人教版高中物理选修3-4测试题全套及答案

人教版高中物理选修3-4测试题全套及答案
第十一章 学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．(2016·北京理综，15)如图所示，弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动。

以平衡位置O 为原点，建立Ox 轴。

向右为x 轴正方向。

若振子位于N 点时开始计时，则其振动图象为( A )
解析：由题意，向右为x 轴的正方向，振子位于N 点时开始计时，因此t ＝0时，振子的位移为正的最大值，振动图象为余弦函数，A 项正确。

2．做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x ＝2sin(50πt ＋π
6)cm ，则下列说法正
确的是( D )
A ．它的振幅为4cm
B ．它的周期为0.02s
C ．它的初相位是π
3
D ．它在1
4
周期内通过的路程可能是22cm
解析：对照简谐运动的一般表达式x ＝A sin(2πT t ＋φ)知A ＝2cm ，T ＝0.04s ，φ＝π
6，故ABC
错；由表达式可以看出振动物体从相位为3π4到相位为5π4这1
4周期内通过的路程为2A ，故D
正确。

3．如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx ，释放后振子在AB 间振动。

设AB ＝20cm ，振子由A 到B 时间为0.1s ，则下列说法正确的是( C )
A ．振子的振幅为20cm ，周期为0.2s
B ．振子在A 、B 两处受到的回复力分别为k Δx ＋mg 与k Δx －mg
C ．振子在A 、B 两处受到的回复力大小都是k Δx
D．振子一次全振动通过的路程是20cm
解析：AB之间距离为20cm，所以振幅为10cm，选项A错误。

由F＝－kx可知，在A、B两处回复力大小都为kΔx，选项B错误，选项C正确。

完成一次全振动振子通过的路程为40cm，选项D错误。

4．(黑龙江鹤岗一中2016年高二下学期期中)一质点做简谐运动的图象如图所示，则该质点(C)
A．在0～0.01s内，速度与加速度反向
B．在0.01s～0.02s内，速度与回复力同向
C．在0.025s时，速度为正，加速度为正
D．在0.04s时，速度最大，回复力为零，动能最大
解析：由图象可看出，在0～0.01s内速度与加速度同向，在0.01s～0.02s内速度与回复力反向，在0.025s时速度与加速度均为正，在0.04s时速度为零，回复力最大。

综上所述只有选项C正确。

5．(浙江省诺丁汉大学附中2017年高二下学期期末)如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上、下振动。

开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。

现匀速转动摇把，转速为240r/min。

则(D)
A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s
B．当振子稳定振动时，它的振动频率是2Hz
C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大
D．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大
解析：摇把的转速为n＝240r/min＝4r/s，它的周期T＝1
n＝
1
4s＝0.25 s；转动摇把时，振
子做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25s，
频率为f＝1
T＝4Hz，A、B错误；摇把转动的周期与弹簧振子固有周期相差越小，振子的振幅越大，并不是转速越大，弹簧振子的振幅就越大，故C错误；当转速减小时，弹簧振子的受迫振动周期渐渐接近振子的固有周期，所以弹簧的振幅增大，故D正确。

6．(河北衡水中学2016年高二上学期调研)有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密
度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为( B )
A ．0.5min
B ．
2
2
min C ．2min
D ．2min
解析：星球的质量M ＝ρV ＝ρ·4
3
πR 3
物体在星球表面所受的万有引力等于重力，所以有 mg ＝F ＝G Mm
R 2，
联立解得g ＝4
3
πρRG
所以该星球的表面重力加速度与地球表面的重力加速度之比为半径之比，即为2︰1 根据单摆的周期公式T ＝2πL g
， 有T 星
T 地
＝12＝22。

所以该星球表面摆钟的秒针走一圈的实际时间为
2
2
min 。

故选B 。

7．(海南省海南中学2016年高二下学期期中)如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则( ABD )
A ．甲、乙两个单摆的振幅分别为2 cm 、1 cm
B ．甲、乙两个单摆的机械能可能相等
C ．前2 s 内甲乙两个摆球的加速度均为正值
D ．第2 s 末甲的速度达到最大，乙的加速度达到最大
解析：根据振动图象可知，甲、乙两个单摆的振幅分别为2cm 、1cm ，选项A 正确；摆球的质量未知，故甲、乙两个单摆的机械能可能相等，选项B 正确；前2s 内甲的加速度为负值，选项C 错误；单摆位于平衡位置时速度最大，位于最大位移处时，加速度最大，选项D 正确。

综上本题选A 、B 、D 。

8．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。

由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。

普通钢轨长为12.6m ，列车固有振动周期为0.315s 。

下列说法正确的是( ABD )
A ．列车的危险速率为40m/s
B ．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C ．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D ．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
解析：对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率v ＝L
T ＝40m/s ，A 正确。

为了防止共振现象发生，过桥时需要减速，B 正确。

由v
＝L
T
知L 增大时，T 不变，v 变大，所以D 正确。

9．如图所示是用频闪照相的方法拍摄到的一个弹簧振子的振动情况，图甲是振子静止在平衡位置时的照片，图乙是振子被拉到左侧距平衡位置20cm 处放手后向右运动1
4周期内
的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz ，则下列说法正确的是( BC )
A ．该振子振动的周期为1.6s
B ．该振子振动的周期为1.2s
C ．振子在该1
4
周期内做加速度逐渐减小的变加速运动
D ．从图乙可以看出再经过0.2s 振子将运动到平衡位置右侧10cm 处
解析：相邻两次频闪的时间间隔Δt ＝1f ＝110s ＝0.1s ，由题图乙可知3Δt ＝T
4，则振子振动
的周期为T ＝1.2s ，选项B 对，A 错；振子在该1
4周期内受到弹簧的弹力逐渐减小，加速度
减小，选项C 对；由振动方程x ＝20sin 2π
1.2
t cm ，当t ＝0.2s ，x ＝103cm ，选项D 错。

10．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是( ABC )
A ．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线
B ．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l 1︰l 2＝25︰4
C ．图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为1m
D ．若摆长均为1m ，则图线Ⅰ是在地球上完成的
解析：图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可
以看出，两单摆的固有频率，f1＝0.2Hz，f2＝0.5Hz，根据周期公式可得f＝1
T＝1
2πg
l，当两
单摆分别在月球上和地球上做受迫振动且摆长相等时，g越大，f越大，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，选项A正确。

若两次受迫
振动是在地球上同一地点进行，则g相同，两次摆长之比l1︰l2＝1
f21︰1
f22＝25︰4，所以选项B正确。

图线Ⅱ若是在地球上完成的，将g＝9.8m/s2和f2＝0.5Hz代入频率的计算公式可解得l2≈1m，所以选项C正确，D错误。

第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、填空题(共2小题，共14分。

把答案直接填在横线上)
11．(6分)某台心电图仪的出纸速度(纸带移动的速度)为2.5 cm/s，医院进行体检时记录下某人的心电图如图所示，已知图纸上每小格边长为5 mm。

设在每分钟内人的心脏搏动次数为人的心率，则此人的心率约为__75___次/min(保留两位有效数字)。

解析：在心电图中用横线表示时间，由图可知，心脏每跳一次的时间为t＝x
v＝4×0.5 2.5s
＝0.8 s．此人的心率为1
0.8×60＝75(次/min)
12．(8分)某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振50次所用的时间，如图所示，则：
(1)该摆摆长为__98.50___cm，秒表所示读数为__99.5(99.4或99.6也得分)___s。

(2)如果测得g值偏小，可能的原因是(BCD)
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端悬点按如图(上)所示方法固定，同学测摆长时从悬点处测
C．开始计时时，秒表过早按下
D ．实验中误将50次全振动次数记为49次
(3)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：
试以l g ＝__9.86(9.70～9.95均可得分)___m/s 2(结果保留三位有效数字)。

解析：(1)l ＝97.50cm ＋1.00cm ＝98.50cm t ＝60s ＋39.5s ＝99.5s
(2)由g ＝4π2L
T 2可判B 、C 、D 正确A 错误。

(3)由T 2
＝4π2L g 可知g ＝4π2
k
＝9.86m/s 2
三、论述·计算题(共4小题，共46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)
13．(10分)正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，如图所示，从小球第1次通过图中的B 点开始计时，第21次通过B 点时用30s ；球在最低点B 时，球心到窗上沿的距离为1m ，当地重力加速度g 取π2(m/s 2)；根据以上数据求房顶到窗上沿的高度。

答案：3.0m
解析：T ＝t n ＝3.0s ，T ＝T 12＋T 22＝1
2
(2π
1
g
＋2π1＋h
g
)，解得h ＝3.0m 14．(11分)(山东东营市2018届高三模拟)一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示。

(1)求t ＝0.25×10－
2s 时的位移。

(2)在t ＝1.5×10－
2s 到t ′＝2×10－
2s 的时间内，质点的位移、回复力、速度、动能、势
能如何变化？
(3)从t ＝0到t ＝8.5×10－
2s 的时间内，质点的路程为多大？
答案：(1)－1.414cm (2)见解析 (3)34cm
解析：(1)由题图可知T ＝2×10－
2s ，则ω＝2πT ＝100πrad/s
则简谐运动的表达式为 x ＝－A cos ωt ＝－2cos100πt cm
x ＝－2cos(100π×0.25×10－
2)cm ≈－1.414cm 。

(2)在t ＝1.5×10－
2s 到t ′＝2×10－
2s 的时间内，质点的位移、回复力、势能都增大，速
度、动能均减小。

(3)因振动是变速运动，因此只能利用其周期性求解，即一个周期内通过的路程为4个振幅。

因为Δt ＝8.5×10－
2s ＝174
T
路程s ＝4A ×17
4
＝17A ＝17×2cm ＝34cm 。

15．(12分)如图所示，A 、B 叠放在光滑水平地面上，B 与自由长度为L 0的轻弹簧相连，当系统振动时，A 、B 始终无相对滑动，已知m A ＝3m ，m B ＝m ，当振子距平衡位置的位移x
＝L 0
2
时，系统的加速度为a ，求A 、B 间摩擦力F f 与位移x 的函数关系。

答案：F f ＝－6ma
L 0
x
解析：设弹簧的劲度系数为k ，以A 、B 整体为研究对象，系统在水平方向上做简谐运动，其中弹簧的弹力作为系统的回复力，所以对系统运动到距平衡位置L 0
2
时，有
k L 0
2
＝(m A ＋m B )a
①
由此可得k ＝8ma
L 0
当系统的位移为x 时，A 、B 间的静摩擦力为F f ，此时A 、B 具有共同加速度a ′，对系统有
－kx ＝(m A ＋m B )a ′ ② 对A 有F f ＝m A a ′
③
由①②③式得F f ＝－
6ma
L 0
x 16．(13分)(内蒙古包头九中2017年高二下学期期中)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O 点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC 之间来回摆动，其中B 点为运动中最低位置。

∠AOB ＝∠COB ＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F 随时间变化的曲线，且图中t ＝0时刻为摆球从A 点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g 取10m/s 2)，求：
(1)单摆的周期和摆长；
(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度。

答案：(1)0.4πs 0.4m (2)0.05kg 0.283m/s 解析：(1)由图乙可知：单摆周期T ＝0.4πs 由公式T ＝2π
l
g
可求得摆长l ＝0.4m 。

(2)mg cos α＝F min ＝0.495N mg (l －l cos α)＝1
2m v 2m
F max －mg ＝m v 2m
l
解得m ＝0.05kg ，v m ≈0.283m/s 。

第十二章 学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．关于机械波，紫珠、蓝仔、白胖、黄娃四位同学各自发表了自己的观点： ①紫珠说：树叶在水面上下振动，说明机械波并不向外传递介质 ②蓝仔说：只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 ③白胖说：只有横波才能发生干涉现象，纵波不能发生干涉现象 ④黄娃说：机械波的频率由波源决定 他们的观点正确的是( D ) A ．①② B ．②③ C ．③④
D ．①④
解析：机械波是机械振动形式向外传播，是能量向外传递，介质只在各自平衡位置附近振动，不向外传递，故①正确；衍射、干涉是波特有的现象，一切波都能发生衍射、干涉现象，故②、③错误；由机械波的性质可知，机械波的频率由波源决定，故④正确。

故选项D 正确。

2．(2017·天津理综，5)手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。

绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L ，t ＝0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( C )
A ．该简谐波是纵波
B ．该简谐波的最大波长为2L
C ．t ＝T
8
时，P 在平衡位置上方
D ．t ＝3T
8
时，P 的速度方向竖直向上
解析：振动方向与传播方向垂直，故该简谐波是横波，A 错误；根据“下坡上”判断，P 距离O 的最近距离L ＝14λ，所以最大波长等于4L ，B 错误；经过14T ，P 位于波峰，所以1
8T
时，P 在平衡位置上方，C 正确；在3
8T 时，P 正在从波峰回到平衡位置，速度方向竖直向下，
D 错误。

3．(浙江省金华十校2018届高三上学期期末)B 超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波，而遇到人体组织会产生不同程度的反射(类似回声)，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 超图象(如图甲所示)。

图乙为沿x 轴正方向发送的超声波图象，已知超声波在人体内传播速度约为1500m/s ，下列说法正确的是( A )
A ．根据题意可知此超声波的频率约为1.25×105Hz
B ．图乙中质点A 在此后的1s 内运动的路程为1500m
C ．图乙中质点B 此时沿y 轴正方向运动
D ．图乙中质点A 、B 两点加速度相同
解析：根据图象读出波长 λ＝12mm ＝1.2×10－
2m ，由v ＝λf 得频率为f ＝v λ＝15001.2×10－2
＝
1.25×105Hz ，故A 正确；质点A 只会上下振动，所以质点A 在1s 内运动的路程为S ＝1.25×105×4A ＝1.25×105×4×0.004m ＝2000m ，故B 错误；由上下坡法知，此时质点B 正向y 轴负向运动，故C 错误；质点A 、B 两点位移大小相同，方向相反，则加速度方向相反，大小相同，故D 错误。

4．(河南郑州一中网校2016年高二下学期期中联考)一简谐横波在x 轴上传播，实线和虚线分别是t 1和t 2时刻的波形图，已知t 2－t 1＝1.0s 。

由图判断下列哪一个波速是不可能的( D )
A ．1m /s
B ．3m/s
C ．5m /s
D ．10m/s
解析：如果波向右传播，则 v 右＝4n ＋1，(n ＝0,1,2,3…)；
如果波向左传播，v 左＝4n ＋3，(n ＝0,1,2,3…)；
A ．将v ＝1m/s 代入v 右，n ＝0，符合向右的波速通项，故A 正确；
B ．将v ＝3m/s 代入v 左，n ＝0，符合向左的波速通项，故B 正确；
C ．将v ＝5m/s 代入v 右，n ＝1，符合向右的波速通项，故C 正确；
D ．将v ＝10m/s 代入任何一式均不符合，故D 错误。

本题选错误的，故选D 。

5．(牡丹江一中2016年高二下学期期中)一列简谐横波a ，某时刻的波形如图甲所示。

从该时刻开始计时经t ＝T 2
后波上质点A 的振动图象如图乙所示。

波a 与另一列简谐横波b 相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是( C )
A ．波a 沿x 轴正方向传播
B ．波b 的频率为0.4Hz
C ．从该时刻起，再经过0.4s 质点A 通过的路程为40cm
D ．若波b 遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4m 大很多
解析：从图乙可知甲图中A 点正向上振动，由波形平移法可知波a 沿x 轴负方向传播，
故A 错误；由乙图得到波a 的周期为T ＝0.4s ，故频率为：f ＝1T ＝10.4
＝2.5Hz ，发生稳定干涉的条件是两列波的频率相同、相位差恒定、振动方向平行，故若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波b 的频率为2.5Hz ，故B 错误；质点A 做简谐运动，一个周期内通过的路程为：s ＝4A ＝4×10cm ＝40cm ，故C 正确；由甲图得到波长为λ＝0.4m ；发生明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长小，故该波遇到一障碍物能发生明显衍射现象，该障碍物的尺寸一定与0.4m 相差不大或者比0.4m 小，故D 错误。

6．(陕西省西安一中2017年高二下学期检测)如图表示两列同频率相干水波在t ＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm(且在图中所示范围内振幅不变)，波速为2m/s ，波长为0.4m ，E 点为BD 连线和AC 连线的交点。

下列叙述正确的是( C )
A．A、C两点都是振动加强的
B．振动加强的点只有B、E、D
C．直线BD上的所有点都是振动加强的
D．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cm
解析：A、C两点是振动减弱点，A错误；直线BD上的所有点都是振动加强点，B错，C对；B点是波谷与波谷相遇，D点是波峰与波峰相遇，所以B、D两点该时刻竖直高度相差8cm，D错误。

7．(浙江省嘉兴市2017～2018学年高二第一学期期末)关于下列图片中的物理现象，描述正确的是(BCD)
A．甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B．乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C．丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D．丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应解析：水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故A错误；乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，故B正确；丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，故C正确；丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，故D 正确。

8．如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是(ABC)
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C．挡板前后波纹之间距离相等
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象
解析：由图可看出孔的尺寸跟波长差不多，所以能明显观察到波的衍射现象，A、C对；
如将孔扩大到跟波长相差很多，则观察不到明显的衍射现象，B 对；若增大波源频率，则波长减小，有可能观察不到明显的衍射现象，D 错。

9．(2016·四川理综，6)简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P 、Q 是传播方向上相距10m 的两质点，波先传到P ，当波传到Q 开始计时，P 、Q 两质点的振动图象如图所示。

则( AD )
A ．质点Q 开始振动的方向沿y 轴正方向
B ．该波从P 传到Q 的时间可能为7s
C ．该波的传播速度可能为2m/s
D ．该波的波长可能为6m
解析：由于波先传到P 点，可知波向右传播，当波传到Q 点时开始计时，由振动图象可知，Q 点开始振动的方向沿
y 轴正方向，A 项正确；由振动图象可知，P 点处的波峰传到Q 点需要的时间为(4＋6n )s ，
n ＝0,1,2，…，因此B 项错误；该波传播的速度v ＝x t ＝104＋6n
m/s ，n ＝0,1,2，…，可以判断出C 项错误；该波的波长λ＝v T ＝604＋6n
m ，n ＝0,1,2，…，当n ＝1时，波长为6m ，D 项正确。

10．(辽宁省实验中学分校2017年高二下学期期中)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图(a)是t ＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x 轴上某两处质点的振动图象。

由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( BD )
A ．13
m B ．23m C ．1m D ． 43m 解析：图(b)所示质点在t ＝0时在正向最大位移处， 图(c)所示质点在t ＝0时，x ＝－0.05m ，运动方向沿y 轴负方向，结合波形图线到对应的点，如图所示，若图(b)所示质点为
图中左侧波峰上的点，则两点距离为43
m ，选项D 正确；若图(b)所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为23
m ，选项B 正确。

第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题，共18分。

把答案直接填在横线上)
11．(5分)下列现象属于声波的什么现象或利用了声波的什么性质，请填在横线上。

A ．夏日雷声，有时轰鸣不绝__反射___。

B ．闻其声而不见其人__衍射___。

C ．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱__干涉___。

D ．在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕__反射___。

E ．有经验的战士可以从炮弹飞行的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去，这是利用了声波的__多普勒效应___。

F ．用超声波探伤仪探查金属内部的缺陷，是利用了它的__穿透本领___。

G ．用声呐可以确定潜艇、鱼群的位置或海水深度__超声波波长短，直线传播，反射性好___。

12．(6分)(江苏扬州2016年高三模拟)
(1)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比__BC___。

A ．波速变大
B ．波速不变
C ．频率变高
D ．频率不变
(2)用2×106 Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250 m /s 和1500 m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的__1.5___倍。

用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时__不容易___(选填“容易”或“不容易”)发生衍射。

解析：(1)波速由传播的介质决定，故反射回来的波速不变，A 错，B 对；根据多普勒效应知，鱼群向渔船靠近时，超声波的频率将变高，C 对，D 错。

(2)由v ＝λf 知，λ1λ2＝v 1v 2
＝1.5；波长越小，越不容易发生衍射。

13．(7分)如图为某一报告厅主席台的平面图，AB 是讲台，S 1、S 2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340m/s ，若报告人声音的频率为136Hz ，则讲台上这样的位置有__4___个。

解析：对应于声频f ＝136Hz 的声波的波长是
λ＝v f
＝2.5m 式中v ＝340m/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S 1P
－S 2P 表示为S 1P －S 2P ＝k λ2
对于B 点，
S 1B －S 2B ＝(20－15)m ＝4λ2
所以，B 点也是干涉加强点。

因而O 、B 之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB 上有4个干涉相消点。

三、论述·计算题(共4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．(9分)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P 、Q 分别位于x ＝2m 、x ＝4m 处。

从t ＝0时刻开始计时，当t ＝15s 时质点Q 刚好第4次到达波峰。

(1)求波速。

(2)写出质点P 做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。

答案：(1)1m/s (2)y ＝0.2sin(0.5πt )m
解析：(1)设简谐横波的速度为v ，波长为λ，周期为T ，由图象知，λ＝4m ，由题意知
t ＝3T ＋34
T ① v ＝λT
②
联立①②式，代入数据得
v ＝1m/s
(2)质点P 做简谐运动的表达式为
y ＝0.2sin(0.5πt )m
15．(10分)甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播，t ＝0时的波形图象如图所示，如果两列波的波速都是10m/s ，求：
(1)甲、乙两列波的频率各是多少？
(2)第几秒末两列波相遇？相遇时C 、D 两点间有哪些点位移最大？
答案：(1)2.5Hz 2.5Hz (2)0.2s x ＝5m 与x ＝7m
解析：(1)由图知：λ＝4m ，
又因v ＝10m/s ，
所以由f ＝v λ
得 f ＝104
Hz ＝2.5Hz ， 故甲、乙两列波的频率均为2.5Hz 。

(2)设经t 时间两波相遇，则2v t ＝4m ，
所以t ＝42×10
s ＝0.2s ， 又因T ＝1f ＝12.5
s ＝0.4s ， 故波分别向前传播λ2
相遇。

此时两列波的图象如图中的虚线所示。

故C 、D 间有x ＝5m 和x ＝7m 处的点位移最大。

16．(11分)(江苏省扬州中学2017年高二下学期期中)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位，已知某超声波频率为1.0×105Hz ，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。

(1)从该时刻开始计时，画出x ＝7.5×10－
3m 处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周
期)。

(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s ，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。

答案：(1)见解析 (2)3000m
解析：(1)因为超声波的频率为f ＝1.0×105Hz ，所以质点振动周期T ＝1f
＝10－5s
x ＝7.5×10－
3m 处质点图示时刻处于波谷，所以可画出该质点做简谐运动的图象如右图所示。

(2)因为超声波的频率为f ＝1.0×105Hz ，由波的图象可知超声波的波长λ＝15×10－3m ，v ＝λf 可得超声波的速度v ＝λf ＝15×10－
3×1.0×105m /s ＝1500m/s 所以鱼群与渔船间的距离x ＝v t 2＝1500×42
m ＝3000m 17．(12分)(山东省临沂市部分重点中学2017年高二下学期期中联考)如图所示，甲为某一波在t ＝1.0s 时的图象，乙为参与该波动的P 质点的振动图象。

(1)试确定波的传播方向；
(2)求该波的波速v ；
(3)在甲图中画出3.5s 时的波形图；
(4)求再经过3.5s 时P 质点的路程s 和位移。

答案：(1)波的传播方向沿x 轴负方向；
(2)该波的波速4.0m/s ；
(3)画出3.5s 时的波形图如图：
(4)再经过3.5s 时P 质点的路程s 和位移分别为2.8m 和0。

解析：(1)从振动图象乙中可以看出，t ＝1.0s 时P 点经过平衡位置向下振动，故可以判断出此波沿－x 方向传播。