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高中物理选修第一册《全册综合》阶段复习课综合测评（三）-统编人教版
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这是一份高中物理选修第一册《全册综合》阶段复习课综合测评（三）-统编人教版，共7页。
阶段综合测评(三)(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的5个选项中，有3项符合题目要求，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)1．一列声波从空气传入水中，则( )A．声波频率不变 B．声波波长变大C．声波频率变小 D．声波波长不变E．声波波速变大解析：由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变；又因波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，波在水中的波长变大，故A、B、E正确．答案：ABE2．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动．测得两小木块每分钟都上下30次．甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波( )A．频率是0.5 Hz B．波长是3 mC．波速是1 m/s D．周期是0.1 sE．周期是2 s解析：由题意知甲、乙两小木块间的距离x＝3 m＝eq \f(3,2)λ，故波长λ＝2 m．又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T＝2 s，频率f＝0.5 Hz，则波速v＝eq \f(λ,T)＝1 m/s.故选项A、C、E正确．答案：ACE3．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2 s时刻的波形图．该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是( )A．这列波的波长是12 cmB．这列波的周期是0.5 sC．这列波是沿x轴正方向传播的D．t＝0时，x＝4 cm处的质点振动方向为沿y轴负方向E．这列波是沿x轴负方向传播的解析：由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向．由题图知该波的波长λ＝12 cm，故A项正确．由v＝eq \f(λ,T)，得T＝eq \f(12×10－2,0.8) s＝0.15 s，故B项错误．因eq \f(t,T)＝eq \f(0.2,0.15)＝eq \f(4,3)，故该波沿x轴负方向传播，故C项错误，E项正确．由波沿x轴负方向传播可判定t＝0时刻，x＝4 cm处质点的振动方向沿y轴负方向，故D项正确．答案：ADE4．一振动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动．该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是( )A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的相同解析：由于没有能量损失，故P与波源的振幅相同，A正确；波在传播过程中周期不变，故B正确；质点的振动速度与波传播的速度是两个概念，故C错误；介质中所有质点开始振动的方向都与波源的起振方向相同，故D错误；若P点与波源距离s＝vT，则P与波源之间的距离为一个波长，故质点P与波源的位移总是相同的，E正确．答案：ABE5．一列波由波源向周围扩展开去，下列说法正确的是( )A．介质中各质点由近及远地传播开去B．介质中的振动形式由近及远传播开去C．介质中振动的能量由近及远传播开去D．介质中质点只是振动而没有迁移E．在扩展过程中频率逐渐减小解析：波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，A错，D对．波传播的是振动形式，而振动由能量引起，也传播了能量，而频率不变．B、C对．答案：BCD6．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是( )甲 乙A．该波沿－x方向传播B．波速为1 m/sC．质点a经4 s振动的路程为4 mD．此时刻质点a的速度沿＋y方向E．质点a在t＝2 s时速度为零解析：由题图乙可知，简谐横波的周期T＝8 s，且t＝0时质点b沿＋y方向运动，根据振动和波动的关系，波沿－x方向传播，v＝eq \f(λ,T)＝1 m/s.质点a沿－y方向运动，选项A、B正确，D错误；质点a经过4 s振动的路程s＝eq \f(t,T)·4A＝1 m，选项C错误；质点a在t＝2 s时，处于负向最大位移处，速度为零，选项E正确．答案：ABE7．如图所示，一列简谐横波在x轴上传播．图甲和乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象，且xab＝6 m．下列判断正确的是( )甲 乙A．波一定沿x轴正方向传播B．波可能沿x轴负方向传播C．波长可能是8 mD．波速一定是6 m/sE．波速可能是2 m/s解析：波的传播方向可能向＋x或－x方向传播，A错，B对．ab之间的距离可能是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ，周期为4 s，波长可能为8 m，波速可能为2 m/s，D错，C、E正确．答案：BCE8．一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图所示，下列描述该波的图象可能正确的是( )解析：根据振动图象、波动规律解决问题．根据yt图象可知，a、b两质点的距离为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nλ＋\f(1,4)λ))或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nλ＋\f(3,4)λ))，即nλ＋eq \f(1,4)λ＝9 m或nλ＋eq \f(3,4)λ＝9 m(n＝0，1，2，3，…)解得波长λ＝eq \f(36,4n＋1) m或λ＝eq \f(36,4n＋3) m.即该波的波长λ＝36 m、7.2 m、4 m…或λ＝12 m、eq \f(36,7) m、eq \f(36,11) m…选项A、B、C、D、E的波长分别为4 m、8 m、12 m、36 m、16 m，故选项A、C、D正确，选项B、E错误．答案：ACD二、非选择题(共5小题，共52分，按题目要求作答)9．(6分)如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25 m/s，经过时间1 s后的波形为虚线所示．那么这列波的传播方向是________，这段时间内质点P(x＝0.1 m处)所通过的路程是________．解析：波的传播距离x＝vt＝0.25 m＝eq \f(5,4)λ，故波向左传播，P所通过的路程为5倍振幅，即50 cm.答案：向左 50 cm10．(6分)如图所示，S为上下振动的波源，振动频率为100 Hz，所产生的横波向左、右两方向传播，波速为80 m/s，已知P，Q两质点距波源S的距离为SP＝17.4 m，SQ＝16.2 m．当S通过平衡位置向上振动时，P，Q两质点的位置是P在________，Q在________．解析：由λ＝eq \f(v,f)得λ＝0.8 m，即依题意可得SP＝21eq \f(3,4)λ，SQ＝20eq \f(1,4)λ，当S在平衡位置向上振动时，Q，P都应在最大位移处，画出最简波形图如图所示．故P在波峰，Q在波谷．答案：波峰 波谷11．(12分)一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质中时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？解析：在空气中fλ＝v，f＝eq \f(v,λ)＝eq \f(340,34×10－2)Hz＝1 000 Hz，声波在介质中与在空气中频率保持不变．在介质中fλ′＝v′，v′＝1 000×68×10－2m/s＝680 m/s.答案：680 m/s 1 000 Hz12． (12分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，已知t＝0.6 s时，B点第三次出现波峰．则这列波的周期是多少？x＝50 cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为多少？解析：由题意得t＝2.5 T，解得T＝0.24 s，由图象可知λ＝120 cm＝1.2 m，v＝eq \f(λ,T)＝5 m/s，x＝50 cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为t′＝eq \f(x,v)＝0.1 s.答案：0.24 s 0.1 s13．(16分)一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.05 s时，其波形分别用如图所示的实线和虚线表示，求：(1)这列波可能具有的波速；(2)当波速为280 m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x＝8 m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？解析：(1)若波沿x轴正向传播，则：Δs＝Δx1＋nλ＝(2＋8n)m，n＝0，1，2，…v＝eq \f(Δs,Δt)＝eq \f(2＋8n,0.05) m/s＝(40＋160n) m/s若波沿x轴负向传播，则：Δs′＝Δx2＋nλ＝(6＋8n)m，n＝0，1，2，…v′＝eq \f(Δs′,Δt)＝eq \f(6＋8n,0.05) m/s＝(120＋160n) m/s.(2)当波速为280 m/s时，有280＝(120＋160n)n＝1，所以波向x轴负方向传播T＝eq \f(λ,v)＝eq \f(1,35) s所以P质点第一次到达波谷所需最短时间为：t＝eq \f(3T,4)＝eq \f(3,140) s＝2.1×10－2 s.答案：见解析
阶段综合测评(三)(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的5个选项中，有3项符合题目要求，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)1．一列声波从空气传入水中，则( )A．声波频率不变 B．声波波长变大C．声波频率变小 D．声波波长不变E．声波波速变大解析：由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变；又因波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，波在水中的波长变大，故A、B、E正确．答案：ABE2．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动．测得两小木块每分钟都上下30次．甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波( )A．频率是0.5 Hz B．波长是3 mC．波速是1 m/s D．周期是0.1 sE．周期是2 s解析：由题意知甲、乙两小木块间的距离x＝3 m＝eq \f(3,2)λ，故波长λ＝2 m．又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T＝2 s，频率f＝0.5 Hz，则波速v＝eq \f(λ,T)＝1 m/s.故选项A、C、E正确．答案：ACE3．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2 s时刻的波形图．该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是( )A．这列波的波长是12 cmB．这列波的周期是0.5 sC．这列波是沿x轴正方向传播的D．t＝0时，x＝4 cm处的质点振动方向为沿y轴负方向E．这列波是沿x轴负方向传播的解析：由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向．由题图知该波的波长λ＝12 cm，故A项正确．由v＝eq \f(λ,T)，得T＝eq \f(12×10－2,0.8) s＝0.15 s，故B项错误．因eq \f(t,T)＝eq \f(0.2,0.15)＝eq \f(4,3)，故该波沿x轴负方向传播，故C项错误，E项正确．由波沿x轴负方向传播可判定t＝0时刻，x＝4 cm处质点的振动方向沿y轴负方向，故D项正确．答案：ADE4．一振动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动．该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是( )A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的相同解析：由于没有能量损失，故P与波源的振幅相同，A正确；波在传播过程中周期不变，故B正确；质点的振动速度与波传播的速度是两个概念，故C错误；介质中所有质点开始振动的方向都与波源的起振方向相同，故D错误；若P点与波源距离s＝vT，则P与波源之间的距离为一个波长，故质点P与波源的位移总是相同的，E正确．答案：ABE5．一列波由波源向周围扩展开去，下列说法正确的是( )A．介质中各质点由近及远地传播开去B．介质中的振动形式由近及远传播开去C．介质中振动的能量由近及远传播开去D．介质中质点只是振动而没有迁移E．在扩展过程中频率逐渐减小解析：波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，A错，D对．波传播的是振动形式，而振动由能量引起，也传播了能量，而频率不变．B、C对．答案：BCD6．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是( )甲 乙A．该波沿－x方向传播B．波速为1 m/sC．质点a经4 s振动的路程为4 mD．此时刻质点a的速度沿＋y方向E．质点a在t＝2 s时速度为零解析：由题图乙可知，简谐横波的周期T＝8 s，且t＝0时质点b沿＋y方向运动，根据振动和波动的关系，波沿－x方向传播，v＝eq \f(λ,T)＝1 m/s.质点a沿－y方向运动，选项A、B正确，D错误；质点a经过4 s振动的路程s＝eq \f(t,T)·4A＝1 m，选项C错误；质点a在t＝2 s时，处于负向最大位移处，速度为零，选项E正确．答案：ABE7．如图所示，一列简谐横波在x轴上传播．图甲和乙分别是在x轴上a、b两质点的振动图象，且xab＝6 m．下列判断正确的是( )甲 乙A．波一定沿x轴正方向传播B．波可能沿x轴负方向传播C．波长可能是8 mD．波速一定是6 m/sE．波速可能是2 m/s解析：波的传播方向可能向＋x或－x方向传播，A错，B对．ab之间的距离可能是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ，周期为4 s，波长可能为8 m，波速可能为2 m/s，D错，C、E正确．答案：BCE8．一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图所示，下列描述该波的图象可能正确的是( )解析：根据振动图象、波动规律解决问题．根据yt图象可知，a、b两质点的距离为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nλ＋\f(1,4)λ))或eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nλ＋\f(3,4)λ))，即nλ＋eq \f(1,4)λ＝9 m或nλ＋eq \f(3,4)λ＝9 m(n＝0，1，2，3，…)解得波长λ＝eq \f(36,4n＋1) m或λ＝eq \f(36,4n＋3) m.即该波的波长λ＝36 m、7.2 m、4 m…或λ＝12 m、eq \f(36,7) m、eq \f(36,11) m…选项A、B、C、D、E的波长分别为4 m、8 m、12 m、36 m、16 m，故选项A、C、D正确，选项B、E错误．答案：ACD二、非选择题(共5小题，共52分，按题目要求作答)9．(6分)如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25 m/s，经过时间1 s后的波形为虚线所示．那么这列波的传播方向是________，这段时间内质点P(x＝0.1 m处)所通过的路程是________．解析：波的传播距离x＝vt＝0.25 m＝eq \f(5,4)λ，故波向左传播，P所通过的路程为5倍振幅，即50 cm.答案：向左 50 cm10．(6分)如图所示，S为上下振动的波源，振动频率为100 Hz，所产生的横波向左、右两方向传播，波速为80 m/s，已知P，Q两质点距波源S的距离为SP＝17.4 m，SQ＝16.2 m．当S通过平衡位置向上振动时，P，Q两质点的位置是P在________，Q在________．解析：由λ＝eq \f(v,f)得λ＝0.8 m，即依题意可得SP＝21eq \f(3,4)λ，SQ＝20eq \f(1,4)λ，当S在平衡位置向上振动时，Q，P都应在最大位移处，画出最简波形图如图所示．故P在波峰，Q在波谷．答案：波峰 波谷11．(12分)一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质中时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？解析：在空气中fλ＝v，f＝eq \f(v,λ)＝eq \f(340,34×10－2)Hz＝1 000 Hz，声波在介质中与在空气中频率保持不变．在介质中fλ′＝v′，v′＝1 000×68×10－2m/s＝680 m/s.答案：680 m/s 1 000 Hz12． (12分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，已知t＝0.6 s时，B点第三次出现波峰．则这列波的周期是多少？x＝50 cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为多少？解析：由题意得t＝2.5 T，解得T＝0.24 s，由图象可知λ＝120 cm＝1.2 m，v＝eq \f(λ,T)＝5 m/s，x＝50 cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为t′＝eq \f(x,v)＝0.1 s.答案：0.24 s 0.1 s13．(16分)一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.05 s时，其波形分别用如图所示的实线和虚线表示，求：(1)这列波可能具有的波速；(2)当波速为280 m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x＝8 m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？解析：(1)若波沿x轴正向传播，则：Δs＝Δx1＋nλ＝(2＋8n)m，n＝0，1，2，…v＝eq \f(Δs,Δt)＝eq \f(2＋8n,0.05) m/s＝(40＋160n) m/s若波沿x轴负向传播，则：Δs′＝Δx2＋nλ＝(6＋8n)m，n＝0，1，2，…v′＝eq \f(Δs′,Δt)＝eq \f(6＋8n,0.05) m/s＝(120＋160n) m/s.(2)当波速为280 m/s时，有280＝(120＋160n)n＝1，所以波向x轴负方向传播T＝eq \f(λ,v)＝eq \f(1,35) s所以P质点第一次到达波谷所需最短时间为：t＝eq \f(3T,4)＝eq \f(3,140) s＝2.1×10－2 s.答案：见解析
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