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人教版物理选择性必修一 第三章《机械波》单元检测A卷（解析版）
班级：___________ 姓名：_________
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单题
1．警车向路上的车辆发射固定频率的超声波，同时探测反射波的频率．下列说法正确的是（ ）
A．当车辆匀速驶向停在路边的警车时，警车探测到的反射波频率增高
B．当车辆匀速驶离停在路边的警车时，警车探测到的反射波频率增高
C．当警车匀速驶向停在路边的汽车时，警车探测到的反射波频率降低
D．当警车匀速驶离停在路边的汽车时，警车探测到的反射波频率不变
答案:A
详解:A．当车辆匀速驶向停在路边的警车时，两车之间的距离减小，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率增高，故A正确；
B．当车辆匀速驶离停在路边的警车时，两车之间的距离增大，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率降低，故B错误；
C．当警车匀速驶向停在路边的汽车时，两车之间的距离减小，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率增高，故C错误；
D．当警车匀速驶离停在路边的汽车时，两车之间的距离增大，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率降低，故D错误。
2．在同一地点有两个静止的声源，发出的声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．声波1的速度比声波2的速度大
B．对同一障碍物，声波2比声波1更容易发生衍射现象
C．在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象
D．在这两列波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率可以相同
答案:C
详解:A．由于声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，则速度相等，故A错误；
B．由图知声波1和声波2的波长之比为
波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象，故B错误；
C．由v=λf得到两波频率之比为
两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象，故C正确；
D．由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相同，故D错误。
3．如图所示，我爱发明节目松果纷纷落中的松果采摘机利用了机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则（ ）
A．工作中，树干的振动频率可能小于采摘振动头的振动频率
B．为避免被落下的松果砸中，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低
C．采摘振动头振动频率增加，落果效果越好
D．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小
答案:B
详解:A．工作中，树干做受迫振动，所以振动频率等于采摘振动头的振动频率。故A错误；
B．根据多普勒效应，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低。故B正确；
C． 采摘振动头振动频率增加，落果效果不一定越好。采摘振动头振动频率与树干的固有频率相同时落果效果最好。故C错误；
D． 采摘振动头停止振动，则树干的振动频率不变，振幅减小。故D错误。
故B正确。
4．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，波源位于处的甲波沿轴正方向传播，波源位于处的乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示。已知甲、乙波速都为，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两列波不能发生稳定的干涉
B．时刻，与处的两质点振动方向相同
C．两列波叠加后，处为振动减弱点
D．时刻，处的质点第一次到达处
答案:D
详解:A．由图可知，甲、乙两列波的波长相同，相位差恒定，甲、乙波速都为，则甲、乙两列波的频率相同，所以甲、乙两列波能发生稳定的干涉，故A错误；
B．由图可知时刻，处的质点向y轴负方向振动，处的质点向y轴正方向振动，故B错误；
C．由图可知，两波源到处的路程差为2m，恰好为两列波的波长的一半，由于两列波的波源振动步调相反，则两列波叠加后，处为振动加强点，故C错误；
D．甲、乙波速都为，则时刻，甲乙两列波的波谷第一次同时传到处，所以时刻，处的质点第一次到达处，故D正确。
5．时位于x轴上某处的波源开始做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的横波，其波速为12m/s。时，波恰好传到处的P点、此时在x轴正半轴的波形图如图所示。已知介质中质点Q的平衡位置位于处。下列说法正确的是（ ）
A．波源位于坐标原点处
B．时，质点P沿y轴正方向运动
C．时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
D．到内，质点Q运动的路程为
答案:D
详解:A．时波传播的距离为
此时波恰好传到处，则波源的位置为坐标为
即波源在处，A错误；
B．由图可知
则波源振动的周期为
与相差一个周期，即与质点的振动情况完全相同，波向轴正方向传播，结合波形图可知，和质点沿y轴负方向运动，B错误；
C．时，波从图示位置向右传播的距离为
波形图如图所示
此时点位于波谷，加速度达到正向最大，质点的加速度大于质点的加速度，C错误；
D．由图可知，时点的位移为
则质点在内走过的路程为
波源振动的周期为，则质点在1s内完成三次全振动，则质点在内走过的路程为
到内，质点Q运动的路程为
D正确。
6．如图所示是一列简谐波在t=0时刻的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动，此时质量P的运动方向与y轴正方向相同，经0.1 s质点P第一次到达正的最大位移处.下列关于这列简谐波的说法正确的是
A．这列简谐波的振幅为20 cm
B．这列简谐波沿x轴正方向传播
C．这列简谐波的周期为5.0 s
D．这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/s
答案:B
详解:A．这列简谐波的振幅为20cm，选项A错误；
B．因t=0时P点向上振动，可知这列简谐波沿x轴正方向传播，选项B正确；
C．经0.1s质点P第一次到达正的最大位移处，则周期为T=0.4s，选项C错误；
D．这列简谐波在该介质中的传播速度为，选项D错误；
7．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于x1=1.5m和x2=4.5m处，t=0时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则下列说法正确的是（ ）
A．波沿 x轴正向传播
B．波传播的速度大小为10 m/s
C．质点P振动的周期为0.8 s
D．质点 Q沿y轴负方向回到平衡位置时，质点P处于波谷
答案:C
详解:A．因为P比质点Q振动滞后0.2s，可知振动先传到Q点后传到P点，波沿x轴负向传播，A错误；
C．P、Q两质点的平衡位置相距
解得
T=0.8s
C正确；
B．波的传播速度为
B错误；
D．波向左传播1.5m时，质点Q处于平衡位置，质点P处于波峰，D错误。
评卷人得分
二、多选题
8．下列说法正确的是
A．单摆的振动周期与摆球质量无关
B．肥皂泡上的彩色条纹是光的偏振现象
C．利用红外线可以遥控电视机
D．利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变
答案:ACD
详解:A.单摆的振动周期与摆球质量和振幅均无关。故A正确；
B.肥皂泡上的彩色条纹是薄膜干涉引起的结果。故B错误；
C.利用红外线可以遥控电视机。故C正确；
D.利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变。故D正确
9．一列机械波的波源是坐标轴原点，从时波源开始振动，时波形如图，则下列说法正确的有（ ）
A．在这种介质中波速
B．处质点在时位于波谷
C．波源振动方程
D．处质点半个周期内向左位移半个波长
答案:BC
详解:A．由图中可知时，波传播的距离为x=2.5m，故波的速度为
故A错误；
B．由图可知该波的波长为，所以波的周期为
波传播到需要的时间
由图可知该波的起振方向向下，该波振动了0.1s，即，所以位于波谷，故B正确；
C．根据图像可知该波的振动方程为
故C正确；
D．质点只是上下振动，不随波左右移动，故D错误。
10．如图，轴上与是两个波源，产生的简谐波分别沿轴向右、向左传播，波速均为v=0.4m/s，振幅均为A=2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此时分别传播到P点和Q点，下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻质点P、Q都沿y轴负向运动
B．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
C．t=1s时刻，质点M的位移为-4cm
D．t=1.25s时刻，质点M为振动减弱点
E．t=3.5s时刻，质点P的位移为0
答案:ACE
11．波源O点的振动图像如图所示，从t=0时刻开始O点完成两次全振动后便停止振动．振动在均匀介质中沿x轴左右传播，其传播速度大小为10m/s．在x轴上有P、Q、R三个质点，其坐标分别为m，m，m，则___________
A．0.7s时P点恰在平衡位置沿y轴负方向运动
B．在0~0.7s内Q点运动的路程为8cm
C．1. 1 s时质点R恰好位于波峰处
D．在0~1.0s内Q点运动的路程为20cm
E．在0~2.0s内P、Q、R运动的路程均为16cm
答案:ABC
详解:A.由振动图象可知，波的周期为T=0.4s，根据：
解得：
=4m
波传播到P点的时间：
s=0.1
则0.7s时刻，P点振动了：
0.6s=
分析振动图象可知，质点起振方向沿y轴正方向，则P点恰在平衡位置沿y轴负方向运动，A正确；
B.波传播到Q点的时间为：
s=0.3s
后续0.4s内，Q点振动了一个周期T，则通过的路程为：
s=4A=8cm
B正确；
C.波传播到R点的时间为：
s=0.2s
后续0.9s内，R振动了：
质点开始振动的方向向上，所以1.1s时质点R恰好位于波峰处，C正确；
D.波传播到Q点的时间为：
s=0.3s
后续0.7s内，Q点振动了：
则通过的路程为：
14cm
D错误；
E.在0～2.0s内P、Q、R振动时间不同，运动的路程不相等，E错误．
12．一列沿x轴负方向传播的机械波，其图像如图所示，实线是时刻的波形，此时质点P位于平衡位置。虚线是时刻的波形，此时质点P位于波峰位置。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，质点P向y轴正方向运动
B．该波的波长为5m
C．该波的波速可能为6.25m/s
D．0~0.6s时间内，质点P运动的路程可能为0.2m
答案:BC
详解:A．机械波沿x轴负方向传播，根据平移法可知时刻，质点P向y轴负方向运动，故A错误；
B．由图可知该波的波长为5m，故B正确；
C．根据题意可知
波速为
可知当时解得
故C正确；
D．0~0.6s时间内，质点P运动的时间至少为，路程最小为
0.2m
第II卷（非选择题）
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评卷人得分
三、解答题
13．如图是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点，现从图示时刻开始计时，问：
（1）经过多长时间，M点第二次到达波谷；
（2）这段时间里，N点经过的路程为多少。
答案:（1）29s；（2）145cm
详解:（1）由图得波长为1.6m，则周期T==4s，经t1=（xM-xN）/v=22s，M点开始向上起振， 再经t2=T=7s，第二次到达波谷，故总共经t=t1+t2=29s第二次到达波谷。
（2）29s内N质点共振动7个周期，共计经过的路程为145cm。
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅。时，波传播到x轴上的C点，在它左边的质点B恰在负向最大位移处，如图所示。在时，质点B第一次出现在正向最大位移处。求：
（1）该波的传播速度大小；
（2）从图示时刻起再经多长时间，处的质点D第一次在正向最大位移处。
答案:（1）；（2）
详解:（1）由题意可知该横波周期；由图可知波长。传播速度为
解得
（2）处的波峰传播到D点时质点D第一次在正向最大位移处。由
解得
15．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，时刻的波形如图所示。质点a平衡位置的坐标。求：
（1）该列波的波速是多少？
（2）再经过多长时间质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动？
答案:（1）2m/s；（2）
详解:（1）由图读出波长，则波速为
（2）波沿x轴正方向传播，质点a要第一次经过平衡位置向y轴正方向运动，即处质点的振动形式传播到a点，则需要再经历的时间为
16．一列简谐横波在某介质中传播，时的波形图如图甲所示，处质点偏离平衡位置的位移，M是介质中一质点，其振动图像如图乙所示。已知该简谐波在介质中传播的速度，求：
（1）该简谐波的传播方向和波长；
（2）质点M的平衡位置的坐标。
答案:（1）沿x轴正方向传播， 0.4m；（2）
详解:（1）已知甲为2.5s时的波形图，乙图中2.5s时，M点是向上振动的，根据同侧法可知，该波沿x轴正方向传播
由乙图可知，周期T=4s，而波速v=10cm/s，故波长
（2） ，在乙图中可求得
又已知x=0处质点，故A点坐标为 ，则M点平衡位置坐标为
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1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单题
1．警车向路上的车辆发射固定频率的超声波，同时探测反射波的频率．下列说法正确的是（ ）
A．当车辆匀速驶向停在路边的警车时，警车探测到的反射波频率增高
B．当车辆匀速驶离停在路边的警车时，警车探测到的反射波频率增高
C．当警车匀速驶向停在路边的汽车时，警车探测到的反射波频率降低
D．当警车匀速驶离停在路边的汽车时，警车探测到的反射波频率不变
2．在同一地点有两个静止的声源，发出的声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．声波1的速度比声波2的速度大
B．对同一障碍物，声波2比声波1更容易发生衍射现象
C．在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象
D．在这两列波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率可以相同
3．如图所示，我爱发明节目松果纷纷落中的松果采摘机利用了机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则（ ）
A．工作中，树干的振动频率可能小于采摘振动头的振动频率
B．为避免被落下的松果砸中，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低
C．采摘振动头振动频率增加，落果效果越好
D．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小
4．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，波源位于处的甲波沿轴正方向传播，波源位于处的乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示。已知甲、乙波速都为，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两列波不能发生稳定的干涉
B．时刻，与处的两质点振动方向相同
C．两列波叠加后，处为振动减弱点
D．时刻，处的质点第一次到达处
5．时位于x轴上某处的波源开始做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的横波，其波速为12m/s。时，波恰好传到处的P点、此时在x轴正半轴的波形图如图所示。已知介质中质点Q的平衡位置位于处。下列说法正确的是（ ）
A．波源位于坐标原点处
B．时，质点P沿y轴正方向运动
C．时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
D．到内，质点Q运动的路程为
6．如图所示是一列简谐波在t=0时刻的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动，此时质量P的运动方向与y轴正方向相同，经0.1 s质点P第一次到达正的最大位移处.下列关于这列简谐波的说法正确的是
A．这列简谐波的振幅为20 cm
B．这列简谐波沿x轴正方向传播
C．这列简谐波的周期为5.0 s
D．这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/s
7．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于x1=1.5m和x2=4.5m处，t=0时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则下列说法正确的是（ ）
A．波沿 x轴正向传播
B．波传播的速度大小为10 m/s
C．质点P振动的周期为0.8 s
D．质点 Q沿y轴负方向回到平衡位置时，质点P处于波谷
评卷人得分
二、多选题
8．下列说法正确的是
A．单摆的振动周期与摆球质量无关
B．肥皂泡上的彩色条纹是光的偏振现象
C．利用红外线可以遥控电视机
D．利用超声波多普勒效应可以检查心脏、大脑的病变
9．一列机械波的波源是坐标轴原点，从时波源开始振动，时波形如图，则下列说法正确的有（ ）
A．在这种介质中波速
B．处质点在时位于波谷
C．波源振动方程
D．处质点半个周期内向左位移半个波长
10．如图，轴上与是两个波源，产生的简谐波分别沿轴向右、向左传播，波速均为v=0.4m/s，振幅均为A=2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此时分别传播到P点和Q点，下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻质点P、Q都沿y轴负向运动
B．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
C．t=1s时刻，质点M的位移为-4cm
D．t=1.25s时刻，质点M为振动减弱点
E．t=3.5s时刻，质点P的位移为0
11．波源O点的振动图像如图所示，从t=0时刻开始O点完成两次全振动后便停止振动．振动在均匀介质中沿x轴左右传播，其传播速度大小为10m/s．在x轴上有P、Q、R三个质点，其坐标分别为m，m，m，则___________
A．0.7s时P点恰在平衡位置沿y轴负方向运动
B．在0~0.7s内Q点运动的路程为8cm
C．1. 1 s时质点R恰好位于波峰处
D．在0~1.0s内Q点运动的路程为20cm
E．在0~2.0s内P、Q、R运动的路程均为16cm
12．一列沿x轴负方向传播的机械波，其图像如图所示，实线是时刻的波形，此时质点P位于平衡位置。虚线是时刻的波形，此时质点P位于波峰位置。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，质点P向y轴正方向运动
B．该波的波长为5m
C．该波的波速可能为6.25m/s
D．0~0.6s时间内，质点P运动的路程可能为0.2m
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
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三、解答题
13．如图是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点，现从图示时刻开始计时，问：
（1）经过多长时间，M点第二次到达波谷；
（2）这段时间里，N点经过的路程为多少。
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅。时，波传播到x轴上的C点，在它左边的质点B恰在负向最大位移处，如图所示。在时，质点B第一次出现在正向最大位移处。求：
（1）该波的传播速度大小；
（2）从图示时刻起再经多长时间，处的质点D第一次在正向最大位移处。
15．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，时刻的波形如图所示。质点a平衡位置的坐标。求：
（1）该列波的波速是多少？
（2）再经过多长时间质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动？
16．一列简谐横波在某介质中传播，时的波形图如图甲所示，处质点偏离平衡位置的位移，M是介质中一质点，其振动图像如图乙所示。已知该简谐波在介质中传播的速度，求：
（1）该简谐波的传播方向和波长；
（2）质点M的平衡位置的坐标。
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