1、第三章水平测评本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1机械波在给定的均匀介质中传播时，下列说法中正确的是()A振幅越大，则波传播的速度越快B振幅越大，则波传播的速度越慢C在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短答案D解析波速大小由介质本身的性质决定，与振幅无关，故A、B错误；质点在一个
2、周期内的运动路程只与振幅有关，与波速无关，并不一定等于波长，故C错误；质点振动频率与波的频率相同，波传播一个波长的距离所用的时间为一个周期，振动的频率越高，周期越小，所用时间越短，故D正确。2. 一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图像如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s，从t0时刻开始经过0.2 s后此质点立即停止运动，则再经过0.3 s时的波形图是下图中的()答案B解析由振动图像可知，波源从平衡位置开始振动的方向向上，这意味着任一刚刚开始振动的质点的振动方向必定向上，故经过0.2 s0.3 s0.5 s时，波在x轴正方向传播的距离为0.5
3、m，且振动方向向上，B正确。3如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则()Af1f，f2f Bf1fCf1f，f2f Df1f，f2f；相反，声源远离B处的人，则他接收到的频率变小，即f2f，故D正确。4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30 Hz B波长是3 mC波速是1 m/s D周期是0.1 s答案C解析两个小木块每分钟都上下30次，所以其周期
4、为T2 s，D错误；频率f0.5 Hz，A错误；甲在波谷时，乙在波峰，且两小木块之间有一个波峰，所以s，解得2 m，B错误；波速v1 m/s，C正确。5(2019福建永春一中高二月考)如图所示，位于介质和分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在这两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()Af12f2，v1v2 Bf1f2，v10.5v2Cf1f2，v12v2 Df10.5f2，v1v2答案C解析因两列波的波源都是S，所以它们的周期和频率都相同，即T1T2，f1f2，由波速公式v得v1，v2，则v12v2，C正确。6一列简谐横波在x轴上传播，某时
5、刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动，由此可见()A该波沿x轴负方向传播Bc正向上运动C该时刻以后，b比c先到达平衡位置D该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处答案C解析波传播的规律是先振动的质点带动后振动的质点，由题图知质点a的振动比左侧邻近的波峰迟，说明a左侧质点先于a振动，波是沿x轴正方向传播的，A错误；根据波形的平移规律，可知质点c此时正向下运动，B错误；该时刻质点b正向着平衡位置运动，故b比c先到达平衡位置，c比b先到达偏离平衡位置的最远处，C正确，D错误。7如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，P是离原点x12 m的一个介质质点，Q是离
6、原点x24 m的一个介质质点，此时离原点x36 m的介质质点刚刚要开始振动。图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同)。由此可知()A这列波的波长为2 mB乙图可能是图甲中质点Q的振动图像C这列波的传播速度为v3 m/sD这列波的波源起振方向为向上答案B解析由题图甲读出波长4 m，由图乙读出周期T2 s，波速v m/s2 m/s，故A、C错误；由图乙看出，t0时刻，质点经过平衡位置向上运动，而图甲中，Q点也经过平衡位置向上运动，故乙图可能是图甲中质点Q的振动图像，故B正确；波源的起振方向与离原点x36 m的质点在t0时刻的振动方向相同，简谐波沿x轴正方向传播，则知离原点x36
7、 m的质点在t0时刻的振动方向向下，由此可知波源的起振方向为向下，故D错误。8一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，下图是A处质点的振动图像。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是()A4.5 m/s B3.0 m/sC1.5 m/s D0.7 m/s答案A解析波是由A向B传播的，而且在A处质点到达波峰的时刻，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，则A、B两质点的平衡位置的情形如图所示，设A、B间距为x，由题知x0.45 m，结合波形图可知，x(n0,1,2，)，解得该波波长(n0,1,2，)，结合题图可得该波的周期T
8、0.4 s，则波速v m/s(n0,1,2，)。当n0时，v4.5 m/s，当n1时，v0.9 m/s，当n2时，v0.5 m/s等，故A正确，B、C、D错误。9B超成像的基本原理是：向人体发射一组超声波，超声波遇到人体组织会产生不同程度的反射，通过探头发送和接收超声波信号，经过计算机的处理，形成B超图像(如图甲所示)。图乙为沿x轴正方向发送的超声波图像，已知超声波在人体内传播速度约为1500 m/s，下列说法正确的是()A此超声波的频率约为1.25105 HzB图乙中质点A在此后的1 s内运动的路程为1500 mC图乙中质点B此时沿y轴负方向运动D图乙中质点A、B此时加速度相同答案AC解析由
9、题图乙读出超声波的波长12 mm1.2102 m，由vf得频率f1.25105 Hz，故A正确；质点A振动的周期为T8106 s，因为t1 s1.25105T，所以质点A在1 s内运动的路程为s1.251054A2000 m，故B错误；由上、下坡法知，此时质点B正向y轴负方向运动，故C正确；质点A、B此时位移大小相同，方向相反，则加速度大小相同，方向相反，故D错误。10(2019江苏扬州中学高二期中)一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2 Hz。现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动一段时间，某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间
10、隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说法正确的是()A由振源P产生的波先到达弹簧处B由振源Q产生的波先到达弹簧处C两列波可能形成干涉D由振源Q产生的波的波速接近4 m/s答案AD解析小球第一次振动时起振方向向上，由“上、下坡”法知振源P起振方向向上，振源Q起振方向向下，故先到达弹簧处的是由振源P产生的波，故A正确，B错误；由题知，两列波的波长不同，由f可知，两列机械波的频率不同，所以不能发生干涉，故C错误；Q形成的波晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了显著的振动，故Q的振动频率接近2 H
11、z，则周期接近0.5 s，波速v m/s4 m/s，故D正确。11. 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两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是()答案AC解析由振动图像可知t0时刻，a在正向最大位移处，b处在平衡位置且向下振动，当简谐波由b向a传播时，其可能的波形图如图1所示。则a、b相距9 m，等于，则 m(n0,1,2,3，)可能为36 m、7.2 m、4 m、。当简谐波由a向b传播时，其可能的波形图如图2所示，则a、b相距9 m等于，即 m(n0,1,2,3，)可能为12 m、5.1 m、3.3 m、，只有A、C正确。12一列横波在某介质中沿x轴
12、传播，图甲所示为t0.75 s时的波形图，图乙所示为x1.5 m处的质点P的振动图像，则下列说法正确的是()A这列波沿x轴向左传播，波速为2 m/sB图甲中质点N的速度方向沿y轴正方向C再经过t0.5 s质点L与质点N位移相同D再经过t1.75 s质点P到达波谷答案AB解析由图乙可知t0.75 s时质点P向下振动，由“同侧法”可判断出这列波沿x轴向左传播，由图甲可知4 m，由图乙可知T2 s，波速为v2 m/s，故A正确；该波沿x轴向左传播，则图甲中质点N的速度方向沿y轴正方向，故B正确；该波的周期T2 s，再经过t0.5 s，即tT，质点L在负向最大位移处，质点N在正向最大位移处，二者位移方
13、向相反，故C错误；再经过t1.75 s，即从开始经过0.75 s1.75 s2.5 s，根据振动图像可知质点P到达波峰，故D错误。第卷(非选择题，共52分)二、填空题(本题共2小题，共10分)13. (4分)如图所示，水槽内有一振源，振动时产生的水波通过一个小缝隙发生衍射现象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使小缝隙的宽度_；或者是使振源的振动频率_。(选填“增大”或“减小”)答案减小减小解析发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小或相差不多，因此，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使小缝隙的宽度减小，或者是使振源的振动频率减小，波长增大。14(6分)如图表示两个相干波源S1、S2
14、产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则：(1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是_，振动减弱的点是_；(2)若两振源S1和S2振幅相同，此时刻位移为零的点是_；(3)画出此时刻a、c、e连线上，以a为起点的一列完整波形，标出e点。答案(1)a、c、eb、d、f(2)b、c、d、f(3)图见解析解析(1)a、e两点分别是波谷与波谷、波峰与波峰相遇的点，故此两点为振动加强点；c点处在a、e连线上，且从运动的角度分析a点的振动形式恰沿该线传播，故c点是振动加强点，同理b、d是振动减弱点，f也是振动减弱点。(2)因为S1、S2振幅相
15、同，设为A，振动最强处质点的振幅为2A，最弱处的振幅为零，此时刻位移为零的点是b、c、d、f。(3)题图中对应时刻a处在两波谷的交点上，即此时刻a在波谷，同理e在波峰，所以对应的波形如图所示。三、计算题(本题共4小题，共42分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15(10分)下图为沿x轴向右传播的简谐横波在t1.2 s时的波形。位于坐标原点处的观察者观测到在4 s内有10个完整的波经过该点。(1)求该波的振幅、频率、周期和波速；(2)画出平衡位置在x轴上x2 m处的质点在00.6 s内的振动图像。答案(1)0.1 m2.5 Hz0.4 s5 m/s(2)见解析解析(1)该波
16、的振幅A0.1 m，波长2 m，频率f2.5 Hz，周期T0.4 s，波速vf5 m/s。(2)由题可得：x2 m处的质点在t1.2 s时，正好处于平衡位置，并沿y轴负方向运动，该波的周期T0.4 s，则质点在01.2 s内恰好完成3次全振动，则t1.2 s时质点的运动状态与t0时刻的运动状态相同，所以可以画出在x轴上x2 m处的质点在00.6 s内的振动图像如图所示。16(10分)一列简谐横波在t10时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t20.7 s时，质点P刚好第二次出现波峰，求：(1)波速v；(2)x6 m处的Q质点第一次出现波谷的时刻t3。答案(1)5 m/s(2)0.8
17、 s解析(1)由波形图可直接读出波长2 m。根据带动法可判断t10时刻P质点应向y轴负方向运动。由题意可知，t2t1T，即0.7 sT，则T0.4 s，根据v得v m/s5 m/s。(2)根据波形平移法，t10时刻x2 m处的质点第一次到达波谷，到t3时刻波谷沿波的传播方向平移至x6 m处的Q质点处，此时Q质点第一次出现波谷，由xvt得t3 s0.8 s。17(10分)一列简谐横波在t0.6 s时的波形图如图甲所示。该时刻P、Q两质点的位移均为1 cm，平衡位置为15 m处的质点A的振动图像如图乙所示。(1)求该列波的波速大小；(2)求从t0.6 s开始，质点P、Q第一次回到平衡位置的时间间隔
18、t。答案(1) m/s(2)0.4 s解析(1)由题图甲、乙可得波长20 m，周期T1.2 s根据波速公式v解得v m/s。(2)由题图乙可知，t0.6 s时，质点A由平衡位置向y轴负方向运动，结合题图乙可知，该列波沿x轴正方向传播。解法一：t0.6 s时，质点P的振动方向沿y轴正方向，经过t1回到平衡位置，质点Q的振动方向沿y轴负方向，经过t2回到平衡位置，所以两质点第一次回到平衡位置的时间间隔为tt2t1解得t0.4 s。解法二：由题图甲可知，质点P的平衡位置为xP m质点Q的平衡位置为xQ m时间间隔t0.4 s。18(12分)一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图
19、中虚线所示，已知tt2t10.5 s。问：(1)这列波的传播速度是多少？(2)若波向左传播，且3Tt4T，波速是多大？(3)若波速等于68 m/s，则波向哪个方向传播？答案(1)若波向右传播，v右(16n4) m/s，(n0,1,2，)；若波向左传播，v左(16n12) m/s，(n0,1,2，) (2)60 m/s(3)向右解析(1)由题图可知，波长8 m。若波向右传播，传播距离s右，故v右 m/s(16n4) m/s，(n0,1,2，)；若波向左传播，传播距离s左，故v左 m/s(16n12) m/s，(n0,1,2，)。(2)若波向左传播，且3Tt4T，则必有3s左4，故n3，v左(16n12) m/s60 m/s。(3)若波速v68 m/s，则svt680.5 m34 m，故波向右传播。