高二物理选择性必修一（2019版） 3.2 波的描述 过关检测（含答案）

第第页高二物理选择性必修一3.2波的描述过关检测一、单选题1．5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，因而5G信号相比于4G（）A．波长更短 B．衍射更明显C．频率更低 D．传播速度更慢2．如图所示，在同一种均匀介质中，中心波源O持续振动，产生两列沿相反方向传播的横波，当波源振动频率逐渐增大时，下列波形图中可能正确的是（）A．B．C．D．3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，若a、b两质点的平衡位置坐标分别为xa=3m、xb=5m，当质点a的加速度最大时，质点b（）A．加速度最小 B．速度最小 C．位移最小 D．振幅最小4．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时刻的波形如图甲所示，其质点P的振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（）A．沿x轴正方向，60m/s B．沿x轴负方向，60m/sC．沿x轴负方向，30m/s D．沿x轴正方向，30m/s5．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点的平衡位置相距0.15m。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．0.60m B．0.20m C．0.15m D．0.10m6．假期里小明在家里利用手机观看某科幻电影，为了急于了解后续情节，他开启了倍速播放模式如图所示，与原速播放相比，音调发生变化，开启倍速播放后，手机发出的声音（）A．频率降低 B．频率升高C．传播速度增大 D．波长变长二、多选题7．坐标原点有一振源沿y轴振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示。已知波速为10m/s，下列说法正确的是（）A．这列波的波长是4m B．这列波的振幅是20cmC．振源振动的频率为2.5Hz D．振源振动的频率为10Hz8．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（）A．该水面波的频率为6HzB．该水面波的波长为3mC．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移9．有一列简谐横波的波源在O处，某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20cm处，此时x轴上10cm处的质点已振动0.1s，P点离O处80cm，如图所示，取该时刻为t=0时，下列说法正确的是（）。A．经过0.65s，P点第一次到达波谷B．P点起振时的速度方向沿y轴正方向C．0-0.05s时间内，x=10cm处的质点振动的速度逐渐增大D．x=15cm处的质点从开始起振到P点开始起振的时间内通过的路程为52cm10．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的速度均为v＝0.4m/s，两列波的振幅均为A＝2cm.图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x＝0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（）A．t＝1s时刻，质点M的位移为－4cmB．t＝1s时刻，质点M的位移为4cmC．t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点D．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向三、计算题11．在一列横波的传播方向上有两点P和Q，两点间距离30m，它们的振动图象如图所示．求波的传播速度．12．有一种示波器可以同时显示两列波形．对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同．利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图甲所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接收器所接收．图乙为示波器的显示屏，屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号．若已知发射的脉冲信号频率为f＝2000Hz，发射器与接收器的距离为x＝1.30m，求管内液体中的声速．(已知所测声速应在1300m/s～1600m/s之间．结果保留两位有效数字)

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】ACD．由题意知，5G信号使用频率更高的电磁波，在真空中，所有频率的电磁波的传播速度都是3×108m/sB．障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长小的时候，波会发生明显的衍射现象，所以，波长越短，衍射现象越不明显，B不符合题意。故答案为：A。

【分析】5G信号使用频率更高的电磁波，速度相同时，频率越高，波长越短，障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长小的时候，波会发生明显的衍射现象。2．【答案】A【解析】【解答】波在同种介质中传播时波速不变，波从波源向远处传播，由于两列波是同一个波源产生，所以O点左右两侧波形轴对称，当波源振动频率逐渐增大时，根据λ=故答案为：A。

【分析】波在同种介质中传播时波速不变，根据波长频率波速关系距离波源越远的波形的波长越大。3．【答案】B【解析】【解答】根据“上下坡”法可知，此时a的振动方向向下，经过14T+nT或34T+nT，a的加速度最大，b此时向上振动，经过故答案为：B。

【分析】据“上下坡，下坡上”法可知此时a的振动方向。振动到波峰或波谷，具有最小速度和最大加速度。4．【答案】A【解析】【解答】由P点的振动图像可知，在t=0.1s时，质点P在平衡位置以下沿y轴正向向平衡位置振动，结合波形图可知波沿x轴正向传播，波速v=故答案为：A。

【分析】利用质点振动的方向可以判别波的传播方向，结合波长和周期可以求出波速的大小。5．【答案】D【解析】【解答】由题意知，P位于波峰时，Q位于波谷，故两质点的平衡位置间距0.15m=λ2+nλ(n=0，1，2，…)，所以波长λ=0.30故答案为：D。【分析】利用两个质点的位置可以判别其距离与波长的关系，利用波长的关系式可以求出波长的大小。6．【答案】B【解析】【解答】开启倍速播放后，手机发出的声音频率升高，因为介质不变，则声音的传播速度不变，根据λ=则波长变短。故答案为：B。

【分析】在同种介质中其声波的速度不变，结合频率的变化可以判别波长的大小变化。7．【答案】A,C【解析】【解答】A．由图可知，这列波的波长是4m，A符合题意；B．由图可知，这列波的振幅是10cm，B不符合题意；CD．根据波长、频率与波速的关系式v=λf得，振源振动的频率为f=C符合题意，D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】通过图像读出波的波长，结合题目给出的波速求解波的周期，再结合选项逐一分析求解即可。8．【答案】B,D【解析】【解答】A．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期T=频率为f=A不符合题意；B．该水面波的波长为λB符合题意；C．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】结合波峰的数量、波速和对应的时间求解波长，根据波长求解频率，结合选项分析求解即可。9．【答案】A,D【解析】【解答】AB、根据图象可知，A点起振方向向下，沿y轴负方向，各个质点的起振方向均相同，故质点P的起振方向与质点A的起振方向相同，为沿y轴负方向；根据图象可知波长λ=20cm=0.2m，此时x轴上10cm处的质点已振动0.1s，则周期T=0.2s，则波速v=λT=1m/s，此时波动传到C、0∼0.05s时间内，x=10D、x=15cm处的质点从开始起P点开始起振的时间Δt'故答案为：AD

【分析】通过图像求出波的波长，结合x=10的振动时间求解波的周期，进而求出波的波速，再结合选项分析求解即可。10．【答案】A,D【解析】【解答】A、B、由波长与波速关系可求出，波的周期为T=1s，两质点传到M的时间为34T，当t=1s时刻，两波的波谷恰好传到质点M，所以位移为-4cm．A符合题意；B不符合题意；由波长与波速关系可求出，波的周期为T=1s，两质点传到M的时间为3故答案为：AD

【分析】结合两列波的波速以及P、M、Q三点之间的距离求解振动的情况，如果某一位置两列波振动方向相同，那么该点的振幅为两者之和，波振动方向相反，那么该点的振幅为两者之差。11．【答案】解：⑴P点距波源近，表明P点先于Q点振动．由图可知，P点的振动状态传到Q点需要时间：△t=（0.4n+0.3）s所以vP=△s△t=300.4n+0.3=⑵若Q点距波源近，表明Q点先于波源振动．由图可知，Q点的振动状态传到P点需要时间：△t=（0.4n+0.1）s所以vQ=△s△t=300答：波的传播速度为3004n+3（m/s）（n=1、2、3）或300【解析】【分析】若P点距波源近，波从P传到Q，根据波形的平移，得到两点间距离与波长的关系，求出波长，再求解波速．若Q点距波源近，波从Q传到P，用同样的方法求解波速．12．【答案】设脉冲信号的周期为T，从示波器显示的波形可以看出，图乙中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为①其中②对比图乙中上、下两列波形，可知信号在液体中