－2022年高一下学期物理人教版选择性必修机械波含答案

2020--2021人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波含答案人教（新教材）选择性必修第一册第3章：机械波1、如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的相干波源，实线表示波峰，虚线表示波谷(不计波在向外传播中振幅的衰减)，下列说法中正确的是()A．a点总处于波峰，b点总处于波谷B．c、d点可以处于波峰，也可以处于波谷C．a、b点振动振幅比波源振幅大D．振动加强和减弱区域交替变化2、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是()A．有机械振动必有机械波B．有机械波必有机械振动C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止3、如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时的波形图，虚线t＝s时的波形图，波的周期T>s，则()A．波的周期为sB．在t＝s时，P点沿y轴正方向运动C．经过s，P点经过的路程为4mD．在t＝s时，Q点到达波峰位置4、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应()A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去5、（双选）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知()A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达最大位移处6、如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A．mB．mC．mD．m7、（双选）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是与a相邻的两列波的波谷相遇点，则()A．a、b、c处都是振动加强的点B．b处是振动减弱的点C．经过eq\f(T,4)质点b在波峰D．经过eq\f(T,4)质点b在波谷8、(双选)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()A．它们的振幅相同B．质点D和E的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相反D．从此时算起，质点B比F先回到平衡位置9、下列关于机械振动与机械波的说法，正确的是()A．机械波的频率与振源的振动频率无关B．机械波的传播速度与振源的振动速度无关C．质点振动的方向不一定垂直于波传播的方向D．机械波在介质中传播的速度由振源的频率决定10、关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是()A．一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样D．对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同11、一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是()A．波水平向右传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零12、简谐横波某时刻的波形如图所示．a为介质中的一个质点，由图像可知()A．质点a的加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A13、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近()A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话14、某列波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，虚线为t＝s(该波的周期T>s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速．15、如图所示，有一组学生做游戏来模拟波的传播．该游戏模拟的是________(选填“横波”或“纵波”)的传播，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向________(选填“平行”或“垂直”)．16、一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2m；此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率．2020--2021人教（2019）选择性必修第一册第3章：机械波含答案人教（新教材）选择性必修第一册第3章：机械波1、如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的相干波源，实线表示波峰，虚线表示波谷(不计波在向外传播中振幅的衰减)，下列说法中正确的是()A．a点总处于波峰，b点总处于波谷B．c、d点可以处于波峰，也可以处于波谷C．a、b点振动振幅比波源振幅大D．振动加强和减弱区域交替变化解析：根据波形分布特点可知，该时刻对点a来说，它是波源S1的波峰与波源S2的波峰相遇，对点b来说，是两列波的波谷和波谷相遇，其振动应该是加强的，其振幅是两列波源的振幅之和，所以a、b两点的振幅大于波源的振幅，但位移也是呈周期性变化，不会总是波峰和波峰相遇，故A错误，C正确；点c、d是波峰与波谷相遇，振动减弱，振幅为零，故总是在平衡位置，故B错误；两列波产生的干涉现象是稳定的干涉现象，振动加强始终是振动加强，振动减弱始终是振动减弱，不会交替变化，故D错误．【答案】C2、（多选）关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是()A．有机械振动必有机械波B．有机械波必有机械振动C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止解析：机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错，B对．波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C对．振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量耗尽为止，D对．【答案】BCD3、如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时的波形图，虚线t＝s时的波形图，波的周期T>s，则()A．波的周期为sB．在t＝s时，P点沿y轴正方向运动C．经过s，P点经过的路程为4mD．在t＝s时，Q点到达波峰位置解析：由题图知λ＝8m，从两时刻的波形图可以看出，在Δt＝s时间内，波传播的距离Δx1＝eq\f(3λ,4)＝6m，Δt＝eq\f(3T,4)＝s，周期T＝s，A错误；波速v＝eq\f(λ,T)＝10m/s，t＝0时刻P点在平衡位置向y轴负方向运动，经过s，即1eq\f(1,8)T，P点正向y轴负方向运动，B错误；经过s，即半个周期，P点经过的路程为2A＝m，C错误；经过s，波向x轴负方向平移Δx2＝vt＝5m，可知Q点处于波峰，D正确．【答案】D4、（多选）下面哪些应用是利用了多普勒效应()A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去解析：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者接收到的频率发生了变化；利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，故A正确；交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，可知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应，故B正确；铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况，是利用声音在固体中传播最快的特点，与多普勒效应无关，故C错误；有经验的战士从炮弹飞行的呼啸声判断飞行炮弹是接近还是远去，频率变高表示靠近，频率降低表示远离，利用了多普勒效应，故D正确．【答案】ABD5、（双选）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知()A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达最大位移处解析：由波传播的规律知质点的振动是先振动的质点带动后振动的质点，由题图a质点运动情况，可知a质点左侧质点先于a质点振动，波是沿x轴正方向传播的，选项A正确；质点c和质点a之间有一波谷，质点c振动方向与质点a振动方向相反，质点c向下运动，故选项B错误；b质点正向着平衡位置运动，故b比c先到达平衡位置，选项C正确；c比b先到达偏离平衡位置的最远处，选项D是错误的．【答案】AC6、如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A．mB．mC．mD．m解析：可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：由于P、Q之间可以含有多个完整的波形，则：xPQ＝n＋eq\f(1,2)λ(n＝0,1,2……)整理可以得到：λ＝eq\f(2xPQ,2n＋1)(n＝0,1,2……)当n＝0时，λ＝m当n＝1时，λ＝m，故选项B正确，A、C、D错误．【答案】B7、（双选）如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是与a相邻的两列波的波谷相遇点，则()A．a、b、c处都是振动加强的点B．b处是振动减弱的点C．经过eq\f(T,4)质点b在波峰D．经过eq\f(T,4)质点b在波谷解析：a、b、c各点到波源S1、S2的距离相等，三点都是振动加强点，选项A正确，选项B错误；由题意可知b点是a、c两点的中点，某时刻a、c分别是波峰和波谷的位置，则经过eq\f(T,4)两列波的波峰传到b，质点b在波峰，选项D错误，选项C正确．【答案】AC8、(双选)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点()A．它们的振幅相同B．质点D和E的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相反D．从此时算起，质点B比F先回到平衡位置【答案】AC9、下列关于机械振动与机械波的说法，正确的是()A．机械波的频率与振源的振动频率无关B．机械波的传播速度与振源的振动速度无关C．质点振动的方向不一定垂直于波传播的方向D．机械波在介质中传播的速度由振源的频率决定【答案】BC10、关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是()A．一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象B．波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样D．对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同【答案】A11、一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是()A．波水平向右传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零【答案】C12、简谐横波某时刻的波形如图所示．a为介质中的一个质点，由图像可知()A．质点a的加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A【答案】ACD13、近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍．当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动．这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆．关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近()A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话【答案】C14、某列波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，虚线为t＝s(该波的周期T>s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速．解析：由于在t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，因此根据振动方向与波的传播方向的“上坡下，下坡上”关系可知，波向x轴负方向传播，从图中可知，此波的波长为λ＝4m，从实线到虚线经过的时间为s，因此周期满足的关系为n＋eq\f(3,4)T＝s，解得T＝eq\f,4n＋3)s(n＝0,1,2，…)，又因为T>s，因此只有n＝0满足，此时T＝s，根据波长、波速、周期的关系可知，波的传播速度为v＝eq\f(λ,T)＝10m/s.答案：x轴负方向10