新教材2023-2024學(xué)年高中物理第3章機(jī)械波測(cè)評(píng)卷教科版選擇性

第三章測(cè)評(píng)卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示,一列水波在兩種不同深度水中A、B的分界面上同時(shí)發(fā)生了反射和折射,其中反射波與折射波的()A.波長(zhǎng)相同B.波速大小相同C.周期相同D.傳播方向相同2.消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題,內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過(guò)程中都會(huì)發(fā)出噪聲,如圖所示的消聲器可以用來(lái)削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。波長(zhǎng)為λ的聲波沿水平管道自左向右傳播,在聲波到達(dá)A處時(shí),分成上下兩束波,這兩束聲波在B處相遇時(shí)可削弱噪聲。下列說(shuō)法正確的是()A.該消聲器工作原理是利用波的衍射B.該裝置可以說(shuō)明聲波是橫波C.該消聲器對(duì)不同波長(zhǎng)的聲波都有相同的減噪效果D.要達(dá)到良好的減噪效果,從A處分成的上下兩束聲波傳到B處需滿足波程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍3.(2023江蘇蘇州高二期中)降噪耳機(jī)的原理是在耳機(jī)內(nèi)裝一個(gè)麥克風(fēng),用來(lái)采集周圍環(huán)境中的噪聲信號(hào),在此基礎(chǔ)上耳機(jī)處理器能夠預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的噪聲并產(chǎn)生相應(yīng)的抑噪信號(hào)再由耳機(jī)放出,可以有效降低噪聲。下列說(shuō)法正確的是()A.該降噪原理是聲波的多普勒效應(yīng)B.抑噪信號(hào)與噪聲信號(hào)頻率可能不同C.抑噪信號(hào)與噪聲信號(hào)振幅相同,降噪效果最好D.抑噪信號(hào)與噪聲信號(hào)在相遇點(diǎn)相位相同,降噪效果最好4.(2023江蘇南通高二期中)小明同學(xué)將一個(gè)以電池為電源的蜂鳴器固定在長(zhǎng)竹竿的一端,閉合開(kāi)關(guān)后聽(tīng)到它發(fā)出聲音?，F(xiàn)用竹竿把蜂鳴器舉起并在頭頂以相同的位置為圓心快速做圓周運(yùn)動(dòng),蜂鳴器從A轉(zhuǎn)動(dòng)到B的過(guò)程中的某位置,小明及甲、乙三位同學(xué)聽(tīng)到蜂鳴器發(fā)出聲音的頻率分別為f1、f2、f3,則()A.f3>f1>f2B.f1=f2=f3C.f2>f1=f3D.f1>f2=f35.如圖所示,實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,M是平衡位置距O點(diǎn)5m的質(zhì)點(diǎn),虛線是0.2s后的波形圖,已知此波的周期大于0.2s。下列說(shuō)法正確的是()A.該波遇到長(zhǎng)度為8m的障礙物時(shí)將會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象B.波速可能為20m/sC.該波的周期可能為0.6sD.若波速為5m/s,0~0.2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為20cm6.如圖所示,在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個(gè)波源,這兩個(gè)波源的頻率、振動(dòng)方向均相同,振幅均為A且振動(dòng)的相位差為π,S1和S2之間相距4個(gè)波長(zhǎng),B點(diǎn)為S1和S2連線的中點(diǎn)?，F(xiàn)以B點(diǎn)為圓心,以BS1為半徑畫圓,在該圓周的上半圓部分(S1和S2兩波源除外)振動(dòng)加強(qiáng)且振幅為2A的點(diǎn)有()A.4個(gè) B.6個(gè)C.8個(gè) D.10個(gè)7.(2023江蘇常熟高二期中)蟾蜍在水中鳴叫時(shí)水面形成的奇妙水波如圖所示。已知水波的傳播速度與水的深度正相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是()A.岸邊的人聽(tīng)到的聲波是橫波B.岸邊的人聽(tīng)到的聲波頻率大于水波的頻率C.水面上的落葉逐漸被水波推向岸邊D.在深水區(qū),水波更容易發(fā)生衍射二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。8.(2023山東濟(jì)寧曲阜一中高二期末)兩列分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,兩列波的波速大小均為v=0.4m/s,波源振動(dòng)的振幅均為A=2cm,質(zhì)點(diǎn)P、Q分別位于x=0.2m和x=0.8m處。此時(shí),兩列波分別傳播到質(zhì)點(diǎn)P、Q處。質(zhì)點(diǎn)M位于x=0.5m處,下列判斷正確的是()A.兩列波波源的起振方向相同B.t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M的位移為2cmC.M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),始終在最大位移處D.0~2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為20cm9.如圖所示,沿同一彈性繩相向傳播的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波,波長(zhǎng)相等,振幅分別為10cm、20cm,波源位置分別是x=3m和x=3m,在某時(shí)刻恰好傳到坐標(biāo)原點(diǎn)。兩列波相遇疊加后()A.會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣B.坐標(biāo)原點(diǎn)的振幅為10cmC.x=0.5m的位置是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D.x=1m的位置是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)10.關(guān)于波的疊加和干涉,下列說(shuō)法正確的是()A.兩列頻率相同的波相遇時(shí),只有波峰與波峰相遇的點(diǎn)才是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)B.兩列頻率相同的波相遇時(shí),介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移可能是零C.兩列頻率相同的波相遇時(shí),振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)的位移可能比振動(dòng)減弱的質(zhì)點(diǎn)的位移小D.兩列頻率不同的波相遇時(shí),因?yàn)闆](méi)有形成穩(wěn)定的干涉圖樣,所以兩列波沒(méi)有疊加三、非選擇題:本題共5個(gè)小題,共54分。11.(6分)在水槽中產(chǎn)生一列水波,將一支圓珠筆插入水中,可以觀察到圓珠筆對(duì)波的傳播幾乎沒(méi)有影響,這種現(xiàn)象叫作波的現(xiàn)象。明顯產(chǎn)生這種現(xiàn)象的條件是。12.(8分)如圖所示,波源在x0=5m的P點(diǎn),其振動(dòng)引起的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅A=5cm,實(shí)線是t1=0時(shí)刻的波形曲線,此時(shí)波剛好傳播到x1=7m處;虛線是t2=0.1s時(shí)刻的波形曲線,此時(shí)波剛好傳播到x2=8m處。(1)該列波的波速為m/s,周期為s;

(2)波源的起振方向沿y軸(選填“正”或“負(fù)”)方向;

(3)從波源起振到t2=0.1s時(shí)刻,原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為m。

13.(10分)如圖為沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波的圖像,該時(shí)刻P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同,都為y=5cm,且P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距d=6m,此后P質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),回到平衡位置的最短時(shí)間為Δt=0.1s。求:(1)該簡(jiǎn)諧波傳播速度的大小;(2)從該時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)Q在t=2.6s內(nèi)通過(guò)的路程。14.(14分)如圖所示,一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速大小為0.6m/s,P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m。從圖中狀態(tài)開(kāi)始計(jì)時(shí),求:(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷;(2)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,P點(diǎn)第二次達(dá)到波峰。15.(16分)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,A、B為x軸上兩點(diǎn),平衡位置坐標(biāo)分別為xA=2m、xB=8m,如圖甲所示,A、B兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。求:(1)0.2~2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A通過(guò)的路程;(2)該列簡(jiǎn)諧波的波速。答案：1.C解析波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),頻率(周期)不變,由于波速取決于介質(zhì),所以波速改變,由λ=vf2.D解析該消聲器工作原理是利用波的干涉原理,故A錯(cuò)誤;無(wú)論是縱波還是橫波都能發(fā)生干涉現(xiàn)象,所以該裝置無(wú)法說(shuō)明聲波是橫波還是縱波,故B錯(cuò)誤;當(dāng)A處分成的上下兩束聲波傳到B處需滿足波程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)振動(dòng)減弱,減噪效果最好,故C錯(cuò)誤,D正確。3.C解析降噪耳機(jī)是根據(jù)波的干涉條件,抵消聲波與噪聲的振幅,頻率相同,相位相反,疊加后才能相互抵消來(lái)實(shí)現(xiàn)降噪,故A、B錯(cuò)誤;抑噪信號(hào)與噪聲信號(hào)振幅相同,相互抵消,降噪效果最好,故C正確;抑噪信號(hào)與噪聲信號(hào)在相遇點(diǎn)相位相反,降噪效果最好,故D錯(cuò)誤。4.A解析當(dāng)蜂鳴器靠近觀察者時(shí),聽(tīng)到的蜂鳴器的音調(diào)變高,頻率變大;當(dāng)蜂鳴器遠(yuǎn)離觀察者時(shí),聽(tīng)到的蜂鳴器的音調(diào)變低,頻率變小,所以f3>f1>f2。故選A。5.D解析由題圖可知該波的波長(zhǎng)為4m,故該波遇到長(zhǎng)度為8m的障礙物時(shí)將不會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;由于該波的周期大于0.2s,若該波沿x軸正方向傳播,則Δx=14λ=1m,波速為v=ΔxΔt=10.2m/s=5m/s,若該波沿x軸負(fù)方向傳播,則Δx'=34λ=3m,波速為v'=Δx'Δt=15m/s,故B錯(cuò)誤;若該波沿x軸正方向傳播,則Δt=14T=0.2s,則周期T=0.8s,若該波沿x軸負(fù)方向傳播,則Δt=34T'=0.2s,則周期T'=415s,故C錯(cuò)誤;若波速為5m/s,則波的周期為T6.C解析S1和S2兩個(gè)波源的頻率、振動(dòng)方向均相同,且振動(dòng)的步調(diào)完全相反,則取圓上一點(diǎn),到S1和S2兩個(gè)波源的距離分別為x1和x2,則當(dāng)滿足|x1x2|=(2n+1)λ2(n=0,1,2,3)時(shí),該點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn),由題意知4λ=2R,又因?yàn)槿切蔚膬蛇呏钚∮诘谌?故|x1x2|<2R,則n=0時(shí),有x1x2=R4或x2x1=R4,n=1時(shí),有x1x2=3R4或x2x1=3R4;n=2時(shí),有x1x2=5R4或x2x1=5R4;n=3時(shí),有x1x2=7.D解析聲波在空氣中傳播是通過(guò)空氣的膨脹和收縮,是沿聲波傳播的方向,是縱波,故A錯(cuò)誤;蟾蜍聲帶振動(dòng)產(chǎn)生了在空氣中傳播的聲波和在水中傳播的水波,它們都是由聲帶振動(dòng)產(chǎn)生的,其頻率都等于聲帶振動(dòng)的頻率,故B錯(cuò)誤;水面上的落葉只會(huì)上下振動(dòng),不會(huì)隨水波向前運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;由題意可知水波的傳播速度與水的深度正相關(guān),可知水越深傳播速度越快,根據(jù)λ=vf8.AD解析根據(jù)波形平移法可知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P、Q此時(shí)的速度方向均沿y軸負(fù)方向,所以兩列波波源的起振方向相同,故A正確;由圖可知,兩列波的周期都為T=λv=0.40.4s=1s,P、Q到M點(diǎn)的距離都是x=0.3m,從該時(shí)刻起兩列波傳到M點(diǎn)用時(shí)Δt=sv=0.30.4s=0.75s,剩下時(shí)間tΔt=1s0.75s=0.25s=T4,即M點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為T4,可知此時(shí)兩列波都使M點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),位移為2A=2×2cm=4cm,故B錯(cuò)誤;由題知,兩列波的頻率相同,兩波源到M點(diǎn)的路程差等于零,所以M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為4cm,位移時(shí)刻發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤;由以上分析可知t1=9.AD解析由題圖可知,兩波的波長(zhǎng)相等,波速相等,則頻率相等,能發(fā)生干涉,能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣,故A正確;坐標(biāo)原點(diǎn)距離兩波源的距離相等,屬于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),振幅為30cm,故B錯(cuò)誤;由題圖可知,兩波的波長(zhǎng)為2m,根據(jù)(3+0.5)m(30.5)m=1m=λ2,可知x=0.5m的位置是振動(dòng)減弱點(diǎn),故C錯(cuò)誤;根據(jù)(3+1)m(31)m=2m=λ,可知x=10.BC解析兩列頻率相同的波相遇時(shí),波峰與波峰、波谷與波谷相遇時(shí),振動(dòng)最強(qiáng),故A錯(cuò)誤;兩列頻率相同的波相遇時(shí),會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象,振動(dòng)方向相同的點(diǎn)相遇,振動(dòng)加強(qiáng),如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置,方向相同,振動(dòng)加強(qiáng),但位移為零,因此振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移可以最大,也可以最小,故B、C正確;兩列頻率不同的波相遇時(shí),不會(huì)發(fā)生波的干涉現(xiàn)象,但是波仍然會(huì)疊加,故D錯(cuò)誤。11.答案衍射障礙物(或狹縫、小孔)的尺寸大小與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小解析水波繞過(guò)圓珠筆繼續(xù)傳播的現(xiàn)象是波的衍射;若要發(fā)生明顯的衍射,需要障礙物(或狹縫、小孔)的尺寸大小與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小。12.答案(1)100.4(2)負(fù)(3)0.4解析(1)實(shí)線是t1=0時(shí)刻的波形曲線,此時(shí)波剛好傳播到x1=7m處;虛線是t2=0.1s時(shí)刻的波形曲線,此時(shí)波剛好傳播到x2=8m處,可知該列波的波速為v=ΔxΔt=8-70(2)由波形平移法可知x1=7m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向,故波源的起振方向沿y軸負(fù)方向。(3)由題意可知,t2=0.1s時(shí)波剛好傳播到x2=8m處,波從原點(diǎn)O處傳播到x2=8m處所用時(shí)間為Δt'=Δx'v=810s=0.8s=2T,可知在t2=0.1s時(shí),原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了兩個(gè)周期,故從波源起振到t2=0.1s時(shí)刻,原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為s=8A=8×5cm13.答案(1)15m/s(2)85cm解析(1)質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)位移關(guān)系滿足y1=Asinx由題意可知y1=5cm,A=10cm,則x1λ×2π質(zhì)點(diǎn)Q此時(shí)位移關(guān)系滿足y2=Asinx由題意可知y2=5cm,A=10cm,則x1+6λ×2π解得x1=1.5m,λ=18m傳播速度為v=x解得v=15m/s。(2)周期的表達(dá)式為T=λ解得T=1.2s,t=2.6s=21616T=0.2s,Δx=0.2s×15m/s=t=2.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q恰好在波峰。質(zhì)點(diǎn)Q在2.6s內(nèi)通過(guò)的路程為s=2×4A+5cm=85cm。14.答案(1)1.3s(2)1.9s解析(1)P質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到波谷的時(shí)間,就是初始時(shí)刻x坐標(biāo)為0.18m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P質(zhì)點(diǎn)所需要的時(shí)間,即t1=Δx1v,其中Δx1=(0.960.18)m=0.78m,所以t1=0.78(2)P質(zhì)點(diǎn)第二次達(dá)到波峰的時(shí)間等于初始時(shí)x坐標(biāo)為0.06m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P質(zhì)點(diǎn)所需要的時(shí)間與一個(gè)周期的和,即t2=Δx2v+T=Δx2+