人教版高中物理选择性必修第一册第三章机械波课时作业含答案

作业9满分：50分一、单项选择题：每题4分，共24分。1．（24-25高二下·江西赣州·期中）潜艇利用声呐系统探测敌舰的位置。若潜艇声呐系统向潜艇四周发射频率为的超声波脉冲信号，一艘驱逐舰加速驶近潜艇，则水中被驱逐舰反射回来的超声波与声呐系统发出的超声波相比（）A．频率不变，波速不变B．频率变大，波速不变C．频率变小，波速变小D．频率变大，波速变大2．（2025·甘肃白银·二模）如图所示，波源P的平衡位置位于x=0处，产生的简谐横波沿x轴正方向传播；波源Q的平衡位置位于x=8m处，产生的简谐横波沿x轴负方向传播。两波源均在竖直方向振动，振动方程均为，产生的波的波速大小均为v=8m/s。下列说法正确的是（）A．两列波的周期均为2sB．两列波的频率均为0.5HzC．两列波的波长均为2mD．稳定后，平衡位置在x=4m处的质点的振幅为4cm3．（24-25高二下·广西柳州·期中）如图所示，和是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是（）A．a处质点始终处于离平衡位置2A处B．随着时间的推移，c处的质点将向右移动C．从该时刻起，经过，c处的质点将通过平衡位置D．停止振动之后，b处质点将始终处于平衡位置4．某同学在操场研究波的叠加。在间距为17m的甲、乙两点放置相同的扬声器，两扬声器连接频率为170Hz的同一声源。该同学沿与甲、乙连线平行且相距较近的直线ab单方向行走，在走动过程中因位置变化听到的声音时强时弱。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，则该同学在移动过程中，听到声音加强的点的个数最多为（）A．13 B．15 C．17 D．195．（24-25高二下·重庆·期中）消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。干涉型消声器的结构如图所示，波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，从而达到削弱噪声的目的。则（）A．当（n=1，2，3……）时，消声效果最好B．若声波的振动频率增大，则声波在空气中的传播速度也增大C．若消声器对某一频率的声波消声效果最好，当该声波频率减半时，可能可以达到最好的消声效果D．若消声器对某一频率的声波消声效果最好，当该声波频率加倍时，必然不能达到最好的消声效果6．（2025·广东深圳期末）如图所示，在均匀介质中，（，）和（，）为两个波源，其振动方向垂直于xOy平面，振动的位移时间关系分别为和，形成的机械波波速为4m/s，介质中某质点P的平衡位置坐标为（，），t＝0时刻，、两波源同时开始振动，则0~5s内，质点P通过的路程为（）A．0.8cm B．1.6cm C．2.6cm D．4.8cm二、多项选择题：每题6分，共12分。7．（24-25高二上·湖北·阶段练习）如图所示，小明同学通过手机蓝牙功能和教室电脑连接，然后利用频率发生器输入500Hz的声音信号，讲台上方一对扩音器开始发出声音，然后绕教室走了一圈。下列说法正确的是（）A．小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化B．两个扩音器的音量必须相同，才能发生干涉现象C．小明同学听到的声音波速和环境中其他声音波速相同D．关闭一个音响，小明同学迅速跑开，听到声音音调升高8．（23-24高二下·广东江门·期末）汽车无人驾驶技术常用的是ACC自适应巡航控制，其使用的传感器主要有毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波。如图所示，无人车与前车沿同一道路同一方向做匀速直线运动，无人车上的雷达发射和接收的无线电波的频率分别为f和，则（

）A．无人车与前车都静止时，一定等于fB．无人车速度等于前车的速度时，一定等于fC．无人车速度大于前车的速度时，一定小于fD．无人车速度小于前车的速度时，一定小于f三、非选择题：共14分。9．（6分）在静止的水面上，一个波源S做垂直水面、周期为T的振动，所产生的波沿水面以大小为u的速度向各个方向传播，波源开始振动后经过时间，在水面上看到的图像如下图（a）所示，图中实线表示波峰。则：（1）说明图（a）中的图像为什么是一系列的同心圆？波长为多少？（2）如果波源不动，水流以速度v沿某一方向流动，那么波源开始振动后经过时间时，站在岸上的人将看到的图像是图（b）中的哪一个？说明判断的理由。10．（8分）一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样，c是水面上的一点。若a、b、c间的距离均为l，两列波振动方向相同，频率均为f，在水中传播的速度均为。此时c位置的振幅有极大值，已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，求：（1）距c点最近的振幅极大的点与c点的距离；（2）在ac上振幅极大的点（不包括a、c两点）有几处？

参考答案题号12345678答案BDCCDCACABD1.【答案】B【详解】超声波在同种介质（水）中的传播速度是由介质本身的性质决定的，只要介质不变，波速就不变。所以被驱逐舰反射回来的超声波与声呐系统发出的超声波在水中波速相同。当驱逐舰加速驶近潜艇时，声源（潜艇声呐发出的超声波）与观察者（潜艇接收反射波）之间的距离在减小。根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会变大。即潜艇接收到被驱逐舰反射回来的超声波频率比发出时的频率f大。综上，B选项符合题意。2.【答案】D【详解】根据振动方程均为，可知周期T=0.5s，A错误；频率，B错误；根据，可得λ=4m，C错误；根据波的干涉原理，x=4m处是振动加强点，质点的振幅为4cm，D正确。3.【答案】C【详解】a处是波峰与波峰叠加，为振动加强点，振幅为2A，但a处质点并不始终处于离平衡位置2A处，故A错误；质点只在平衡位置附近振动，并不随波的传播方向移动，故B错误；此时c是波谷与波谷的相遇点，c处的质点为振动加强点，从该时刻起，经过，c处的质点将通过平衡位置向上振动，故C正确；停止振动之后，只剩下的振动，则b处质点不会始终处于平衡位置，故D错误。4.【答案】C【详解】由题可得声音的波长为m=2.0m，运动过程中，轨迹上某点到甲、乙距离之差等于波长整数倍的均为振动加强点，即（n=0，1，2，3……），其中距离差最大值接近17m，则有，解得，所以有n=0，1，…，8，根据对称性，共有17个加强点。故选C。5.【答案】D【详解】为消除噪声，要减弱声音，此点为振动减弱点，所以波程差为半波长的奇数倍，故A错误；声波的传播速度由介质决定，与频率无关，介质不变，传播速度不变，所以声波的振动频率增大，但声波在空气中的传播速度不变，故B错误；当声波频率减半时，根据可知，波长变为原来的2倍（），则原波程差变为，此时不再是半波长的奇数倍，必然不能完全消声，故C错误；当声波频率加倍时，根据可知，波长变为原来的倍（），则原波程差变为，此时是波长的整数倍，必然不能完全消声，故D正确。6.【答案】C【详解】、的振动周期为，则波长为，传播至P点的时间为，传播至P点的时间为，P点与、的距离差为，故P点位振动减弱点。在内P点不动，内P点振动了，运动的路程为在内P点振动了，运动的路程为，则内，质点P通过的路程为。故选C。7.【答案】AC【详解】在行走过程中，两个扩音器发出频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化，故A正确；发生干涉的条件之一是两列波的频率相同，与音量无关，故B错误；声波属于机械波，波速与介质有关，在相同环境下波速相同，故C正确；根据多普勒效应，关闭一个音响，小明同学迅速跑开，小明远离声源，单位时间内接收到的完整的波的个数会减少，即接收到的波的频率变小，故听到声音音调降低，故D错误。8.【答案】ABD【详解】根据多普勒效应可知，无人车与前车都静止时，一定等于f，选项A正确；根据多普勒效应可知，无人车速度等于前车的速度时，一定等于f，选项B正确；无人车速度大于前车的速度时，两车靠近，根据多普勒效应可知，一定大于f，选项C错误；无人车速度小于前车的速度时，两车远离，根据多普勒效应可知，一定小于f，选项D正确。9.【答案】（1）见解析，；（2）I，见解析【详解】（1）因为波从波源沿水面的各个方向传播，且传播的速度、幅度都相同，在没有阻碍和干扰的情况下，传播的轨迹时标准圆，因为水对力的传递是各向均匀的，所以激起的是以落点为中心的一系列同心圆，且波长为。此时波的实际传播的速度为水流的速度与波速的叠加，在波源的右侧，波速与水流速度方向相同，波传播的更快，一个周期内传播的距离更远，而在波的左侧，波速与水流速度方向相反，波传播的更慢，一个周期内传播的距离更近，