【解析】由波的干涉现象可知当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，故A、B、

16、E为振动加强点，连接ABE即为振动加强区，C在振动加强区上，所以C也为振动加强点，D、F、P、Q是减弱点，所以Q保持静止不动，C虽然在平衡位置但运动方向向上，所以A选项错误，C选项正确；A处于波峰，位移是10 cm，B处于波谷，位移是10 cm, 图示时刻A、B两点的竖直高度差为20 cm，B选项错误；由v，所以T0.1 s，从图示的时刻起经0.25 s，既B质点运动了2.5个周期，所以通过的路程是s2.54A1 m，所以D选项错误16.【答案】横 纵【解析】上下抖动绳子的一端，在绳上形成的波的传播方向和各点的振动方向是相互垂直的，故是横波而左右抖动弹簧时，波的传播方向和各点的振动方向平行，故

17、为纵波.17.【答案】频率不变【解析】频率由波源决定，播放速度变为原来的2倍，则声波的频率变为原来的2倍，而声波在介质中的传播速度由介质性质决定，故声速不变18.【答案】425 m【解析】假设两峭壁间的距离为x，测量员离某一峭壁距离为x1，离另一峭壁距离为x2，则xx1x2，第一次听到回声t11.00 s，第二次听到回声t21.5 s，由此可得2x1vt1,2x2vt2，联立得：xx1x2425 m.19.【答案】(1)B(2)AD20.【答案】【解析】由题甲图知，t0时质点a在平衡位置且正向y轴正方向运动，结合题中要求，将质点a画在坐标原点上，波向x方向传播，表明零时刻a右侧同一“坡”上的质点均在平衡位置的y方向上，都在a的带动下向上运动，波的图象如图所示21.【答案】(1)向左传播向下振动(2)(3)c、g【解析】(1)由“左行波，左向上”可知波向左传播，则可知f点向下振动(2)若波向右传播，则t0时刻，c质点在平衡位置，且向下振动，其振动图象如图所示(3)在平衡位置的质点速度最大，即c、g两质点速度最大22.【答案】126次【解析】先设空气中声速为v0.在时间T内传播的距离s0v0T(T为周期)，而声波在时间t内走的距离为s1v0t；因而人不动时听到钟声次数为，如果人以v的速度向声源运动，则声波在时间t内距离为s2(v0v)t，此时人听到的钟声