第三章 機械波 B卷【單元檢測】（解析版）

學而優(yōu)教有方第三章機械波B卷班級姓名學號分數(shù)（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共60分）選擇題（共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1.生活中手機小孔位置內(nèi)安裝了降噪麥克風，其原理是通過其降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波疊加從而實現(xiàn)降噪的效果。圖乙表示的是理想情況下的降噪過程，實線對應(yīng)環(huán)境噪聲，虛線對應(yīng)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波。則（）A．降噪過程利用了聲波的干涉原理B．降噪過程可以使外界噪音的能量消失C．降噪過程可以消除通話中的所有背景雜音D．如圖乙所示介質(zhì)中的P點處于平衡位置，動能最大【答案】A【解析】AB．由圖可知，降噪聲波和環(huán)境聲波波長相等，頻率相同，且等幅反相，兩邊疊加時發(fā)生干涉，振動減弱，起到降噪的作用，但是并不能使外界噪音的能量消失，A正確，B錯誤；C．降噪過程不可以消除通話中的所有背景雜音，只能消除和降噪聲波頻率相同的環(huán)境背景雜音，C錯誤；D．P點處于平衡位置，但是兩波等幅反相，合振幅為零，此時P點靜止不動，動能為零，D錯誤。故選A。2．戰(zhàn)繩訓練被稱為身體訓練的“綜合訓練神器”，如圖所示，訓練者跨步蹲，雙手各正握同一材質(zhì)的兩繩一端，在豎直方向上下甩動，在繩子上交替做出不同的波動，其運動狀態(tài)可視為簡諧振動。由于初練者雙手肌肉力量不一致，左手每秒抖動3下，右手每秒抖動4下，則在左、右兩繩上傳播的波（）A．周期之比為3:4 B．速度之比為4:3C．波長之比為4:3 D．振幅之比為3:4【答案】C【解析】A．左手每秒抖動3下，右手每秒抖動4下，左右手的頻率之比為3：4，則左右繩的周期之比為4：3，故A錯誤；B．因為兩繩是同一材質(zhì)，由波的傳播速度由介質(zhì)決定，所以左右繩的波速之比為1:1；故B錯誤；C．由可知左右繩的波長之比為4:3，故C正確；D．由于未知左右手甩動的幅度，無法判斷兩振幅之比，故D錯誤。故選C。3．振源在坐標原點，從起振開始計時，經(jīng)過形成的一列簡諧橫波剛好傳到處，波形如圖所示，、為簡諧橫波上的兩質(zhì)點，下列說法正確的是（）A．從現(xiàn)在開始，質(zhì)點比質(zhì)點先到達波峰B．質(zhì)點振動的周期為C．波傳播的速度大小為D．再經(jīng)過，處質(zhì)點恰好處于波谷【答案】D【解析】A．由同側(cè)法可知質(zhì)點向下振動，質(zhì)點向上振動，則從現(xiàn)在開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q先到達波峰，故A錯誤；BC．由題意可知波速，波長，周期故BC錯誤；D．波傳到處質(zhì)點的時間由同側(cè)法可知處質(zhì)點開始向上振動，再經(jīng)過0.3s，即，質(zhì)點恰好處于波谷，故D正確。故選D。4．B超的工作原理是聲波與光波技術(shù)結(jié)合而成。B超產(chǎn)生的聲波就是超聲波，超聲波射入人體后，在機體的組織器官形成反射波，在超聲診斷儀內(nèi)進行聲能與光能的轉(zhuǎn)換之后形成影像。如圖所示為沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖像，t=0時刻波恰好傳到質(zhì)點P。下列說法正確的是（）A．在t=0時刻，質(zhì)點P開始振動方向沿y正方向B．在t=0時刻，質(zhì)點Q開始振動方向沿y負方向C．在t>0后，質(zhì)點P與Q在任意時刻振動方向相同D．在t>0后，質(zhì)點P與Q在任意時刻振動位移大小相等，方向相反【答案】D【解析】AB．由于該超聲波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波的平移可知，在t=0時刻，質(zhì)點P開始振動方向沿y負方向，質(zhì)點Q開始振動方向沿y正方向，故AB錯誤；CD．由于質(zhì)點P與質(zhì)點Q的距離為，因此在t>0后，質(zhì)點P與Q在任意時刻振動方向相反，且振動位移大小相等、方向相反，故C錯誤，D正確。故選D。5．圖為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的圖像，此時處質(zhì)點的速度沿y軸正方向。下列說法正確的是（）A．該列簡諧橫波沿x軸正方向傳播B．該時刻，處的質(zhì)點速度最大C．該時刻，處的質(zhì)點加速度最大D．經(jīng)過1個周期，處的質(zhì)點沿x軸移動了8m【答案】A【解析】A．圖中時刻處質(zhì)點的速度沿y軸正方向，根據(jù)同側(cè)法可知該列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，選項A正確；B．該時刻，處的質(zhì)點位移最大，此時速度為零，選項B錯誤；C．該時刻，處的質(zhì)點處于平衡位置，速度最大，此時加速度為零，選項C錯誤；D．橫波中的質(zhì)點只在平衡位置附近垂直橫波傳播方向振動，不會隨波遷移，選項D錯誤。故選A。6．一列簡譜橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，時的波形如圖所示，時（

）A．質(zhì)點c的加速度為零 B．質(zhì)點d的位移為C．質(zhì)點a速度方向沿y軸負方向 D．質(zhì)點b沿x軸正方向遷移了【答案】A【解析】A．時，質(zhì)點c處于平衡位置，速度最大，加速度為零，故A正確；B．波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，0時刻d點沿y軸正方向運動，到，d點位于波峰，位移為，故B錯誤；C．時，質(zhì)點a到達平衡位置，且向上運動，則a向y軸正方向運動，故C錯誤；D．b質(zhì)點沿y軸方向振動，不會向x軸方向運動，故D錯誤。故選A。7．圖（a）為一列波在時的波形圖，圖（b）為媒質(zhì)是平衡位置在處的質(zhì)點P的振動圖像，下列說法正確的是（）A．波沿x軸正向傳播 B．波在媒介中的傳播速度為2m/sC．時，P向y軸正方向運動 D．當時，P恰好回到平衡位置【答案】C【解析】A．圖（b）為媒質(zhì)是平衡位置在處的質(zhì)點P的振動圖像，則在時，振動方向為y軸負方向，則圖（a）中，根據(jù)質(zhì)點振動方向和傳播方向在圖像同一側(cè)可知波的傳播方向向左，故A錯誤；B．圖（a）可知，機械波的波長為；圖（b）可知振動周期為，則波速為故B錯誤；C．圖（b）可知，在時P向y軸正方向運動，故C正確；D．圖（b）可知，在時，P在y軸負方向最大位置，故D錯誤。故選C。8．一列簡諧波在t=0.2s時刻的波形圖如圖甲所示，P是平衡位置在xP=0.1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在xQ=0.4m處的質(zhì)點，質(zhì)點Q的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．簡諧波沿x軸負方向傳播 B．簡諧波傳播的速度大小為4m/sC．波源振動的周期為0.3s D．t=0.275s時，質(zhì)點P位于波峰位置【答案】B【解析】A．由圖乙可知，t=0.2s時質(zhì)點Q位于平衡位置向上振動，綜合圖甲可知，間諧波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；BC．由圖甲可知波長為0.8m，由圖乙可知周期為0.2s，所以波速為故B正確，C錯誤；D．根據(jù)圖像，可求得P點的振動方程為當時所以P點位于波谷位置，故D錯誤。故選B。9．蟾蜍在水塘邊平靜的水面上鳴叫，形成如圖所示的水波。已知水波的傳播速度與水的深度正相關(guān)，蟾蜍的鳴叫頻率為1451Hz。下列說法正確的是（

）A．水波從淺水區(qū)傳入深水區(qū)，頻率變大B．在深水區(qū)，水波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．水面上飄落的樹葉會被水波推向岸邊D．測得圖中蟾蜍左上位置水波兩個相鄰波峰間距離為0.5cm，則此處水波的波速約為7.3m/s【答案】BD【解析】A．蟾蜍聲帶的振動產(chǎn)生了在空氣中傳播的聲波和池塘中傳播的水波，無論是聲波還是水波，它們都是由聲帶振動產(chǎn)生，所以其頻率都應(yīng)該等于聲帶的振動頻率，故A錯誤；B．由已知水波的傳播速度與水的深度正相關(guān)，可知水波的波長與水深有關(guān)，深水區(qū)的波長大，所以更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確；C．水面上飄落的樹葉只會上下振動，不會隨波向前運動，故C錯誤；D．蟾蜍的鳴叫頻率f=1451Hz，且水波波長λ=0.5cm=0.005m，則波速v=λf=0.005×1451m/s=7.3m/s故D正確。故選BD。10．如圖（甲）所示小孩握住輕繩左端以T為周期持續(xù)上下抖動繩子，在繩上產(chǎn)生一段繩波。繩上每隔0.2m標記一個點，記為1、2、3……，質(zhì)點1在手作用在豎直方向帶動2，3，4，…各個質(zhì)點依次上下振動，0、時刻各質(zhì)點位置如圖（乙）（丙）所示下列說法正確的是（）A．一段時間后，小孩停止上下抖動，繩子上的波馬上消失B．時刻質(zhì)點8帶動質(zhì)點9向下起動C．由圖（丙）時刻再經(jīng)過質(zhì)點13運動到最高點D．隨著波向右傳播，能量和運動形式自左向右傳播，而質(zhì)點6只會上下振動【答案】BD【解析】A．一段時間以后，小孩停止上下抖動，繩子上的波仍然向前傳播，并不會立即停止，A錯誤；B．質(zhì)點1為波源，波向右傳播，根據(jù)同側(cè)法可判斷出質(zhì)點9開始振動，振動方向向下，B正確；C．質(zhì)點1和質(zhì)點5之間的距離為，質(zhì)點9和質(zhì)點13之間的距離也為，則再經(jīng)過質(zhì)點13會運動到最低點，C錯誤；D．隨著波向右傳播，能量和運動形式自左向右傳播，但質(zhì)點不會隨波遷移，只是在平衡位置附近振動，所以質(zhì)點6只會上下振動，D正確。故選BD。11．如圖所示，兩個相干波源、發(fā)出的簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中相遇，波長為。圖中實線表示某時刻波峰，虛線表示該時刻波谷，a、c、e三點均位于、連線的中垂線上，其中e點是a、c連線的中點。下列說法中正確的是（）A．圖示時刻a、c兩點的振動加強，b、d兩點的振動減弱B．圖示時刻a、c兩點的豎直高度差為C．圖示時刻e點正處于平衡位置且向水面上運動D．半個周期后，原來位于波峰的點位于波谷，原來位于波谷的點位于波峰【答案】AD【解析】A．由圖可知，a點是波谷與波谷相遇點，c點是波峰與波峰相遇，而b、d點是波峰與波谷相遇，由于當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強，當波峰與波谷相遇時振動減弱，故A正確；B．a(chǎn)、c兩點屬于振動加強區(qū)；c點是波峰與波峰相遇，而a點是波谷與波谷相遇，所以a、c兩點的豎直高度差為4倍振幅，振幅未知，a、c兩點的豎直高度差不確定，故B錯誤；C．由圖可知，下一波谷將從a位置傳播到e位置，則圖示時刻e點正處于平衡位置且向水面下運動，故C錯誤；D．由波動過程可知，經(jīng)半個周期后，原來位于波峰的質(zhì)點將到達波谷，原來位于波谷的點將位于波峰，故D正確。故選AD。12．A、B是某種線狀介質(zhì)中間距為的兩點，以A點為坐標原點、為x軸、垂直且過A點的直線為y軸建立平面直角坐標系如圖所示，A、B從時刻開始沿y軸方向振動，A向下起振，時的波形圖如圖中實線所示。下列說法正確的是（

）A．兩波遇到尺寸為3m的障礙物時能發(fā)生明顯衍射B．兩波源處質(zhì)點的振動速度和位移始終相同C．時，平衡位置在處的質(zhì)點的位移為40cmD．介質(zhì)中質(zhì)點速度的最小值為1m/s【答案】AC【解析】A．兩波的波長均為4m，遇到尺寸為3m的障礙物時能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，A正確；B．由圖可知，時，x=6m處的質(zhì)點向上振動，即B向上起振，故兩波源的起振方向相反，B錯誤；C．4s時波剛好傳播一個波長，故周期為4s，波的傳播速度為，時，x=1m處的波峰和x=7m處的波峰恰好同時傳播到處，剛好波峰和波峰疊加，故時平衡位置在處質(zhì)點的位移為40cm，C正確；D．質(zhì)點不隨波遷移，沒有沿x軸方向的速度，當質(zhì)點運動到最大位移處，最小速度為零，D錯誤。故選AC。第II卷（非選擇題共40分）計算題（滿分40分，其中13題12分，14題12分，15題16分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）13．（1）如圖所示，某同學握住軟繩的一端周期性上下抖動，在繩上激發(fā)了一列簡諧波。從圖示時刻開始計時，經(jīng)過半個周期，繩上M處的質(zhì)點將運動至__________（選填“N”“P”或“Q”）處。加快抖動，波的頻率增大，波速__________（選填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

P

不變【解析】[1]經(jīng)過半個周期，波向右傳播半個波長，而M點只在平衡位置附近上下振動，恰好運動到最低點P點。[2]波速是由介質(zhì)決定的，與頻率無關(guān)，波的頻率增大，而波速度仍保持不變。（2）圖（a）為中國古代的魚洗：有節(jié)奏地摩擦魚洗雙耳，可以看到盆內(nèi)水波蕩漾，甚至噴出水柱。原理是：搓雙耳時，產(chǎn)生兩列相向傳播的同頻率水波，相遇時產(chǎn)生的________________（選填“干涉”、“衍射”）現(xiàn)象。圖（b）為某時刻相向傳播的兩列水波的波形圖，A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點中，可能“噴出水柱”的是________________點?！敬鸢浮?/p>

干涉

BDF【解析】[1]有節(jié)奏地摩擦魚洗雙耳，產(chǎn)生兩列相向傳播的同頻率水波，相遇時會發(fā)生干涉現(xiàn)象；[2]由題意知“噴出水柱”是因為兩列波的波峰與波峰或波谷與波谷發(fā)生了相遇，即振動加強。由圖像可知，A、C、E三質(zhì)點是波峰與波谷相遇，這三點是振動減弱點。而B、D、F三質(zhì)點經(jīng)過后即為波峰與波峰相遇處，即為振動加強點。所以可能“噴出水柱”的是BDF。14．（1）長軟繩OA與AB材質(zhì)不同，用手握住較長軟繩的一端連續(xù)上下抖動，手每秒鐘做一次全振動，以O(shè)點為原點向x軸正方向形成一列簡諧橫波，如圖所示，圖中該橫波剛好傳到B點，由此可知手剛開始抖動的方向_______（選填“向上”或“向下”）；，，以B點開始振動為計時起點，則B處質(zhì)點第三次到達波峰的時間為________s?！敬鸢浮?/p>

向下

2.75【解析】[1]由圖，根據(jù)同側(cè)法可知，鄰近B點前方的質(zhì)點向下運動，則B的起振方向向下，因此手開始抖動的方向向下。[2]手每秒鐘做一次全振動，可知周期由圖，根據(jù)題意可知，B處質(zhì)點經(jīng)過第一次到達波峰，則B處質(zhì)點第三次到達波峰需經(jīng)過，則所用時間為（2）．如圖所示，一名觀察者站在橋上觀察一列復興號高鐵列車鳴笛通過橋梁向遠處駛?cè)ァＲ阎獜团d號高鐵列車通過橋梁所在路段時的速度為280km/h，列車發(fā)聲器發(fā)出的笛聲頻率為