新教材2021-2022学年高中物理粤教版选择性必修第一册测评：第三章　机械波

第三章机械波

第一节机械波的产生和传播

课后篇巩固提升

A级.必备知识基础练

L科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水,更没有任何生命存在的痕迹.在月球上,两名宇

航员面对面讲话也无法听到，这是因为（）

A.月球太冷,声音传播太慢

B.月球上没有空气，声音无法传播

C.宇航员不适应月球，声音太轻

D.月球上太嘈杂，声音听不清楚

量B

2.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动J=O时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点

向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是（）

答案|B

睚相根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向J=O时刻P点前一质点在下方，确定尸点

的起振方向是从平衡位置向下振动，故只有选项B正确.

3.将一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树

叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是（）

A.树叶慢慢向湖心运动

B.树叶慢慢向湖岸漂去

C.在原处上下振动

D.沿着波纹做圆周运动

ggjc

暧丽波在传播过程中，各质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近做振动，故选C.

4.（多选）一列波由波源处向周围扩展开去，下列说法正确的是（）

A.介质中各质点由近及远地传播开去

B.介质中质点的振动形式由近及远地传播开去

C.介质中质点振动的能量由近及远地传递开去

D.介质中质点只是振动而没有迁移

答案|BCD

臃丽波动过程是振动形式和振动能量的传递过程，介质中质点并不随波迂移.

5.（多选）把闹钟放在密闭的玻璃钟罩内，在罩外仍然可以听到闹钟的铃声.但如果将玻璃罩内

的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声，这说明（）

A.声波能在空气中传播

B.抽去罩内的空气后，闹钟不再运转了

C.声波能在固体中传播

D.声波不能在真空中传播

|答案kCD

6.（多选）关于机械波的形成，下列说法正确的是（）

A.物体做机械振动，一定产生机械波

B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间上落后一步

C.参与振动的质点的运动形式都相同

D.机械波可以传递能量和信息

繇］BCD

噩若只有物体振动，而周围没有传播这种振动的介质，振动不可能由近及远传播出去形成

机械波,A错;机械波中各振动质点都在重复波源的振动，只是离波源越远，振动步调越落后,B、

C正确;机械波可以传递能量和信息,D正确.

7.（多选）下图是沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻质点间的距离相等，其中。为波源，设

波源的振动周期为7,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过41质点1开始振动，

则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是（）

Alllliiill

0123456789

A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下，且图中质点9起振最晚

B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的

C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8起振、通过平衡位置或最大位移处

的时间总是比质点7落后

D.只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致

固戛］ACD

幽从题图可知，质点9是图中距波源最远的点,起振方向向下，但起振时刻最晚,故选项A正

确，选项B错误;质点7与质点8相比较，质点7是质点8的前质点，质点7先振动，质点8后振

动,故选项C正确;质点9比质点1晚2T开始振动，一旦质点9起振后,1、9振动步调就完全一

致,故选项D正确.

8.细绳的一端在外力作用下从f=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波.在细绳上选取

T3T

15个点，图中甲为f=0时刻各点所处的位置，乙为f=4时刻各点所处的位置.在丙处画出片4时

刻各点所处的位置.

答案|见解析

丽机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间依次滞后，从题图

3

上看出，在1=4时刻第4个质点才开始振动，则在f=4T时刻第10个质点刚开始振动,此时第4

个质点已振动了2的时间回到了自己的平衡位置悌1个质点到达下方最大位移处，各点的位

置如图所示.

B级_______________关键能力提升练

9.在敲响大钟时，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”

D.大钟停止振动，但空气仍在振动

画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，大钟继续振

动一段时间,因此还会在空气中形成声波，所以选项A、C、D错误,B正确.

10.下列关于波的应用中正确的是（）

A.要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波

B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应

用

C.手机利用机械波传递信息

D.宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动,不能形成声波

睚画机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，质点本身并不迁

移，故A错误;手机利用的不是机械波，故C错误;机械振动可以在船壁中传播，能形成声波，故D

错误;B选项的描述正确，故选B.

11.

ARscn-

（多选）一根张紧的水平弹性绳,绳上的5点在外界驱动力的作用下沿竖直方向做简谐运动，在

绳上形成稳定的横波，在S点的左、右两侧分别有A、B、C、。四点，如图所示，已知AB、BS

和SC相等,CO为SC的2倍，下面的说法中正确的是（）

A.若B点的位移与S点的位移始终相同，则A点的位移一定与5的位移始终相同

B.若B点的位移与S点的位移始终相反，则A点的位移一定与S点的位移始终相反

C.若C点的位移与S点的位移始终相同，则D点的位移一定与C点的位移始终相同

D.若C点的位移与5点的位移始终相反，则D点的位移一定与C点的位移始终相同

馥］ACD

解丽选项A中，由于B点和S点位移始终相同,又因为AB=BS,故A点与S点位移也相同,A正

确.选项B中,8点和S点位移始终相反，那么再隔同样距离时,A点和S点的位移就始终相同

了,B错误.位移始终相同的点和始终相反的点是相互隔开的,C、D正确.

12.如图所示，手拿绳的一端,上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态,

可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动.如果在绳子上某处做一红色

标记,观察这一红色标记的运动.

（1）红色标记有没有随波迁移？

（2）当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？

答案⑴没有（2）不会

解对（1）没有，红色标记只上下振动.

（2）不会，当手停止抖动后，波仍向右传播.

第三章机械波

第二节机械波的描述

课后篇巩固提升

A级1.必备知识基础练

1.一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是（）

A.波速B.波长

C.频率D.以上都不变

ggc

解桐波的频率由波源决定,与介质无关，选项C正确;波速由介质决定，波由一种介质进入另一

种介质，波速v发生变化，选项A、D错误;由4=’知选项B错误.

2.（多选）对公式n=/的理解，以下说法正确的是（）

A.由片”■可知，波速与频率成正比

B.波速v由介质决定，频率/由波源决定

C.当波由一种介质进入另一种介质时，频率不变,波速、波长改变

D.v=4/•适用于横波，不适用于纵波

餐剽BC

解丽波速只与介质有关，频率由波源决定，选项A错误,B正确;不同频率的波在同一种介质中

传播时，波长与频率成反比,同一列波从一种介质进入另一种介质，频率不变，选项C正确;v="

适用于一切波，选项D错误.

3.（多选）下图为一完整的波形，下列有关说法正确的是（）

A.若P是振源，此时尸向上振动

B.若Q是振源，此时。向上振动

C.若P是振源，此时尸向下振动

D.若Q是振源，此时Q向下振动

答案|AD

解相若P为振源，则该波向右传播,P处于下坡路上，所以向上振动,A正确;若Q为振源，则该波

向左传播,。处于上坡路上，所以向下振动,D正确.

4.（2021福建泉州第十六中学高二月考）下列说法正确的是（）

A.一列简谐波在同一种介质中传播时各质点具有相同的周期和振幅

B.当机械波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是波长

C.由波在均匀介质中的传播的速度公式v=2/可知，频率越高，波速越大

D.在波的传播方向上，相距半波长的整数倍的两质点的振动情况完全相同

gg]A

解画简谐波在同一种介质中传播时各质点具有相同的周期和振幅，故A正确;当机械波从一

种介质进入另一种介质时，频率不变，波长和波速改变，故B错误;波的传播速度与介质有关，与

频率大小无关，故C错误;在波的传播方向上,相距半波长的奇数倍的两质点的振动情况相反，

故D错误.

5.（多选）（2021江苏高二期末）如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿+x轴方向传播,其波长

为2、周期为T某时刻，在该波传播方向上的尸、。两质点（图中未画出，尸点比Q点更靠近波

源）偏离各自平衡位置的位移大小相等、方向相反，则下列说法正确的是（）

入

A.P、Q两质点平衡位置间的距离可能等于2

B.此时刻P、Q两质点的速度可能相同

C.波从P点传到。点所需时间可能等于一个周期

入

D.P、Q两质点平衡位置间的距离可能介于2和2之间

答案ABD

解析卜、Q两质点的位移大小相等、方向相反，它们可能是反相点，振动情况总是相反，也可能

不是，所以P、Q两质点间的距离可能等于半个波长，也可能不等于半个波长，故A、D正确；

根据波形分析可知,此时刻P、Q两质点的速度方向可能相反，也可能相同，故B正确;若P、Q

间距离等于一个波长，波从P点传到Q点所需时间等于一个周期，而P、Q的位移大小相等，

方向相反,P、Q间距离不可能等于一个波长，所以波从P点传到。点所需时间不可能等于一

个周期，故C错误.

6.（2021山东高二期末）如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在f=0时刻的波形,P、

Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处1=0.5s时，质点尸恰好第二次位于波

峰位置.下列说法正确的是（

A.这列波的周期为0.5s

B.这列波的传播速度为6m/s

C1=0.6s时，质点Q将位于波峰位置

D.质点。在0~0.9s内的路程为18cm

fgD

解画简谐横波沿x轴正方向传播，可知r=0时刻质点P经平衡位置向上运动，则质点P第二次

5A_

到达波峰需经则T=0.4s,故A错误;该波的波长为2=2m,则波速-7°4m/s=5m/s,故B错

误;f=0时刻。点通过平衡位置向下运动，故r=0.6s=1.57时，质点。通过平衡位置向上运动，

£_09

故C错误;因n=r°*=2.25,故质点Q在0~0.9s内的路程为s=2.25x4A=9x2cm=18cm,故D

正确.

7.(多选)大家熟悉的do,re,mi,fa,sol,la,si是一组按照音调高低次序排列起来的音阶，下表中列

出了某乐律中各音的频率.下列说法正确的是()

唱

doremifasollasi

名

(/

26429733()352396440495

11/

A.do音和sol音的振动频率之比为2:3

B.do音和sol音的振动周期之比为2：3

C.do音和sol音在空气中传播时的波长之比为3：2

D.do音和sol音在空气中传播时的速度之比为2；3

gg]AC

fdo=2"_2Tdo_fsol_。

解析Ho音和sol音的振动频率之比人。13963,do音和sol音的振动周期之比7“fd。2,

故A正确,B错误;do音和sol音在空气中传播时的波速相同，由片可知,do音和sol音在空气

“o_fs<A_m

中传播时波长之比Id/do2,故c正确,D错误.

8.(2021江苏扬州高二月考)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图像.已知这列波的频率

为5Hz,此时x=0.5m处的质点正在向y轴正方向振动，问：

(1)这列波正在向哪个方向传播？

(2)波速大小是多少？

⑶该质点1s内通过的路程是多少？

怪案|(1)向x轴正方向传播(2)10m/s

(3)2m

解析|(1)由于x=0.5m处的质点正在向y轴正方向振动，所以这列波正在向x轴正方向传播.

(2)由题图可知2=2m,

根据v=2f,

代入数据可得，波速大小v=10m/s.

（3）每经过一个周期，质点振动4倍振幅的路程，而每1s运动5个周期,

故1s内通过的路程s=5x4x0.lm=2m.

B级关键能力提升练

9.（多选）（2021陕西洛南中学高二月考）一列自右向左传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如

图所示，此时坐标为（1,0）的质点刚好开始运动，在f=0.3s时刻，质点P在f=0时刻后首次到达

波峰位置，质点Q的坐标是（-3,0）,则下列说法正确的是（）

A.在/=0时刻，质点P的速度方向沿y轴负方向

B.这列波的传播速度为0.3m/s

C.在0~0.3s时间内，质点4运动的路程为0.03m

D.在f=0.5s时刻，质点Q首次到达波峰位置

空AD

解析|根据t-0时刻的波形图，可知波长2=4cm,在t-0时刻质点尸沿），轴负方向运动，质点P

的速度方向沿），轴负方向，选项A正确;在f=0.3s时，质点P在f=0时刻后首次到达波峰位置,

A

说明波动周期7=0.4s,这列波的传播速度为v=7=10cm/s=0.1m/s,选项B错误;在0~0.3$时间内,

3

即时间内，质点A运动的路程为3个振幅，即3x8cm=24cm=o.24m,选项C错误;在f=0.5s时,

波沿x轴负方向传播了5cm,质点Q首次到达波峰位置，选项D正确.

10.（多选）（2021江苏海安高级中学高二期末）直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质/、〃的

分界线，位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质/、〃中传播,某时刻

的波形图如图所示,此时刻“波恰好传到x=4m处，下列说法正确的是（）

A.波源的起振方向沿y轴负方向

B.两列波的频率关系人=货

C.此时刻b波传到x=-16m处

D.质gP在这段时间内的路程为50cm

H]ACD

解析|此时刻x=4m处的质点刚刚开始振动,根据质点的传播方向和振动方向的关系可知，该质

点此时刻向y轴负方向振动，说明波源开始振动的方向也为y轴负方向,A正确;由题意可知，

这两列波是由同一波源发出的,两列波的频率相同,B错误;由图像可知波的波长为九=lm力

波的波长为儿=4m,根据公式v=7=，•可得外瓦:根据可得与"居）代入数据

可得~Xb=16m,b波向左传播，所以此时刻b波传到x=-16m处,C正确;分析可知质点P振动的时

间为2.5个周期，质点P在这段时间内的路程为s=2.5x4x5cm=50cm,D正确.

11.（2021山东济南高三月考）一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列

向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示.下列说法中正确的是（）

A.左侧的质点重复右侧的质点的振动过程

B.波的传播速度逐渐减小

C.S点振动的频率逐渐增大

内晔传播方向与质点的振动方向相同

gl]c

酮由机械波产生的机理可知，右侧的质点重复左侧的质点的振动过程，选项A错误;波的传

播速度由介质决定，波速不变，选项B错误;S点振动产生的机械波的波长臧小，则根据户入可知,

振动的频率逐渐增大，选项C正确;由题图可知，波的传播方向与质点的振动方向垂直，选项D

错误.

12.（多选）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播,f=0时刻的波形为图中实线J=1s时刻的

波形为图中虚线,已知该波的周期大于1s.则下列说法正确的是（）

A.该波的波速为5m/s

B.该波的周期为1.6s

C./=0时刻j=10m处的b点正在向y轴负方向运动

D.r=ls时刻/=4m处的a点相对平衡点的位移为1.5cm

客剽AB

遮由于波的周期大于1s,所以1s内波的传播距离小于其波长，由题图可知，该波在1s内传播

sX_8

的距离s=5m,所以波速u-=5m/s,故A正确油题图可知波长4=8m,所以周期T=5s=1.6s,

故B正确;由于波在向x轴正方向传播，故/=0时刻b点正在向y轴正方向运动，故C错误;f=0

时刻点处于波谷位置,以该时刻为计时起点，则a点的振动方程为y=3sin（>cm,代入

r=ls得y=3sincm,故D错误.

13.（2021山东高二期末）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x轴上有P、M、。三

点，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知h=0.7s时M点第二次出现波峰.求：

10

P/\M

0

123\4/5

⑴这列波传播的速度大小；

（2）从r=0起到Z2=ls止，质点。（尤=9m）通过的路程.

|答案|（1）10m/s（2）60cm

|解析|（1）质点M在Z=0时沿y轴负方向振动，经过4个周期第二次出现波峰

所以t\

解得r=o.4s

A__4_

由题图可知波长为4m,可得波速为v=T°4m/s=10m/s

XQ-XM__4_

⑵从片0开始,设经过质点Q开始振动，则有Z=v10s=0.4s

所以质点。振动的时间为Ari=/2-Ar=1s-0.4s=0.6s

0.6

0-4八,

质点。的路程为s=7x44=x4xl0cm=60cm

第三章机械波

第三节机械波的传播现象

课后篇巩固提升

必备知识基础练

1.声波能绕过障碍物而传播，这是因为声波（）

A.是纵波

B.是机械波

C.发生了衍射现象

D.穿透力强

睚明声波能绕过障碍物而传播，是因为声波发生了衍射，故选C.

2.（2021河南南阳华龙高级中学高二月考）有一障碍物的宽度为10m,下列衍射现象最明显的

是（）

A.波长为40m的波

B.波长为9.9m的波

C.频率为40Hz的声波（声速片340m/s）

D.频率为5000MHz的电磁波（波速v=3.0xl08m/s）

莪A

V

画根据可得声波波长为8.5m,电磁波的波长为0.06m,波长为40m的波大于障碍物的宽

度，其余波的波长都小于障碍物的尺寸,故选项A正确.

3.（多选）（2021湖北武汉高二期末）下歹U选项分别表示一歹117K波在传播过程中遇至IJ了小孔（A、

B）或障碍物（C、D）的情况.水波用弧线表示，相邻弧线间距为一个波长，则其中能发生明显衍射

现象的是（）

ABCD

答案|BD

前一列水波在传播过程中遇到了小孔（A、B）,由发生明显衍射现象的条件可知,B能发生明

显的衍射现象，故A不符合题意,B符合题意;一列水波在传播过程中遇到了障碍物（C、D）,由

发生明显衍射现象的条件可知,D能发生明显的衍射现象，故C不符合题意,D符合题意.

4.（多选）两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速率沿同一直线相向传播J=0时刻

的波形如图所示，小方格的边长为0.1m,则以下不同时刻，波形正确的是（）

/=0

答案|ABD

解析|脉冲波在介质中传播“=以当Z=0.3s时，两脉冲波各沿波的传播方向传播0.3m,恰好相遇,

故选项A正确;当f=0.4s、0.5s、0.6s时，两脉冲波各沿波的传播方向传播0.4m、0.5m、0.6m,

由波的叠加原理知选项B、D正确，选项C错误.

5.

（2021河北玉田第一中学高二月考）如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射的图像，从图像

可知（）

A.A侧波速与B侧波速不相等

B.A侧波速与B侧波速相等

C.增大水波波源的频率司亍射现象将更明显

D.增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显

量B

解画在同一种介质中，机械波的波速相等，故A错误,B正确;波速不变，增大水波波源的频率，

水波的波长将减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显，故C错误;在波长没改

变的情况下，增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错误.

6.天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km

的A处进行了一次爆炸，观测者听到直接传来的爆炸声和由云层反射的爆炸声时间上相差

1

A/=6.0s.已知空气中的声速v=^km/s.试估算云层的高度h.

B

OH-------d--------H4

答案|2.0xl（）3m

画用n表示爆炸声直接传到观测处o所用的时间，则有d二%，

用检表示爆炸声经云层反射再到达o所用的时间，因为入射角等于反射角，故有

2+F

2=V/2,

已知t2-t\=Ar,

+2dvM

联立可得力二2,

代人数值得/?=2.0xl03m.

B级

_____1键能力提升练

7.（2021上海交大附中高二月考）如图所示,S为波源,M、N是两块挡板，其中M板固定,N板可

左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法

是（）

典~~1——N

•S

A.增大波源的频率B.增大波源的振幅

C将波源S向左移D.将N板向左移

罚D

露词观察不到A点振动，说明衍射现象不明显,要使得衍射现象明显，狭缝的尺寸要和波长差

不多或者比波长小些.因此可以减小波源的频率，增大波源的波长;或将N板向左移，减小狭缝

的尺寸.故A、B、C错误,D正确.

8.（2021浙江杭州四中高二开学考试）如图所示，两列波在空间相遇叠加,其中实线代表的甲波

向右传播，虚线代表的乙波向左传播，则（）

乙甲

A.A、B点是振动加强点

B.A、。点是振动加强点

C.B、E点是振动加强点

D.C、万点是振动减弱点

量B

窿丽根据题图可知,两波在A、D、F点振动方向相同,为振动加强点，在8、E两点振动方向相

反,为振动减弱点，故B正确,A、C、D错误.

9.

A

（多选）（2021海南假州第一中学高二期中）如图所示,A、B是两列波的波源J=0时，两波源同时

开始垂直纸面做简谐运动.其振动表达式分别为X4=0.lsin（2n/）m//,=0.5sin（2兀。m,产生的两

列波在同一种均匀介质中沿纸面传播1=2s时P开始振动，已知PA=40cm,P8=50cm,则

（）

A.两列波的波速均为0.2m/s

B.两列波的波长均为0.25m

C.两列波在P点相遇时振动总是减弱的

D.P点合振动的振幅为0.4m

悟案kCD

陵明两列波在同一种均勺介质中沿纸面传播，故两列波的波速相同，根据质点P开始振动的时

PA^_0A2rr

间可得呻'2mzs=02m/s,A正确;由振动方程可得,两列波的周期T相同,由公式T=3=1S

V入

T5

得两列波的波长均为九二二0.2m,B错误;根据两波源到尸点的距离差Ajt=50cm-40cm=10cm=，

T

可知,8波比A波传到尸点的时间晚号根据振动方程可得,A波起振方向与B波起振方向相同，

故两波在P点的振动反向，那么『点为振动减弱点，故两列波在P点相遇时振动总是减弱的,P

点合振动的振幅为0.5m-0.lm=0.4m,C、D正确.

10.（多选）（2021江苏高二月考）一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为

坐标原点,以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系.两人在绳端P、。沿y轴方向不

断有节奏地抖动,形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波.已知P的波速为2

nVs,Z=0时刻的波形如图所示.下列判断正确的有（）

A.两波源的起振方向相反

B.两列波的频率均为2Hz,叠加区域有稳定干涉图样

C.f=6s时，两波源间（不含波源）有5个质点的位移为-10cm

迪刎稳定时两波源间（不含波源）有10个质点的振幅为30cm

答案［AC

解析P起振方向沿＞■轴负方向，而Q起振方向沿y轴正方向,因此起振方向相反,A正确;波速

由介质决定的，因此两列波的速度相等，根据呻瓦可知/=0.5Hz,两列波的频率均为0.5Hz,叠加

区域有稳定干涉图样,B错误;/=6s时,两列波都向前传播了12m,波形如图甲所示，

当两列波叠加时，合振动等于两个振动的矢量和，由图像可知，在x=-7m,x=-lm,x=3m处位

移都是-10cm,且在6~8m间还有两个点位移是-10cm,因此有5个点位移为-10cm,C正确;振动

稳定后，某时刻振动图像如图乙所示

从图中可知，在叠加稳定时两波源间（不含波源）有9个质点的振幅为30cm,D错误.

11.“B超”可用于探测人体内脏的病变状况.如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射，最

sinivi

-----=—

后从肝脏表面射出的示意图.超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律可表述为sM'々式

中i是入射角/是折射角，也、也分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），已知也=0.90，入射

点与出射点之间的距离是d,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行.肿瘤离肝表面的距离h为多

少？

WlOO&siR

18sini

由

/H—d

肿瘤

_2

题意得益弋又因为ern,所以siQ0.9sini.又因为在直角三角形中.外匹，所以

d，100-81sin2i

h=18sini.

12.(2021陕西西安中学高三月考)一振动片以频率/做简谐振动时，固定在振动片上的两根细

杆同步周期性地触动水面上。、〃两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样.c是水

面上的一点,a、b、c间的距离均为/,如图所示.已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大

3

的点,其中距C最近的点到C的距离为8/.求：

(1)波的波长大小；

(2)波的传播速度大小.

C

4-------------------,

ab

11

国案|(1)4/⑵力

35

解析|(1)设在ac上与c点最近的振幅极大的点为d,则ad=l-^l=^l

Vcd2+dc2-2Z?ccdcos600=:

bd=8/

1

bd-ad=4/

根据干涉加强点距离差的关系有^x=X]-X2=nX

1

所以波长为4

⑵由vnf得v='fi

第三章机械波

第四节多普勒效应

课后篇巩固提升

A级.必备知识基础练

1.（多选）当人听到声音的频率越来越低时，可能的原因是（）

A.声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低

B.人静止，声源远离人做匀速直线运动,声源振动的频率不变

C.人静止，声源远离人做匀加速直线运动,声源振动的频率不变

D.人静止，声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变

gg]AC

解明人听到的声音的频率越来越低，声源远离观察者，且远离的速度越来越大,也就是加速远

离.

2.（多选）如图所示，甲同学站立不动吹哨子（哨声频率不变）,乙同学坐在秋千上来回摆动，假设

人耳可以听出非常细微的音调变化，下列关于乙同学的感受的说法正确的是（）

A.乙同学从A向8运动过程中，感觉哨声音调变高

B.乙同学从点C向左运动时，感觉哨声音调变低

C.乙同学从点C向右运动时，感觉哨声音调不变

D.乙同学从E向。运动过程中，感觉哨声音调变高

IggAB

画乙同学从A向8运动过程中，靠近声源，根据多普勒效应，感觉到哨声音调变高,A正确;乙

同学从点C向左运动时，远离声源，感觉到音调变低,B正确;乙同学从点C向右运动时,靠近声

源，根据多普勒效应，感觉到哨声音调变高,C错误;乙同学从E向。运动过程中，远离声源，感觉

到音调变低,D错误.

3.（多选）我国自主研发的海翼号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录.在深海中某处的滑

翔机发出声呐信号（超声波）的频率为工在海水中的传播速度为匕若停在海面上的监测船收到

的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，则下列说法正确的是（）

A.声呐信号在海水中的波长为“

B.声呐信号在海水中的波长为‘

C.滑翔机正在靠近该监测船

D.滑翔机正在远离该监测船

V

庭画根据波速定义,v祈，声呐信号在海水中的波长力=’，故选项A错误，选项B正确;根据多普

勒效应，当滑翔机靠近监测船时，监测船接收到的频率大于滑翔机发出声呐信号的频率，故选

项C正确，选项D错误.

B级关键能力提升练

4.（多选）将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面形成了如图所示的水波图形，下列说

法正确的是（）

A.振针向右移动

B.振针向左移动

C.在A处接收到的水波频率变小

D.在A处接收到的水波频率变大

嚼第AC

丽|振针（波源）移动方向上的水波变得密集，在其移动方向的反方向水波变得稀疏,因此振针

向右移动，由于波源在远离A处，所以A处接收到的水波频率变小，故选A、C.

5.如图所示为产生机械波的波源0正在向左运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的

波峰分布.为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在（）

A.4点B.B点

C.C点D.D点

函B

阿画根据多普勒效应可知，在B点接收到的波的频率最低,故选项B正确，选项A、C、D错误.

6.生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆,这是声波在传播过程中对接收者而言频率

发生变化的表现，无线电波也具有这种效应.图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线

电波，并接收被车辆反射的无线电波，由于车辆的运动，接收到的无线电波频率与发出时不同.

利用频率差加代加出就能计算出车辆的速度,已知发出和接收的频率间关系为力蜒=（1+丁）/

发加，式中c,为真空中的光速，若加B=2X109Hz/接收小『400Hz.则被测车辆的速度大小为多少？

答案80m/s

丽将/发出=2x10+zJ.接收寸发出=400Hz,c=3x108mzs

代入/按妆1+-T)/o

可得1，4=30m/s.

第三章测评

（时间:75分钟满分:100分）

一、单项选择题（本题共7小题,每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是

符合题目要求的）

1.如图所示为入射波、反射波、折射波的波线，则（）

A.2与1的波长、频率相等，波速不等

B.2与1的波速、频率相等，波长不等

C.3与1的波速、频率、波长均相等

D.3与1的频率相等,波速、波长不等

gg]D

解析|3与I的频率相等，波速、波长不等,2与1的波长、频率、波速均相等，故D正确,A、B、

C错误.

2.（2021山东模拟）无人驾驶技术已逐渐成熟，某控制系统可以控制无人车在前车减速时自动

减速、前车加速时自动加速.汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过多普勒

效应造成的频率变化来测量目标的相对•距离和相对速度.若该传感器发射的无线电波的频率

为工接收到的回波的频率为£则（）

A.当/习•时，表明前车一定做匀速直线运动

B.当尸寸时,表明前车一定处于静止状态

C.当•时，表明无人车需要减速行驶

D.当广勺•时，表明无人车需要减速行驶

igc

解丽当时,表明前车与无人车速度相同，但不一定做匀速直线运动，也不一定静止，故A、B

错误;当/才时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明无人车需要减速行驶，故C正

确;当了守时，说明接收到的频率减小，说明无人车需要加速行驶，故D错误.

3.（2021河南中牟第一高级中学检测）如图所示，图中有一上下振动的波源S,频率为100Hz，所

激起的波向左右传播，波速为8.0m/s.其振动先后传到A、B两个质点，当5通过平衡位置向上

振动时鼻、8质点的位置是（）

fIf

A.A在波谷,B在波峰

B.A、8都在波峰

C.A在波峰,3在波谷

D.4、8都在波谷

ggc

V8.0

由可知,波长为a=’i0°m=0.08m,BS=1.62m=20.2525AS=1.74m=21.752,当质点恰

通过平衡位置向上运动时4质点在波峰,2质点在波谷，故C正确,A、B、D错误.

4.（2021天津红桥区高三一模）图甲为一列简谐横波在/=0时刻的波形图,。是平衡位置x=4.0

A./=0.10s时，质点。的速度为零

B/=0.10s时，质点。的速度最大且沿y轴负方向

C.从t=0.10s到/=0.20s,该波沿x轴正方向传播了2.0m

D.从f=0.10s到f=0.25s,质点Q通过的路程为20cm

薛B

版由题图知，在f=0.10s时，质点Q正从平衡位置向波谷运动，沿y轴负方向运动，速度最大,

A__8_

故A错误,B正确;波速v=7°~m/s=40m/s,则从r=0.10s到f=0.20s,该波沿x轴正方向传播了

3

x=w=40x0.1m=4m,选项C错误;从f=0.10s到f=0.25s经过的时间为加=0.15$=47',则从/=0.10$

到f=0.25s质点。通过的路程s=3A=3xl0cm=30cm,故D错误.

ScS2

川包

（2021山东潍坊高二期末）如图所示为某学校报告厅的平面图,AB是主席台5、S2是报告厅墙

壁上的两个喇叭.报告者的声音经喇叭放大后传回话筒，重复放大时可能会产生啸叫.为避免

啸叫，话筒最好摆放在主席台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音强度因干涉而

减弱.主席台上有四个位置人b、c、d,到S的距离分别为5m、6m、7m、8m,至ljS2的距离

分别为8m、6m、5m、4m.已知空气中声速为340m/s,假设报告人声音的频率为170Hz,

则话筒最好摆放在（）

A.aB.bC.cD.d

gg]A

,v,340―3_

解析|频率f-170Hz的声波的波长是％='1/0m=2m,a到两波源的距离差为△s%=3m=2Z,即在

a点从两个喇叭传来的声波因干涉而减弱，同理△$/（=0,即在。点从两个喇叭传来的声波因干涉

而加强,ASc=2m=2,即在b点从两个喇叭传来的声波因干涉而加强,Asd=4m=22,即在d点从两

个喇叭传来的声波因干涉而加强，故选A.

6.（2021上海崇明区考试）A、8两列简谐横波均沿x轴正方向传播，在某时刻的波形分别如图

甲、乙所示，经过时间小于A波的周期勿），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示,

则4、8两列波的波速阻、距之比可能是（

y/cm

A.1：3B.2；3

C.2；1D.3

薪A

TAA

解析由题图可知波长2A=24cm,2s=12cm,/=攵小,得。:Tp=2k；1（攵=0,1,2,…），则由得

VA,2B=1当k=\时VA；UB=1；1,当k=2时VA”片1；2,当k=3时%；3,故A正

确,B、C、D错误.

7.（2021上海华师大二附中期中）如图所示为一横波发生器的显示屏，可以显示出波从左向右

传播的图像,屏上每一小格长度为1cm.在U0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示，因为

显示屏的局部故障，从水平位置A到8之间的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内的

传播），此后的时间内，观察者看到波形相继传经以。处,在45s时，观察者看到。处恰好第三

次（C振动0.57时算第一次）出现平衡位置，则该波的波速不可能是（）

5?“皿9%吟iiEiw

0二二二二二二二二

ABC

A.3.6cm/sB.4.8cm/s

C.6cm/sD.7.2cm/s

gl]A

维画由题图可知波长2=12cm.若图示时刻波刚好传到A点，则波传到C的时间为1.5T,质点C

5A

再经过1.57恰好第三次出现平衡位置，则f=5s=1.5T+1.5T,得7=%波速v=r=7.2cm/s;若图示

时刻波刚好传到x=12cm处,波传到C的时间为7,质点C再经过L5T恰好第三次出现平衡位

置，则f=5s=1.5T+T,得T=2s,波速v='=6cm/s;若图示时刻波刚好传到B点,波传到C的时间为

0.57,质点C再经过L5T恰好第三次出现平衡位置，则f=5s=1.5T+0.5T,得T=2.5s,波速

v=7=4.8cm/s,波速不可能是3.6cm/s,故选A.

二、多项选择题（本题共3小题,每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合

题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.

6，

P2

（2021天津实验中学检测）如图所示，两位学生课外研究简谐绳波的特点,P、P2是处于绳两端

的两个波源，波源的振动频率均为工振幅均为匕某时刻Py发出的波恰好传到c,P2发出的波恰

好传到图中只画出了此时刻两列波在ac部分的叠加波形，下列说法正确的是（）

A.a、b、c三点是振动减弱点

Ba、c是振动减弱点力是振动加强点，振幅为2y

C.再经过2f时间力处质点距离平衡位置最远

D.再经过打时间,ac间的波形是一条直线

铜AD

商两列波的频率均为工相遇后发生稳定的干涉,a、b、c三点始终处于平衡位置，是振动减

弱点，故A正确,B、C错误;再经过盯时间，即经过四分之一个周期，两列绳波相互叠加，恰好抵

消,ac间的波形是一条直线，故D正确.

9.（2021湖北宜昌高二期末）如图所示为在x轴上传播的一列简谐横波，实线表示f=0