《机械波》单元练习(原卷版)—2024-2025学年高二物理同步讲练(人教版2019选择性必修第一册

《机械波》单元练习
一．选择题
1．医用彩色B超可以利用超声波多普勒效应测量人体血液流向和流速，在彩色多普勒超声图像中，红色代表朝向探头的血流，蓝色代表背离探头的血流，亮度高表示血流速度较快，亮度低表示血流速度较慢。

当超声波探头在皮肤表面固定不动时，对于彩色多普勒超声图像，下列说法正确的是（ ）
A．红色时，接收波的频率比发射波的频率大
B．蓝色时，接收波的波长比发射波的波长短
C．亮度高时，接收波的波速比发射波的波速小
D．亮度低时，接收波的波长比发射波的波长长
2．如图所示，用手握住较长轻质细绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。

某一时刻的波形图如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。

下列说法正确的是（ ）
A．a、b两质点此时速度最大
B．a质点会向右运动到b质点所在位置
C．a、b两质点之间的距离为一个波长
D．从a质点传播到b质点需要半个周期
3．下列说法正确的是（ ）
A．只有障碍物的尺寸或缝的宽度与波长相近或者比波长更小时，才能产生衍射现象
B．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率变化，从而确定车辆行进的速度是利用
了波的反射
C．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化
D．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象
4．“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成。

倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。

这属于什么现象（ ）
A．干涉B．衍射C．反射D．共振
5．下列关于简谐运动和简谐波的说法正确的是（ ）
A．波在传播过程中，参与振动质点的振动周期等于波源的振动周期
B．如果波源停止振动，波在介质中的传播也立即停止
C．只改变单摆（摆角小于5°）的振幅，其周期也会相应改变
D．当声源与观察者相互靠近时，观察者所接收波的频率小于声源振动的频率
6．根据高中物理所学知识，分析下列现象，这些物理现象分别属于（ ）
A．干涉、衍射、共振、多普勒效应
B．干涉、多普勒效应、共振、干涉
C．衍射、多普勒效应、共振、干涉
D．反射、共振、折射、多普勒效应
7．如图所示，S1、S2是两个周期为T的相干波源，它们振动同步且振幅相同。

实线和虚线分别表示波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（ ）
A．图示时刻质点a的位移最大
B．质点b和c振动都最强
C．质点d振动最弱
D．再过T
2
后b点振动减弱
8．干涉和衍射都是波特有的现象。

图甲为水波的衍射实验，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。

图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。

下列说法正确的是（ ）
A．甲图中不管挡板N处于什么位置，水波都能发生明显的衍射现象
B．甲图中挡板N向下移动少许，水波衍射现象更加明显
C．乙图中M点为振动加强点
D．乙图中M点的位移不可能为零
9．近年来，人们越来越注重身体锻炼。

有种健身设施叫战绳，其用途广泛，通常可用于高强度间歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼。

当某健身人士双手以相同节奏上下抖动两根相同的战绳，使战绳形成绳波，如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A．两根战绳形成的波形一定完全相同
B．两根战绳上的波传播速度相同
C．两根战绳上的点的振动频率一定不相同
D．若人停止抖动战绳，则绳波立即消失
10．现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。

图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（ ）
A．降噪过程应用的是声波的衍射原理
B．理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等
C．P点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为4A（A为降噪声波的振幅）
D．P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
11．如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的静止的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的静止的人感受到的声波的频率为f2，则（ ）
A．f1＜f，f2＜f B．f1＜f，f2＞f C．f1＞f，f2＞f D．f1＞f，f2＜f
12．如图所示，S为波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是（ ）
A．增大波源的频率B．增大波源的振幅
C．将波源S向左移D．将N板向左移
二．多选题
（多选）13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时波传播到x＝6m的c质点处；t＝0.1s时刻，质点c第一次到达波峰。

下列说法正确的是（ ）
A．质点d起振的方向沿y轴负方向
B．质点a振动的周期为0.4s
C．波传播的速度大小为5m/s
D ．从图示时刻起，质点b 比质点a 先回到平衡位置
（多选）14．如图所示，间距为x ＝8m 的M 、N 两波源在t ＝0时刻同时开始振动，两波源在不同介质中形成两列相向传播的简谐横波，在介质ON 中波的传播速度为v 1＝2m/s ，在介质OM 中波的传播速度为v 2＝4m/s 。

已知两列波的频率均为f ＝2Hz ，波源M 的振幅为A 1＝5cm ，波源N 的振幅为A 2＝10cm ，图中O 点在两波源连线上，ON ＝2m 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．波在ON 介质中传播的波长大小为1m
B ．波在OM 介质中传播的波长大小为1m
C ．振源M 的振动形式传播到N 处时的时间为2s
D ．经过足够长的时间，MN 间（不包括MN 两点）振幅为15cm 的点有8个
（多选）15．如图所示，某一宽阔水域由浅水区和深水区组成。

浅水区水面S 处有一波源由平衡位置开始沿竖直方向做简谐振动，起振方向向下，频率f ＝2Hz ，其向四周传播的水面波可近似看作简谐横波。

波源产生的其中一列水面波沿直线SOS'传播，O 点在浅水区和深水区的分界线上，SO =9m ，OS′=7m ，水面波在浅水区和深水区的传播速度之比为3：4。

某时刻，该水面波正好
传到S'处，且此时O 、S 均在波峰位置。

已知该深水区的水面波波长在25
m ～12m 范围内，则（ ）
A ．S'的起振方向向下
B ．该水面波在浅水区和深水区的波长之比为4：3
C ．该浅水区的水面波波长为13
m D ．该深水区的水面波波速为89
m /s 三．实验题（共2小题）
16．如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的狭缝后在水面继续传播。

（1）（多选）图中可观察到波的。

A．干涉B．衍射C．折射D．反射
（2）水面各点的振动均为。

A．自由振动，频率由水体自身性质决定
B．自由振动，频率由驱动力决定
C．受迫振动，频率由水体自身性质决定
D．受迫振动，频率由驱动力决定
（3）若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近，相比于波源静止，狭缝右侧水波的增大，减小。

17．小李将绳子水平放置在桌面上（可视为光滑），一根柔软的弹性绳右端固定，左端自由，1、2、
3、4……为绳上等间隔的质点，每个质点间距为0.1m。

现用手拉着绳子的端点1使其做上下的简
谐运动，振幅为0.5m，并使用f＝10Hz的频闪照相机拍照记录绳波的形状，如图1所示。

其中t＝
0.1s时质点1位于最高点。

绳波传播过程中未发生反射。

（1）请根据观察的绳波形成的规律，在图中画出t＝0.3s时的波形图，并标出此时第5个质点的运动方向（用箭头表示）。

（2）关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是
A.物体做机械振动，一定产生机械波
B.在波的传播过程中，介质中的质点均做受迫振动
C.参与振动的质点有相同的频率
D.机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
E.波的传播速度和质点的振动速度相同
（3）根据图1的波形图可以得到波的相关信息，下列说法正确的是
A．此列波的波长为1.6m，周期为0.4s
B．t＝0.2s时，第10个质点开始振动，且动能最大
C．t＝0.3s时第5个质点通过的路程为1.5m
D．t＝0.3s时质点9的运动方向与质点1的运动方向相反
E．图2是质点5的振动图像
四．解答题
18．如图（a）所示，同种均匀介质中的两波源S1、S2分别位于x轴上x1＝﹣4m和x2＝12m处，t＝0时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，其振动图像如图（b）和图（c）所示，t＝0.75s时平衡位置位于x3＝2m处的质点P刚刚开始振动。

求：
（ⅰ）波长的大小；
（ⅱ）质点P起振后的振动方程和起振后1s内振动的路程。

19．彩带舞是一种民间舞蹈艺术，每逢节日，人们跳起彩带舞，营造一种欢乐祥和的氛围。

若某次抖动彩带形成的彩带波可看成简谐横波，彩带上有a、b两质点，两质点平衡位置间的距离为
1.2m，a、b两质点振动图像分别如图甲、乙所示。

求：
（1）该简谐横波的波长；
（2）若该简谐横波的传播速度为6m/s，通过计算判断该波的传播方向。

20．波动现象是物理学中一个重要且广泛的研究领域。

（1）如图1所示，在水槽中产生一列持续的水波后，将一支活动铅芯垂直水面插入水中，发现对水波的传播几乎没有影响。

该现象称为波的。

A．反射B．折射C．干涉D．衍射
（2）利用弹簧振子在竖直平面内上下振动拍打水面可以激起水波。

①若振子的振动图像如图2所示，则5s内，振子速度方向始终沿+y方向的时间段为。

A．0～2s B．1～3s C．2～4s D．3～5s
②当弹簧振子振动加快时，水波传播的速度将。

A．增大B．减小C．不变
（3）如图3所示，甲、乙两人正以10m/s的速度相向跑动。

在两人的连线上，有一发声装置一
边发出频率为f0的声音，一边以10m/s的速度向乙运动，甲、乙两人听到的声音频率分别为f
甲
、
f
乙
，那么。

A．f
甲＞f0＞f
乙
B．f
甲
＜f0＜f
乙
C．f
甲
＝f0＞f
乙
D．f
甲
＝f0＜f
乙
（4）如图4所示，平静的湖面上漂浮着两个小球A、B，湖面上O点处有一波源，从t＝0时刻起做简谐运动，形成向远处A传播的简谐横波。

已知OA＝18m，AB＝24m，从波刚传至A球后的1s内，A比B多做了10次全振动，且在这1s末，波刚好传至B球。

则简谐波的波长为m，A球的第一次起振的时刻为t＝s。