第三章 机械波 能力提高卷（B卷）-【单元测试】2023-2024学年高二物理分层训练AB卷（人教版2019选择性必修第一册）

第三章 机械波  能力提高卷（B卷）

高二物理

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4．测试范围：人教版（2019）选择性必修第一册 第三章

5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．（2021·上海市复兴高级中学高三期中）t=0时，坐标原点O处的质点由平衡位置沿y轴正方向开始做周期为0.4s的振动，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.6s时的波形图是（　　）

A． B．

C． D．

2．（2022·宁夏·银川市第六中学高二期中）图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1m的质点。下列说法正确的是（　　）

A．波速为0.4m/s

B．波的传播方向沿x轴负方向

C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm

D．当t=7s时，P恰好经平衡位置向+y方向运动

3．（2022·山东·临沭县教育和体育局高二期中）已知手机单装天线的长度为载波波长的四分之一时，其感应电动势在天线中将达到最大值。如果某型号的华为手机接收信号的载波频率为，那么这种型号的手机天线的理论长度为多少（　　）

A．8.3cm B．3.3cm C．4.4cm D．9.0cm

4．（2022·浙江·宁波市北仑中学高一期中）健身市场上有一种运动器材“战绳”，健身者把两根绳子一端固定在P点，用双手将两绳子的另一端握住，然后根据锻炼的需要以不同频率、不同幅度上下抖动绳子，使绳子振动起来，从而达到健身的目的。某时刻，绳子形成的波形如图所示（还未传到P点），其中a、b是右手绳子上的两个点．下列说法正确的是（　　）

A．如果增大抖动的频率，绳子上的波形传播到P点的时间将变短

B．如果改变抖动的幅度，绳子上的波形传播到P点的时间将不变

C．改变右手抖动绳子的频率，a、b两点的振动步调不可能相反

D．健身者左、右两手刚抖动时的方向是相同

5．（2022·浙江·宁波市北仑中学高一期中）如图甲中的“B超”成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织时会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为。下列说法正确的是（　　）

A．超声波在血管中的传播速度为

B．质点M开始振动的方向沿y轴正方向

C．时质点M运动到处

D．内质点M运动的路程为

6．（2022·辽宁·大连二十四中高二期中）一列简谐横波，在t=0.6s时的图像如图甲所示，波上A质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．这列波沿x轴负方向传播

B．这列波的波速是

C．从t=0.6s开始，在Δt=0.6s时间内，A质点经过的路程为4cm

D．该波在传播过程中遇到尺寸为10m的障碍物时不能发生明显的衍射现象

7．（2022·北京通州·高二期中）在观察水波衍射实验的时候，在发波水槽盛有一定深度的水，改变波源的频率和狭缝的宽度，分别拍摄了以下四幅照片。对于照片上出现的情景，下列判断正确的是（　　）

①已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越大衍射现象越明显

②已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越小衍射现象越明显

③已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越短的水波衍射现象越明显

④已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越长的水波衍射现象越明显

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

8．（2022·陕西·富县高级中学高二期中）关于机械波的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　）

A．有的波能发生衍射现象，有的波不能发生衍射现象

B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等

C．当障碍物的尺寸比波长大很多时，是不能发生衍射现象的

D．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大

9．（2022·北京市十一学校高一期末）如图所示，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出），时，O点位于最高点，P点位于最低点，则（　　）

A．时，P点位于平衡位置

B．时，P点的速度方向水平向右

C．P点的起振方向与O点的起振方向相反

D．P点的起振方向与O点的起振方向相同

10．（2022·重庆十八中高二期中）图示为一列沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，P、Q两点的平衡位置分别为，下列判断正确的是（　　）

A．波速可能为

B．在时，Q点可能到达波峰位置

C．若Q点振动方向沿y轴负方向，则波的周期一定为

D．若P点振动周期大于0.6s，在时，P点一定处于波谷

11．（2022·浙江·高二期中）两列简谐横波在同一介质中沿直线S1S2相向传播。M点在S1S2之间，到S1的距离r1=120cm，到S2的距离r2=30cm，如图（a）所示。t=0时刻，向右传的波恰好传到S1点。图（b）为M点的振动图象，其中实线为向右传的波经过M点时，M点的振动图像，虚线为向左传的波经过M点时，M点的振动图像。则（　　）

A．两列波相遇后能形成稳定的干涉图样

B．t=0～6s内，M点运动的路程为32cm

C．S1S2之间共有9个振动加强点

D．t=4.25s时，M点在平衡位置下方且远离平衡位置

12．（2020·浙江·高三期中）在同种均匀介质中，某波源甲（坐标是）振动半个周期后的向右传播的如图所示的波形（只保留的波形）。从此刻开始，另一波源乙（波源位置在之间）产生起振方向竖直向下的向左传播的机械波。已知处的质点，经过到达波峰，而这段时间内，波源乙恰好振动半个周期，且发现两列机械波刚好相遇。两列波的振幅均为，下列说法正确的是（　　）

A．机械波的波速为

B．图中波源甲的机械波波峰位置处，波源乙的振源位置在处

C．两列波能够发生稳定干涉

D．时，处的质点位移为

第Ⅱ卷

二、填空题：本题共2小题，共10分。

13．（2021·河南·高二期中）如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻刚好传播到点，原点O是波源的平衡位置，波源持续振动的频率为。①波源的起振方向沿y轴______________（选填“正”或“负”）方向；②该波的波速为______________；③平衡位置为的质点在内通过的路程为______________m。

14．（2021·广东深圳·高二期末）噪声污染是现代社会的污染源之一。如图是一种消声器的原理图。波长为λ的声波从左端进入装置，并沿虚线传播。到达A点后，分成上下两束波，这两束波在B点相遇时可削弱噪声。此装置利用了_____________原理；为达到最佳消声效果，图中a、b两段最小长度差为__________；若噪声波长λ未知，请写出一条装置的改进措施∶__________。

三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．（8分）（2021·四川省青川县第一高级中学高二期末）如图所示是一列简谐横波在波形图，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10s。若b质点的平衡位置为，求：

（1） 此波的传播速度；

（2） 至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动。

16．（10分）（2022·甘肃·华池县第一中学高二期末）图示是一列简谐横波在t = 0时刻的波动图像，此刻波刚好传播到f质点。从该时刻开始，此波中e质点第一次到达波谷的时间比f质点第一次到达波谷的时间早0.10s。

（1）若c质点的平衡位置为，求至少经过多长时间c质点经过平衡位置向上运动。

（2）若p质点的横坐标为57m，则经过多长时间p质点第一次到达波峰？请作出p质点第一次到达波峰时x = - 1到x = 5m内的波形图像。

17．（10分）（2022·河南·南阳市第二完全学校高级中学高二期末）如图所示，、是同一种介质中相距5m的两个振动情况完全一致的相干波源，它们振动的频率为，振动方向垂直于直角所在的平面，在介质中形成的机械波的波速。中，，。

（1）试判断P点是振动加强点还是振动减弱点；

（2）求上距离最远的振动加强点和最近的振动加强点到的距离。

18．(14分 ) （2022·河南焦作·高二期末）在坐标系中有两个点波源、，分别位于坐标为和的A、B两点，它们在同一均匀介质中均从开始沿z方向做简谐运动，传播速度均为2m/s，波源振动方程为，波源振动方程为，求：

（1）这两列波在该介质中的波长；

（2）坐标原点O在和时的位移。