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人教版选择性必修二第三章检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．下列各图所对应的现象与多普勒效应有关的是（　　）
A．图甲：水波撞击堤岸后倒卷回去继续传播
B．图乙：水波在深度不同的水域传播，在交界面处改变传播方向
C．图丙：周期性振动的金属丝贴着水面移动，在水面上形成不规则的环状波纹
D．图丁：水波遇到开有狭缝的挡板，可以穿过狭缝继续传播
2．如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知t=0时，质点1开始向上运动；时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　）

A．这列波传播的速度为0.5m/s
B．时，质点12加速度方向向上
C．时，振动传到质点9
D．时，质点16正在向下运动
3．以质点P为波源，波长为的机械波在绳上传到Q时的波形如图所示，所有质点从平衡位置开始振动。下列说法正确的是（　　）
A．该机械波一定为纵波 B．此时质点P向下振动
C．波源起振方向竖直向下 D．该过程中，质点P向左运动了
4．某同学通过分析漂浮在水面的传感器数据，研究海面上波浪的传播规律。根据传感器反馈的数据：水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，从第1个波峰到第10个波峰通过传感器的时间间隔为15秒。下列正确的是（　　）
A．该水面波的周期为15s
B．该水面波的频率为0.6Hz
C．该水面波的波长为6m
D．在没有其他外力的作用下，漂浮在海面的传感器可能跟随波浪被冲至岸边
5．在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=100m/s。已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=200m处有一接收器（图中未画出）。则下列说法正确的是（　　）

A．波源开始振动时方向沿y轴正方向
B．从t=0开始经过0.15s，x=40m处的质点运动路程为0.3m
C．接收器在t=1.8s时才能接收到此波
D．若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为6Hz
6．如图所示，两个波源和分别位于和处，产生两列简谐横波分别沿x轴正方向和x轴负方向相向传播，两列波的传播速度均为2m/s，振幅均为10cm，时刻的波形图如图，此刻平衡位置在3m和7m处的质点刚开始振动，下列说法正确的是（　　）
A．时，经过平衡位置向上振动
B．波源和刚开始振动时的起振方向都向下
C．时，处的质点处于波峰处
D．形成稳定干涉图样后，处的质点为振动加强点
7．两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　）
A．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm
B．图示时刻D点正处于平衡位置且向下运动
C．再过半个周期，E点变为减弱点
D．P点保持静止不动
8．如图所示，青蛙在水中鸣叫时在水面形成了一圈圈水波，水波的传播速度与水的深度有关，则下列说法正确的是（ ）
A．声波在水中的传播速度与水波的传播速度相等
B．青蛙鸣叫形成声波的频率与青蛙鸣叫形成水波的频率相等
C．声波在水中的传播速度小于在空气中的传播速度
D．声波在水中的频率小于在空气中的频率
9．两列简谐横波在某一均匀介质中相向传播，波源M（0m，0cm）产生的波沿x轴正方向传播，波源N（9m，0cm）产生的波沿x轴负方向传播。t＝0时刻某一波源先开始振动，t＝0.2s时MN间的波形图如图所示。此时平衡位置位于x＝2m和x＝8m的两个质点都在波峰位置。下列说法正确的是（　　）
A．波源M先振动且起振方向向上
B．沿x轴负方向传播的波波速为10m/s
C．再经过0.2s，x＝6m的质点纵坐标为5cm
D．两列波能发生明显干涉现象
10．一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此时两质点偏离平衡位置的位移相等，以后最少每隔两质点偏离平衡位置的位移相等，已知这列波的周期大于，下列说法正确的是（　　）
A．时刻，质点与质点运动方向相反
B．波的传播速度为
C．当质点处于波峰时，质点处于平衡位置
D．质点的振动方程为
二、填空、实验题（本题共3小题，共16分。）
11．甲、乙同学利用两部手机测量乙同学一般情况下发声的频率，乙同学发出了“啊——”的一声并录下了此段声音。现甲、乙站立位置如图所示，乙右侧为一段墙面，乙手持手机不断重复播放录音，并将播放器沿图示虚线缓慢左右移动，甲手持手机站在原地开始录音，并发现每当乙手中的手机左右移动大约时，甲手中的手机录到的声音强度便出现一次较大值。该实验利用了波的 （填“干涉”或“衍射”）；乙同学本次发声频率约为 Hz。
12．“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，如图甲所示。以手的平衡位置为坐标原点，如图乙所示为健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形图，左手抖动的频率为2Hz，该列波的波长为 m，传播速度大小为 m/s；以乙图时刻为零时刻，质点P位移随时间变化的表达式为 cm。
13．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中:
(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的 现象，b图样是水面波的 现象．
(2) 如图所示
用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向 (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为 cm．
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在波的传播方向上a、b、c三点的横坐标分别为xa＝3m、xb＝6m、xc＝9m，在t＝0时刻，a点开始振动，在t1＝0.3s时刻，c点开始振动，在t2＝0.35s时刻a、c两点离开平衡位置的位移相同，在t3＝0.55s时刻a、c两点第一次速度相同。已知该波的振幅为20cm，波长。求：
（1）该波的传播速度；
（2）在t2＝0.35s和t3＝0.55s时刻b点离开平衡位置的位移大小；
（3）该波的波长；
15．如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.7s后的波形图。
（1）若波沿x轴正方向传播，且周期大于0.7s，求它的周期；
（2）若波沿x轴负方向传播，且周期满足，求波的传播速度；
（3）若波速是30m/s，求波的传播方向。
16．一振动片做简谐运动时，振动图像如图甲所示。固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上的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点是以ab为直径的半圆弧上的一点，且圆心O与c点的连线垂直于ab，如图乙所示，圆弧的半径为R。已知除c点外，圆弧上还有其他振幅极大的点，其中d点是离c点最近的振幅极大的点，∠dOc=30°。则
（1）求波的波长λ；
（2）求波的传播速度v；
（3）圆弧上还有几个振幅始终为零的点，其中e点（图中未画出）是与d点相邻的振幅为零的点，求线段be与ae的差。
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（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．下列各图所对应的现象与多普勒效应有关的是（　　）
A．图甲：水波撞击堤岸后倒卷回去继续传播
B．图乙：水波在深度不同的水域传播，在交界面处改变传播方向
C．图丙：周期性振动的金属丝贴着水面移动，在水面上形成不规则的环状波纹
D．图丁：水波遇到开有狭缝的挡板，可以穿过狭缝继续传播
【答案】C
【详解】A．水波撞击堤岸后倒卷回去继续传播这是波的反射，故A错误；
B．水波在深度不同的水域传播，在交界面处改变传播方向，这是波的折射，故B错误；
C．周期性振动的金属丝贴着水面移动，在水面上形成不规则的环状波纹，离金属丝近的水面和远的水面振动频率不同，该现象与多普勒效应有关，故C正确；
D．水波遇到开有狭缝的挡板，可以穿过狭缝继续传播，该现象为波的衍射，故D错误。
2．如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2cm。已知t=0时，质点1开始向上运动；时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　）

A．这列波传播的速度为0.5m/s
B．时，质点12加速度方向向上
C．时，振动传到质点9
D．时，质点16正在向下运动
【答案】C
【详解】A．时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，则振动周期为
相邻编号的质点间距离为2cm，则波长为
这列波传播的速度为
A错误；
B．时，波的传播距离为
振动传到质点13，则质点12正在向上运动，则其加速度方向向下，B错误；
C．时，波的传播距离为
振动传到质点9，C正确；
D．时，波的传播距离为
振动传到质点17，则质点16正在向上运动，D错误。
故选C。
3．以质点P为波源，波长为的机械波在绳上传到Q时的波形如图所示，所有质点从平衡位置开始振动。下列说法正确的是（　　）
A．该机械波一定为纵波 B．此时质点P向下振动
C．波源起振方向竖直向下 D．该过程中，质点P向左运动了
【答案】B
【详解】A．绳上各质点的位移方向与波的传播方向垂直，即质点的振动方向与波的传播方向垂直，所以这列机械波为横波，故A错误；
B．波向左传播，根据“同侧法”，此时质点P向下振动，故B正确；
C．波由右向左传播，则此时质点Q振动方向向上，而质点Q要重复波源的振动，所以P点从平衡位置刚开始振动时是向上运动的，故C错误；
D．质点P只在平衡位置附近振动，不随波迁移，故D错误。
故选B。
4．某同学通过分析漂浮在水面的传感器数据，研究海面上波浪的传播规律。根据传感器反馈的数据：水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，从第1个波峰到第10个波峰通过传感器的时间间隔为15秒。下列正确的是（　　）
A．该水面波的周期为15s
B．该水面波的频率为0.6Hz
C．该水面波的波长为6m
D．在没有其他外力的作用下，漂浮在海面的传感器可能跟随波浪被冲至岸边
【答案】B
【详解】A．该水波的周期为
A错误；
B．频率为
B正确；
C．波长为
C错误；
D．在没有其他外力的作用下，漂浮在海面的传感器只能上下振动，不能到达岸边，D错误。
故选B。
5．在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=100m/s。已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=200m处有一接收器（图中未画出）。则下列说法正确的是（　　）

A．波源开始振动时方向沿y轴正方向
B．从t=0开始经过0.15s，x=40m处的质点运动路程为0.3m
C．接收器在t=1.8s时才能接收到此波
D．若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为6Hz
【答案】B
【详解】A．根据波的图像和波的传播方向可知，波源开始振动时方向沿y轴负方向，故A错误；
B．根据波的图像可知波长为20m，振幅为10cm，所以周期为
从t=0开始经过0.15s，即0.75个周期，所以x=40m处的质点运动路程为3个振幅，即0.3m，故B正确；
C．接收器接收到此波的时间为
故C错误；
D．波源频率为
若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率小于5Hz，不可能为6Hz，故D错误。
故选B。
6．如图所示，两个波源和分别位于和处，产生两列简谐横波分别沿x轴正方向和x轴负方向相向传播，两列波的传播速度均为2m/s，振幅均为10cm，时刻的波形图如图，此刻平衡位置在3m和7m处的质点刚开始振动，下列说法正确的是（　　）
A．时，经过平衡位置向上振动
B．波源和刚开始振动时的起振方向都向下
C．时，处的质点处于波峰处
D．形成稳定干涉图样后，处的质点为振动加强点
【答案】C
【详解】A．由图可知，波长为4m，周期为
由上下波法可知，时，经过平衡位置向下振动，故A错误；
B．由上下波法可知，波源刚开始振动时的起振方向向下，波源刚开始振动时的起振方向向上，故B错误；
CD．两列波在x=5m处相遇，形成稳定干涉图样后，处的质点为振动减弱点，处的质点为振动加强点，时，处的质点处于波峰处，故C正确，D错误。
故选C。
7．两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　）
A．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm
B．图示时刻D点正处于平衡位置且向下运动
C．再过半个周期，E点变为减弱点
D．P点保持静止不动
【答案】D
【详解】A．由图可知A、B两点均为振动加强点，此时A点位移为
B点位移为
图示时刻A、B两点的竖直高度差为
故A错误；
B．由图可知D点为振动减弱点，且两列波的振幅相等，则D点保持静止不动，故B错误；
C．由图可知E点为振动加强点，再过半个周期，E点仍为振动加强点，故C错误；
D．由图可知P点为振动减弱点，且两列波的振幅相等，则P点保持静止不动，故D正确。
故选D。
8．如图所示，青蛙在水中鸣叫时在水面形成了一圈圈水波，水波的传播速度与水的深度有关，则下列说法正确的是（ ）
A．声波在水中的传播速度与水波的传播速度相等
B．青蛙鸣叫形成声波的频率与青蛙鸣叫形成水波的频率相等
C．声波在水中的传播速度小于在空气中的传播速度
D．声波在水中的频率小于在空气中的频率
【答案】B
【详解】A．声波的传播速度只与传播介质有关，水波的传播速度还与水的深度有关，故A错误；
B．青蛙鸣叫形成声波的频率与形成水波的频率均与声带振动的频率相等，故B正确；
C．声波在水中传播速度大于在空气中传播速度，故C错误；
D．声波在水中频率等于在空气中的频率，故D错误。
故选B。
9．两列简谐横波在某一均匀介质中相向传播，波源M（0m，0cm）产生的波沿x轴正方向传播，波源N（9m，0cm）产生的波沿x轴负方向传播。t＝0时刻某一波源先开始振动，t＝0.2s时MN间的波形图如图所示。此时平衡位置位于x＝2m和x＝8m的两个质点都在波峰位置。下列说法正确的是（　　）
A．波源M先振动且起振方向向上
B．沿x轴负方向传播的波波速为10m/s
C．再经过0.2s，x＝6m的质点纵坐标为5cm
D．两列波能发生明显干涉现象
【答案】AC
【详解】A．根据“同侧法”可知波源M的起振方向沿y轴正方向，两列波的波速相同，波源M产生的波传播的距离大于波源N产生的波传播的距离，波源M先振动，故A正确；
B．波源M产生的波的传播速度
由于两列波的波速相同，因此波源N的传播速度为20m/s，故B错误；
C．再经过0.2s，波传播的距离
Δx′＝vΔt′＝20×0.2m＝4m
波源M的波峰刚好传播到x＝6m处，波源N的波峰刚好传播到x＝4m处，则在x＝6m处为波谷，因此x＝6m处的质点的位移
y＝10cm﹣5cm＝5cm
故C正确；
D．两列波波长不同，周期不同，则频率不相同，不能发生明显干涉现象，故D错误。
故选AC。
10．一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此时两质点偏离平衡位置的位移相等，以后最少每隔两质点偏离平衡位置的位移相等，已知这列波的周期大于，下列说法正确的是（　　）
A．时刻，质点与质点运动方向相反
B．波的传播速度为
C．当质点处于波峰时，质点处于平衡位置
D．质点的振动方程为
【答案】AB
【详解】A．根据题意可知波向右传播，根据“峰前质点上振”可知质点向上振动，质点向下振动，质点与质点运动方向相反，故A正确；
B．根据最少每隔0.6s两质点偏离平衡位置的位移相等，可判断0.6s为半个周期，则周期一定是
T=1.2s
根据图像可知波长
波的传播速度为
故B正确；
C．因波沿x轴正方向传播，根据图像可知，当t=0时，质点P向上振动，质点Q向下振动，P做减速运动，Q做加速运动，当质点P处于波峰时，P移动的路程为2m，而质点Q移动的路程大于2cm，超过平衡位置，故C错误；
D．设质点P的振动方程为
其中
根据图像可知
将t=0时，y=2cm代入可得
联立以上可得
故D错误；
故选 AB。
二、填空、实验题（本题共3小题，共16分。）
11．甲、乙同学利用两部手机测量乙同学一般情况下发声的频率，乙同学发出了“啊——”的一声并录下了此段声音。现甲、乙站立位置如图所示，乙右侧为一段墙面，乙手持手机不断重复播放录音，并将播放器沿图示虚线缓慢左右移动，甲手持手机站在原地开始录音，并发现每当乙手中的手机左右移动大约时，甲手中的手机录到的声音强度便出现一次较大值。该实验利用了波的 （填“干涉”或“衍射”）；乙同学本次发声频率约为 Hz。
【答案】 干涉 340
【详解】[1][2]该实验利用了波的叠加干涉，甲接收到的声音一方面为乙处发声向左直接传播过来的，另一方面为经墙面反射传播到甲处，当路程差
即
时，声音出现极大值，依题意，乙每左右移动，路程差变化一个波长，故
由得
12．“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，如图甲所示。以手的平衡位置为坐标原点，如图乙所示为健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形图，左手抖动的频率为2Hz，该列波的波长为 m，传播速度大小为 m/s；以乙图时刻为零时刻，质点P位移随时间变化的表达式为 cm。
【答案】
【详解】[1] 由图可知
求得
[2]由题可知，波的传播速度为
[3]从传播到所用时间为
由图像可设从该时刻开始计时P点的振动方程为
则由
求得
则从该时刻开始计时P点的振动方程为
13．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中:
(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的 现象，b图样是水面波的 现象．
(2) 如图所示
用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向 (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为 cm．
【答案】 衍射 干涉 向下 100
【详解】(1) [1]波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象．
[2]当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图b是发生了干涉现象．
(2) [3] B点处于波谷，A点处于波峰，波由B向A传播，此时C处于平衡位置，经过四分之一周期，波谷传播到该点，知C点的振动方向向下．
[4]波的周期
质点在一个周期内振动的路程等于4倍的振幅，经过0.25s时，走过的路程等于5倍的振幅，A点是振动加强点，
A=20cm
则
s=100cm
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在波的传播方向上a、b、c三点的横坐标分别为xa＝3m、xb＝6m、xc＝9m，在t＝0时刻，a点开始振动，在t1＝0.3s时刻，c点开始振动，在t2＝0.35s时刻a、c两点离开平衡位置的位移相同，在t3＝0.55s时刻a、c两点第一次速度相同。已知该波的振幅为20cm，波长。求：
（1）该波的传播速度；
（2）在t2＝0.35s和t3＝0.55s时刻b点离开平衡位置的位移大小；
（3）该波的波长；
【答案】（1）20m/s；（2）t2＝0.35s时位移20cm；t3＝0.55s时位移0；（3）16m
【详解】（1）依题意，在t＝0时刻，a点开始振动，在t1＝0.3s时刻，c点开始振动，则波速
（2）（3）由于波长大于12m，则a、c之间的距离小于半个波长，从a到c的时间小于半个周期，所以周期大于0.6s。假设该波起振的方向向上，在t=0.35s时刻c还没有第一次到达最大位移处，那么a一定是第一次到达最大位移后还没有返回平衡位置，从开始振动到在t=0.35s时刻a振动的时间为0.35s，c振动的时间为0.05s，二者的路程正好组成振动的半个周期，即
所以
该波的波长
在0.35s内波从a点传播的距离
则b到波的前沿的距离
若该波起振的方向向上，则b点恰好位于波峰；若该波起振的方向向下，则b点恰好位于波谷；b点位移的大小都是20cm；
在0.55s内波从a点传播的距离
则b到波的前沿的距离
则不论该波起振的方向向上，还是起振的方向向下，则b点恰好位于平衡位置处，所以b的位移为0。
15．如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.7s后的波形图。
（1）若波沿x轴正方向传播，且周期大于0.7s，求它的周期；
（2）若波沿x轴负方向传播，且周期满足，求波的传播速度；
（3）若波速是30m/s，求波的传播方向。
【答案】（1）2.8s；（2）10m/s；（3）波沿着x轴正方向传播。
【详解】（1）由波形图可知，波长，波沿x轴正方向传播时，经传到虚线位置，则
解得波的周期
（2）波沿x轴负方向传播时，0.7s时间内经传到虚线位置，即
解得
波速
（3）假设波沿x轴正方向传播，传播时间
所以
而
根据
可得
当时
故假设成立，波沿着x轴正方向传播。
16．一振动片做简谐运动时，振动图像如图甲所示。固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上的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点是以ab为直径的半圆弧上的一点，且圆心O与c点的连线垂直于ab，如图乙所示，圆弧的半径为R。已知除c点外，圆弧上还有其他振幅极大的点，其中d点是离c点最近的振幅极大的点，∠dOc=30°。则
（1）求波的波长λ；
（2）求波的传播速度v；
（3）圆弧上还有几个振幅始终为零的点，其中e点（图中未画出）是与d点相邻的振幅为零的点，求线段be与ae的差。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【详解】（1）由几何关系可知
d点是离c点最近的振幅极大的点，有
所以波的波长
（2）由图可知，波的周期
所以波的传播速度
（3）若e点在圆弧上cd之间，则有
若e点在圆弧上ad之间，则有
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