新教材2021秋粤教版物理选择性必修第一册章末练习：第3章　机械波含解析

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章末综合测评(三)　机械波
(分值：100 分)
1．(4 分)一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则(　　)
A．声波频率不变，波长变小
B．声波频率不变，波长变大
C．声波频率变小，波长变大
D．声波频率变大，波长不变
B　[由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不
变，C、D错；又因波在水中速度较大，由公式 v＝λf 可得，波在水中的波长变
大，故 A错，B对．]
2．(4 分)已知空气中的声速为 340 m/s．现有几种声波：①周期为 s，②频
率为 104 Hz，③波长为 10 m，它们传播时若遇到宽约为 13 m 的障碍物，能产
生显著的衍射现象的是(　　)
A．①和②　　　　 B．②和③
C．①和③ D．都可以
C　[由波速公式 v＝λf 得波长 λ＝，则①、②、③三种声波的波长分别为 λ1
＝340× m＝17 m，λ2＝ m＝0.034 m，λ3＝10 m，根据发生明显衍射现象的条
件可知，①、③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，
故C正确．]
3．(4 分)2019 年4月10 日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了
射电望远镜对电磁波的捕捉．下列关于波的说法，正确的是(　　)
A．两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减
弱区域的质点，其位移始终保持最小
C．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍
射
D．当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率低
D　[只有两列频率相同、相位差恒定的波叠加才会出现稳定的干涉图样，
故A错误；在干涉图样中，振动加强区域的质点，只是振幅变大，其位移随时
间周期性的变化；振动减弱区域的质点，只是振幅变小，其位移随时间周期性
的变化，故 B错误；衍射是波的特有属性，在任何条件下都会发生衍射，只有
障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才会发生明显的衍射，故
C错误；根据多普勒效应，当波源远离接收者时，接收者接收到的波的频率比
波源频率低，故 D正确．]
4．(4 分)如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图像，这列波的传播速
度为 0.25 m/s，经过时间 1 s 后的波形为虚线所示．那么这列波的传播方向与这
段时间内质点 P(x＝0.1 m 处)所通过的路程是(　　)
A．向左，10 cm　　　　 B．向右，30 cm
C．向左，50 cm D．向右，70 cm
C　[波的传播距离 x＝vt＝0.25 m＝λ，故波向左传播，P所通过的路程为 5
倍振幅，即 50 cm．]
5．(4 分)一列简谐波沿 x轴正方向传播，在 t＝0时波形如图所示，已知波
速为 10 m/s．则 t＝0.1 s 时正确的波形应是图中的(　　)
C　[由t＝0时刻的波形图可知该列波的波长为 4 m，所以波的传播周期为
T＝＝ s＝0.4 s，所以 t＝T，由于波沿 x轴正方向传播，所以从 t＝0时刻经过四
分之一个周期后的波形应为 C．]
6．(4 分)如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距
0.15 m．当 P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这
列波的波长可能是(　　)
A．0.60 m B．0.30 m
C．0.20 m D．0.15 m
B　[可以画出 PQ 之间的最简单的波形，如图所示：
由于 P、Q之间可以含有多个完整的波形，
则：xPQ＝λ，(n＝0,1,2，…)
整理可以得到：λ＝，(n＝0,1,2，…)
当n＝0时，λ＝0.3 m，
当n＝1时，λ＝0.1 m，故选项 B正确，A、C、D错误．]
7．(4 分)(多选)如图甲为一列横波在 t＝0时的波动图像，图乙为该波中 x＝
2 m 处质点 P的振动图像，下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．波速为 4 m/s
B．波沿 x轴负方向传播
C．t＝0.5 s，P点的动能最大
D．t＝2.5 s，P点振动路程为 1.8 cm
AC　[由图像甲可知波长为 4 m，由图像乙可知周期为 1.0 s，所以波速为 4
m/s，A对；由图像乙可知 P点由平衡位置向上运动，结合图像甲可知波向 x轴
正方向传播，B错；由图像乙可知 t＝0.5 s，P点位于平衡位置，动能最大，C
对；t＝2.5 s＝2.5T，P点振动路程为 2 cm，D错．]
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