2025年高二物理上学期机械波单元测试

2025年高二物理上学期机械波单元测试一、单项选择题（每题4分，共40分）关于机械波的形成与传播，下列说法正确的是（）A.机械波的传播需要介质，电磁波的传播也需要介质B.介质中质点振动的频率与波源的频率相同，振动速度与波速相同C.横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向平行D.波源停止振动后，介质中的波立即停止传播一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，波沿x轴正方向传播，已知质点P的振动周期为0.4s，则下列说法正确的是（）A.该波的波长为4m，波速为10m/sB.t=0.1s时，质点P位于波谷，加速度方向竖直向上C.t=0.2s时，质点Q（x=5m处）的位移为0，速度方向竖直向下D.波传播过程中，介质中质点在一个周期内沿传播方向迁移的距离等于波长关于波的图像与振动图像的区别，下列说法正确的是（）A.波的图像表示某一时刻介质中各质点的位移，振动图像表示某一质点在不同时刻的位移B.波的图像的横轴表示时间，振动图像的横轴表示质点的平衡位置坐标C.波的图像的斜率表示质点的振动速度，振动图像的斜率表示波的传播速度D.两图像的纵坐标均表示质点的位移，单位都是米，因此二者物理意义相同声波在空气中的传播速度为340m/s，某声波的频率为500Hz，则其波长为（）A.0.68mB.1.7mC.68mD.170m下列现象中，属于波的干涉现象的是（）A.雨后天空出现彩虹B.水波绕过障碍物继续传播C.两列声波在空气中相遇时，某些区域声音加强，某些区域声音减弱D.鸣笛的火车靠近观察者时，观察者听到的音调变高关于波的衍射，下列说法正确的是（）A.只有横波才能发生衍射，纵波不能发生衍射B.障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象明显C.孔的尺寸与波长差不多时，衍射现象最明显D.衍射是波的特有现象，机械波和电磁波都能发生衍射两列相干波的振幅分别为A1和A2，某时刻在介质中某点相遇，若该点为振动加强点，则该点的振幅为（）A.A1+A2B.|A1-A2|C.A1=A2D.无法确定地震波中既有纵波（P波）也有横波（S波），纵波的传播速度约为7km/s，横波的传播速度约为4km/s。某次地震中，某观测站测得纵波到达的时间为t1，横波到达的时间为t2，若t2-t1=5s，则观测站与震源的距离约为（）A.28kmB.35kmC.40kmD.56km关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A.只有声波才能发生多普勒效应B.当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于波源的频率C.当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的波长变短D.多普勒效应是由于波的干涉引起的如图所示，一根水平弹性绳上有A、B、C三个质点，A质点在t=0时刻开始向上做简谐振动，形成沿绳向右传播的横波。已知t=0.5s时，波形如图所示，此时质点C恰好开始振动，则该波的波速为（）A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s二、多项选择题（每题6分，共30分，选对但不全得3分，选错得0分）关于机械波的能量与振幅的关系，下列说法正确的是（）A.波的能量与振幅成正比B.波的能量与振幅的平方成正比C.振幅越大，介质中质点的振动速度越大，波的传播速度也越大D.波在传播过程中，能量逐渐损耗，振幅逐渐减小一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知质点a的振动方向竖直向上，则下列说法正确的是（）A.波沿x轴正方向传播B.质点b此时的振动方向竖直向下C.质点c此时的加速度为零，速度最大D.质点d的位移为振幅的一半，加速度方向竖直向下关于波的反射与折射，下列说法正确的是（）A.波的反射遵循反射定律，即反射角等于入射角B.波的折射遵循折射定律，即入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在两种介质中的波速之比C.声波从空气进入水中时，频率不变，波长变长，波速变大D.光从空气进入玻璃时，频率不变，波长变短，波速变小两列频率相同、振幅相同的简谐横波在同一介质中相向传播，某时刻的波形如图所示，其中实线表示向右传播的波，虚线表示向左传播的波，则下列说法正确的是（）A.两列波的波速大小相等B.此时x=2m处的质点为振动加强点，振幅为2AC.此时x=4m处的质点位移为零，速度为零D.经过0.5个周期，x=3m处的质点将运动到x=5m处下列关于驻波的说法，正确的是（）A.驻波是两列频率相同、振幅相同、传播方向相反的波叠加形成的B.驻波中，波节处质点的位移始终为零，波腹处质点的振幅最大C.驻波中，相邻波节之间的距离为半个波长D.驻波的波形不随时间变化，因此没有能量传播三、填空题（每空3分，共30分）机械波产生的两个必要条件是________和________。一列简谐横波的波速为10m/s，频率为5Hz，则其波长为________m，周期为________s。波的干涉条件是两列波的________相同、________恒定、振动方向相同。某声波在空气中的波长为0.85m，传播速度为340m/s，则该声波的频率为________Hz，属于________（选填“超声波”“次声波”或“可听声”）。如图所示，两列相干波在介质中相遇，实线表示波峰，虚线表示波谷，则图中A点为________点（选填“加强”或“减弱”），B点的振幅为________（设两列波的振幅均为A）。四、计算题（共50分）（12分）一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图所示，已知质点P的振动方程为y=0.02sin(5πt)m，其中y的单位为m，t的单位为s。求：（1）该波的振幅、周期和频率；（2）该波的波长和波速；（3）t=0.1s时，质点Q（x=1m处）的位移和速度方向。（14分）如图所示，S1和S2是两个相干波源，相距d=1.5m，两波源的振动频率均为f=10Hz，振幅均为A=0.02m，波速v=20m/s。某时刻，S1在波峰位置，S2在平衡位置且向上振动，求：（1）两列波的波长；（2）在S1和S2连线的中垂线上，距O点（S1和S2连线中点）x=2m处的质点P的振动情况（加强或减弱，振幅大小）；（3）在S1和S2连线上，距S1为r1=0.5m处的质点Q的振动情况（加强或减弱，振幅大小）。（12分）一辆静止的汽车鸣笛，其频率为f0=400Hz，声音在空气中的传播速度为v=340m/s。若汽车以v车=20m/s的速度靠近静止的观察者，求：（1）观察者接收到的声波频率f；（2）若汽车静止，观察者以v人=20m/s的速度靠近汽车，观察者接收到的声波频率f'。（12分）某同学用如图所示的装置研究绳波的传播规律，将一根长L=8m的弹性绳水平固定，一端连接振动源，振动频率f=2Hz，振幅A=0.05m。t=0时刻，振动源开始向上振动，形成沿绳传播的横波。已知t=2s时，波刚好传播到绳的另一端。求：（1）该波的波速和波长；（2）t=1s时，距振动源x=2m处质点的位移和振动方向；（3）在波传播过程中，介质中质点的最大加速度大小。参考答案一、单项选择题C2.A3.A4.A5.C6.C7.A8.C9.B10.B二、多项选择题BD12.AC13.ABD14.AB15.ABC三、填空题波源；介质2；0.2频率；相位差400；可听声加强；2A四、计算题（1）振幅A=0.02m，周期T=0.4s，频率f=2.5Hz；（2）波长λ=4m，