1、质量测评(二)(时间90分钟满分100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图1所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则()图1A在两波相遇的区域中会产生干涉B在两波相遇的区域中不会产生干涉Ca点的振动始终加强Da点的振动始终减弱【解析】由图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B正确，A、C、D错误【答案】B2某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成在一次地震中，震源在
2、地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则()图2AP先开始振动，震源距地震仪约36 kmBP先开始振动，震源距地震仪约25 kmCH先开始振动，震源距地震仪约36 kmDH先开始振动，震源距地震仪约25 km【解析】本题考查有关地震波的知识，为中等难度题目由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，所以P先开始振动设地震仪距震源为x，则有5解得：x36 km.【答案】A3如图3所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是()图3A增大波源的频率B减小波源的频率C移动N使狭缝的距离减小D移动
3、N使狭缝的距离增大【解析】要使A点发生振动，即在狭缝处要产生明显的衍射，因此可增大波长或减小狭缝宽度，由得可减小波源频率，故B、C正确，A、D错误【答案】BC4关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是()A两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零D两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大【解析】根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以A选项错两列频率相同的波相遇时，振动加强的点是波峰与波峰、波谷
4、与波谷相遇，所以B选项错振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻，所以C选项正确，D选项错误【答案】C5关于多勒普效应，下列说法中正确的是()A设波源相对介质不动，观察者远离波源，则接收到机械波的频率减小B设波源相对介质不动，观察者靠近波源，则接收到的机械波频率增大C设观察者相对介质不动，波源接近观察者时，观察者接收到的频率减小D设观察者相对介质不动，波源远离观察者时，观察者接收到的频率增大【解析】当波源与观察者之间远离时，接收到机械波的频率减小，故A对，D错，当波源与观察者之间靠近时，接收到机械波的频率增大，故B对，C错【答案】AB6有一列沿水平绳传播的简谐横
5、波，频率为10 Hz.振动方向沿竖直方向，当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时，在其平衡位置右方相距0.6 m处的质点Q刚好到达最高点，由此可知波速和传播方向不可能的是()A4.8 m/s，向右传播B8 m/s，向左传播C24 m/s，向右传播 D24 m/s，向左传播【解析】若波向右传，其最简波形如图(a)若波向左传，其最简波形如图(b)波向右传：sn(n0、1、2、)波速vf由得：vf(n0、1、2)将n0、1代入可得A、C可能若波向左传：sn(n0、1、2、)波速vf由得：v(n0、1、2)将n0代入得B可能，当波速为24 m/s时无对应的n值，D错【答案】D7一列简谐横波沿x轴传播
6、，甲、乙两图分别为传播方向上相距3 m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5 m，则波的传播速度大小可能为()图4A30 m/s B15 m/sC10 m/s D6 m/s【解析】考查振动图象和机械波的有关知识由题意，根据两个振动图象可知(n)3， m(n0、1)所以波速v m/s(n0、1)，故A、C正确【答案】AC8如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时则()图5A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处【解析】画出将Q点的振动状态传到P
7、点，即tT时的波形图(如图)，由波的传播方向知，1 cmx2 cm范围内的质点沿y轴正方向运动，A错误；此时Q处的质点在波谷，具有沿y轴正向的加速度，所以B正确，C、D错误【答案】B9一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图6所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为()图6AA1 m f5 Hz BA0.5 m f5 HzCA1 m f2.5 Hz DA0.5 m f2.5 Hz【解析】由波动图象可知，振幅A0.5 m，波长4 m，传播速度v10 m/s，所以频率f2.5 Hz，正确答案为D.【答案】D10一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x
8、0处质元的位移为A且向y轴负方向运动时，坐标为x0.4 m处质元的位移为A.当坐标为x0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x0.4 m处质元的位移和运动方向分别为()AA、沿y轴正方向 BA、沿y轴负方向CA、沿y轴正方向 DA、沿y轴负方向【解析】1.2 m，坐标为x0.4 m处的质元距坐标原点为，若波沿x轴正方向传播，其波形如图所示此时x0.2 m处质元在平衡位置且向y轴负方向运动，x0.4 m处质元也向y轴负方向运动；当x0.2 m处质元在平衡位置且向y轴正方向运动时，需经t，此时x0.4 m处质元应在平衡位置之下yA，沿y轴正方向，A、B错误，C正确若波沿x轴负方向传播
9、，其波形如图所示位移为A处的质元距O点大于，故D错【答案】C二、填空题(本题2个小题，共12分)11(6分)弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t0时使其开始沿y轴做振幅为8 cm的简谐振动，在t0.25 s时，绳上形成如图7所示的波形，则该波的波速为_cm/s，t_s时，位于x245 cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置图7【解析】由图可知，这列简谐波的波长为20 cm，周期T0.25 s41 s，所以该波的波速v cm/s20 cm/s；从t0时刻开始到N质点开始振动需要时间t1 s2.25 s，在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过t20.5 s，所以当t
10、(2.250.5)s2.75 s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置【答案】202.7512(6分)如图8所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t0时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，那么：()图8该波的传播速度为_ m/s；该波的传播方向为_(填“向左”或“向右”)；图甲中Q点(坐标为x2.25 m处的点)的振动方程为：y_ cm.【解析】波的周期T2 s，波长1 m，波速v0.5 m/s.P点向上运动，不难判断波是向左传播Q点此时从最大位移开始向平衡位置运动，振动图象是一条余弦曲线，A0.2 cm，Q点的振动方程为y0.2 cos t.【答案】0.5向左0.2 cos t三
11、、计算题(共38分，计算题必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(8分)一列简谐波沿直线传播，位于此直线上相距1.8 m的两点A、B的振动图象如图9所示，已知这列波的波长大于2 m，则这列波的频率、波长、波速为多少？图9【解析】由振动图象可知质点的振动周期T1 s，所以波的频率f1 Hz由振动图象看出A、B两点振动情况相反，且由题意知波长大于A、B间距离，综上可得波长1.82 m3.6 m所以波速vf3.61 m/s3.6 m/s.【答案】1 Hz3.6 m3.6 m/s14(10分)在某介质中形成一列简谐波，t0时刻的波形如图10中的实线所示若波向右传播，零时刻刚好传到
12、B点，且再经过0.6 sP点也开始起振，求：图10(1)该列波的周期T；(2)从t0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点相对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？【解析】由图象可知，2 m，A2 cm.当波向右传播时，点B的起振方向竖直向下，包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下(1)波速v m/s10 m/s，由v，得T0.2 s(2)由t0至P点第一次到达波峰，经历的时间t2t1T0.75 s(3)T，而t0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向)，故经t2时间，O点振动到波谷，即：y02 cm，s0n4A(3)4A0.3 m.【答案】(1)0.2 s(2)2 cm0.3 m
13、15(10分)图11为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消已知空气中声速为340 m/s.若报告人声音的频率为136 Hz，问讲台上这样的位置有多少个？图11【解析】相应于声频f136 Hz的声波的波长是2.5 m式中v340 m/s是空气中的声速，在下图中，O是AB的中点，P是OB上任一点，将表示为k式中k为实数，当k0,2,4，时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当k1,3,5
14、，时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消，由此可知，O是干涉加强点；对于B点，20 m15 m4所以，B点也是干涉加强点，因而O、B之间有2个干涉相消点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点【答案】416(10分)一列横波在t时刻的波形如图12所示，振幅为1 cm，已知质点M开始振动的时间比质点N迟0.1 s，两质点的平衡位置相距2 cm，此时刻质点N的运动方向如何？质点M从此时刻起经0.6 s相对平衡位置的位移多大？在0.6 s时间内波向前传播的距离是多少？图12【解析】由于质点N较质点M先振动，故波是向左传播的，可知质点N的运动方向是向上的波由质点N传播到质点M所经历的时间为0.1 s，从波形图象中看出质点M、N的平衡位置间的距离是波长的四分之一，可知0.1 s是四分之一周期，即质点振动周期为0.4 s在0.6 s的时间内质点M要完成1.5次全振动而达到正向最大位移处，故经0.6 s质点M相对平衡位置的位移为1 cm，方向向上质点M、N的平衡位置相距2 cm，其距离是/4，可知此波的波长是8 cm，于是有v m/s0.2 m/s.在0.6 s的时间内波向前传播的距离为：svt0.20.6 m0.12 m.【答案】向上1 cm0.12 m