内容正文:
第三章 水平测评
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10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,有选错的得0分)
1.下列关于机械波的说法中,正确的是( )
A.抖动绳子的频率变小时,绳波的速度不变,波长增大
B.纵波不能发生干涉现象
C.在一个周期内,介质的质点所通过的路程等于振幅
D.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大
答案 A
解析 机械波的波速由介质决定,与频率无关,又λ=,故A正确;一切波都能发生干涉现象,故B错误;质点做简谐运动时,一个周期内通过的路程是振幅的4倍,故C错误;波速由介质决定,频率由波源决定,当某一频率的声波从空气进入水中时,频率不变,波速变大,则波长变大,故D错误。
2.医学上利用超声波进行身体检查,探头发出一定频率的超声波,指向需要检查的部位,超声波射入人体后,在机体的组织器官形成反射波,回声返回到探头,经过信号转换之后形成影像,用于诊断。下列说法正确的是( )
A.超声波在空气中传播时,质点的振动方向与波的传播方向垂直
B.为提高成像分辨力,应使超声波的波长比探测目标小得多
C.若被检界面向探头运动,回声频率比发射频率低
D.进行超声探测时,探头与人体表面间需留有空隙
答案 B
解析 声波是纵波,则超声波在空气中传播时,质点的振动方向与波的传播方向平行,A错误;为提高成像分辨力,应使超声波不能发生明显衍射现象,即超声波波长比探测目标小得多,B正确;根据多普勒效应,若被检界面向探头运动,回声频率比发射频率高,C错误;进行超声探测时,探头与人体表面间不需留有空隙,因为探头与病人皮肤之间的空气将阻碍超声波传入人体(超声波在人体表面发生反射),为获得高质量的清晰影像,需要使用液性传导介质来连接探头与病人体表,这种介质就是常用的超声耦合剂,D错误。
3.一列简谐横波在x轴上传播,某时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
B.c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先到达偏离平衡位置的最远处
答案 C
解析 结合题图,由“同侧法”知,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,故该时刻以后,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。
4.海上作业和军事领域中,在雷达无法使用的时候,经常通过解析海上浮标的位置信号来粗略地定位船舶和潜艇。设某海域内常态下海浪表面波波长为100 m,沿海浪传播方向有a、b、c三个间距150 m的浮标,常态下浮标上下浮动周期为5 s,而当某小型潜艇沿平行于海浪传播方向经过时,系统检测到a浮标发生异常浮动,3 s后和6 s后又相继检测到b、c浮标发生了异常浮动,则下列说法正确的是( )
A.浮标随海水波浪方向向前移动
B.浮标区域常态下海水波浪速度为20 m/s
C.根据数据可推测小型潜艇行驶速度约为20 m/s
D.常态下浮标a到达最高点时,浮标b处在海平面位置
答案 B
解析 浮标是海面上的标识物,它不随海水波浪方向向前移动,只是在各自位置上下浮动,故A错误;浮标上下浮动周期为5 s,即海水波浪的周期T=5 s,海浪表面波波长λ=100 m,所以浮标区域常态下海水波浪的速度v== m/s=20 m/s,故B正确;小型潜艇经过时,浮标发生异常浮动,由题知某小型潜艇经过相邻的两个浮标用时Δt=3 s,相邻两个浮标的间距Δx=150 m,可推测小型潜艇行驶速度约为v′== m/s=50 m/s,故C错误;浮标a、b间距为150 m,正好是常态下海浪表面波波长的倍,则常态下浮标a到达最高点时,浮标b处在最低点,故D错误。
5.如图甲所示,是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,P是离原点x1=2 m的一个介质质点,Q是离原点x2=4 m的一个介质质点,此时离原点x3=6 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λ=2 m
B.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v=3 m/s
D.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λ=4 m,由题图乙读出周期T=2 s,波速v== m/s=2 m/s,故A、C错误;题图乙中,t=0时刻,该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