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1、人教版（2019）选择性必修一第三章机械波章末综合练一、单选题1 .下列说法正确的是（）A. “闻其声而不见其人”是一种司空见惯的现象，这体现了声波的衍射B.在地球上测量出星球上某些元素发出的光波频率，若其小于地球上这些元素静止时的发光频率，则利用多普勒效应可以推知该星球在靠近地球C.空气中产生的声波是纵波，纵波中的质点振动方向与波的传播方向相同D.单摆的周期与振幅无关，所以无论静止释放摆球时的摆角为多少，周期不变2 .关于图片中的物理现象，描述不正确的是（）A.甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象B.乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象C
2、.丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象D. 丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效 应3.如图所示，S为水面上一波源，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，为了能观察到A点的振动，可采用 的方法是（ ）M ，AN sA.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4. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，图（。）是Uis时的波形图，图（。）是波中某质 点振动位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间作为起点）。则图的）可能是图（。）中哪个质点的振动图线（）故选B。8
3、. C【详解】位于平衡位置的两质点。、匕相距为/,。、人之间只存在一个波谷，又因为波沿x轴正方向 由，到传播，则，点的振动方向如图所示44 v 4v 4v或44 v 4v 4v 6v上44 v 4v所以质点。第一次到达波谷的时刻可能是3T 3 4 32 3x2/ 3/3T32343x13/3=-7 V=,f2 = T = X=2v44v4v4v4v故ABD正确；C错误。故选C。9. D【详解】AB.波线1、2都在介质。中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，故AB错误；CD.波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由A = -f得波长不同，故c错误，D正确。故选
4、Do10. A【详解】A.由题意知波向右传播，由图可得，=ls时刻质点L在平衡位置，由上下坡法可知质点L下一时刻向下振动，故乙图可能是质点L的振动图像，故A正确；B.由图可得答案第3页，共10页A = 0.4mT = 2s所以波速为v = y = 0.2m/s故B错误；c.由图可知质点K与Z4目差半个周期，所以两者的速度、加速度等大、反向，故C错误；D.因为每个质点都在自己平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故D错误。故选Ao11. C【详解】由于女高音和男中音在同一介质中传播，因而波速”目同；音调高即频率高，故再由口 二 4九 因u相同，所以即,f 于2, 4 4，叭=匕故选c。12. C【详
5、解】一列简谐横波沿x轴负方向传播，则传播的距离为Ax = 2 + L5m那么波速为Av 2 +1.5 / / 八 0.1s所以= 0解得T = 0.8s3波速Ax 1, s ，v =m/s = 1 Om/sAr 0.1答案第6页，共10页18. (1) u = 2.5m/s； (2) y = Asin(。/+。) = 2sin,57、+ (cm) oI 42)【详解】(1)该波波长4 = 4m,已知T0.4s,则2=-T4波的传播速度解得u = 2.5m/s o(2)简谐运动的振幅A = 2cm, 1 = 0时y = Asin o = 2cm解得n(p = 2圆频率2co =T质点M用正弦函数
6、表示的振动方程为y = A sin(69Z + ) = 2 sin57r71、/、? + (cm)42)19. 4s, 7.5cm/s, 30cm【详解】/ = 0s时，A处质点位于波峰位置，Is时，A处质点第一次回到平衡位置可知T =ls4T=4s/ = !$时，。第一次到平衡位置Is时，A第一次到平衡位置，可知波从。传到A用时 2可s,传播距离x = 5cm答案第7页，共10页故波速xv = = 7.5cm/s波长A = vT = 30cm20.若波沿x轴正方向传播，则4=40m, 4 =280 m ,OQAX轴负方向传播，则4=56m, 24=-m,49112801370V| =10m/
7、s , v2= m/s ；若波沿m,匕=14m/s,日 m/s,Tm/s13【详解】 若波沿x轴正方向传播，则解得3xAB =2 + /1A (h = 0,1,2,)z = 80 m( = o i 2,) 4/1 + 3又因为20 mA80 m所以4=40m, 4=空2m七11对应波速为v. = = 10m/s1 T办70 /v.= = m/sT 11若波沿x轴负方向传播，则解得xAR = 2 +nA = 0,1,2,)A = -m ( = 0,2,)4/1 + 1又因为20 mA80 m答案第8页，共10页所以4=56m,2理m,913对应波速为=14m/s T4 70=m/sT 9A 70
8、 .=m/sT 1321. (1) 5m/s； (2) *(2 + l)Hz,( = 0,l,2)4【详解】(1)波源的振动传到x/=LOm的A质点用时/ = 0.2s ,则波速大小v = = 5m/s(2)由图发现，x尸LOm、Q=3.0m处的A、8两质点振动情况总是相反，故两质点间的距离为半倍波长的奇数倍，有x2 -x1 = (2n +1), ( = 0,1,2 )解得44 = m, ( = 0,1,2)2 + l波源振动频率22. (1) 1133.3Hz； (2) 906.7m/s【详解】(1)声波由空气进入另一种介质时，频率不变，由V = f得/句 133.3Hz(2)因频率不变，有
9、答案第9页，共10页解得M p 906.7m/s答案第1。页，共10页2/mA. x=0处的质点C. 42m处的质点B. x=lm处的质点D. 43m处的质点5 .下列选项与多普勒效应有关的是（）A.科学家用激光测量月球与地球间的距离B.教室内部的声音可以在教室外面听到C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度6 .关于教材中插图所涉及的物理知识，描述正确的是（）A.一列水波通过狭缝时的折射现象单摆做受迫振动的周期与摆球质量有关C.水下多普勒测速仪可测海水流速D.水波干涉时振动加强点位移一定比振动减弱点位移大7 .
10、如图所示为一列沿长绳传播的横波，当手抖动的频率变小时，横波的（）A.速度不变，波长减小B.速度不变，波长增大C.速度减小，波长增大D.速度增大，波长不变8 .简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向由。向人传播，波速为口。若某时刻在波 的传播方向上，位于平衡位置的两质点。、人相距为/, 、之间只有一个波谷，则从 该时刻开始计时，质点。第一次到达波谷所用的时间不可能是（）A.B.又4v4v-3/31C. D.v2v9.图中1、2、3分别代表入射波、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
11、率相等，波速、波长均不等 10.图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在，= ls时刻的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）x/mAt/sA.图乙可能为质点L的振动图像B.该简谐波的波速为0.3m/sC.该时刻质点K与L的速度、加速度都相同D.质点K再经1s将沿x轴正方向移动到x = 0.4m处11.男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为力、4、匕和人、%、叱，它们之间的关系是（）A.八于2,叭丫2c.力.力，44， v,= v2B. f 于2 ,口10.4s,求：（1）波的传播速度大小W（2）质点M振动的位移y随时间，变化的关系式（用正弦函数表示）。19 .
12、 一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm.。和A是介质中平衡位置分别位于x = 0和x = 5cm处的两个质点.，=0时开始观测，此时质点。的位移为质点A处于波峰位置；1 = 时，质点。第一次回到平衡位置，/ = ls时，质点A *第一次回到平衡位置。求简谐波的周期、波速和波长；20 .如图所示，A、8是一列简谐横波中的两点。某时刻，A正处于正向最大位移处，另一点B恰好通过平衡位置向一y方向振动。已知A、3的横坐标分别为xA = 0m、xB =70 m,并且波长见符合不等式：20 m280 m,波的周期为4s,求波长2和波速外位A20 40 60|80 xhn21 .在图甲所示
13、坐标系中，一弹性轻绳沿x轴水平放置，绳左端位于坐标原点，沿y轴振动，在x轴上形成一沿+X轴传播的简谐横波。测得波源的振动传到X尸LOm的A 质点用时/ = 0.2s。(1)求绳波的波速大小。(2)图乙为绳上x/=L0m、X2=3.0m处的A、8两质点在一段时间内的振动图像，求波源振动频率的可能值。图乙“/cmA B 1.0 2.0 3.0 4.0 x/m图甲22. 一声波在空气中的波长为30 cm,速度为340m/s。当折射入另一种介质时，波长变为80 cm。求:(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度。参考答案:1. A【详解】A. “闻其声而不见其人”是一种司空见惯的
14、现象，这体现了声波的衍射，A正确；B.波源远离时，接收的频率变小，B错误；C.纵波中的质点振动方向有时与波的传播方向相同，有时则相反，C错误；D.小角度单摆才可近似为简谐运动，此时周期与摆角无关，然而若摆角很大，就不再是 单摆周期，D错误。故选Ao2. A【详解】A.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A错误；B.乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B正确；C.丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，C正 确；D.丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D 正确。故选Ao3. D
15、【详解】观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使衍射现象变得明显，可以减小波源的频率 以增大波长，或将N板向左移减小狭缝的尺寸，故ABC错误，D正确。故选D。4. A【详解】当仁1s时，由图（。）振动图线可知，质点在Uis时处于平衡位置，正要沿y轴负方向运答案第1页，共10页 动，由图（。）波动图线向x轴负方向传播，可判断x=。处和x=4m处的质点在平衡位置， 且正沿y轴负方向运动。故选Ao5. D【详解】A.科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，A错误；B.教室内部的声音可以在教室外面听到是因为声波的波长较长，容易发生明显的衍射，B 错误；C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿透能力强，C错、口厌；D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声 波的多普勒效应，D正确。故选D。6. C【详解】A.该现象是一列水波通过狭缝时的衍射现象，选项A错误；B.单摆做受迫振动的周期只与驱动力的周期有关，与摆球质量无关，选项B错误；C.水下多普勒测速仪可测海水流速，选项C正确；D.水波干涉时振动加强点振幅一定比振动减弱点振幅大，但是加强点的位移不一定大于 减弱点的位移，选项D错误。故选C。7. B【详解】v波速由介质决定，所以波速是不变的。又由波长、波速、频率的关系z二7可知随着频率 的变小，波长增大。答案第2页，共10页