精品解析：上海市同济大学第二附属中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题(等级考)

同济大学第二附属中学2025学年第一学期期中考试 高二年级 物理学科（等级） 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个或两个以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4、本试卷标注“计算”“简答”“论证”等试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5、除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取。 1. 生活中的静电 在生活中静电现象是十分常见的。比如冬天脱毛衣的时候常会听到“噼噼啪啪”的声音，黑暗中还能看见毛衣“冒火星”；有时候用钥匙去开门或触摸金属门把手的时候会突然感觉被刺了一下；自然界中的闪电等都是静电现象。 （1）“通草球”是植物通脱木的茎髓。这种小球密度很小且绝缘，可用来做静电实验。如图所示，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象的判断正确的是（　　） A. 甲小球一定带电 B. 乙小球一定带电 C. 两个小球中有一个可能不带电 D. 甲、乙小球可能都带同种电荷 （2）下列说法中正确的是（　　） A. 元电荷就是电子，带有的负电荷 B. 同一个带电的橡胶球有时可以被看作是点电荷，有时不可以被看作是点电荷 C. 物体所带的电荷量可以是任意值 D. 摩擦起电，是因为摩擦创造了新的电荷 （3）如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下悬挂金属验电箔，现使一带正电的物体靠近M端，下列说法正确的是（　　） A. 只有M端的验电箔张开，N端带负电 B. 只有N端的验电箔张开，M端带正电 C. 两端的验电箔都张开，M端带负电，N端带正电 D. 两端验电箔都张开，两端的验电箔都带正电 （4）下列关于三种起电现象的叙述正确的是（　　） A. 玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电 B. 摩擦可以起电，是普遍存在的现象，两个电中性物体相互摩擦后可以同时带等量同种电荷 C. 带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到多余电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性 2. 智能手机 智能手机不断开发各种功能，为物理实验带来了便利。 （1）现在的智能手机大多有“双 MIC 降噪技术”，是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波。 ①降噪过程应用了声波的______原理，使噪声无法从外面进入耳麦； ②平衡位置在P点的质点振动______； ③平衡位置在Q点质点振动______。 （②、③选涂A、“加强”或B、“减弱”或C、“既不加强也不减弱”） （2）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示，不计空气阻力。 ①手机振动的回复力是由手机所受的______提供。 ②______s（取t在0~0.8s范围内）时，手机受到的弹簧弹力最大。 ③已知手机振动过程最高点和最低点距离为20cm，请写出手机位移与时间的关系式______。 （3）该同学发现手机在竖直平面内摆动与单摆类似，于是他在实验室找了一些器材，进一步研究“用单摆测重力加速度的实验”， ①用公式计算后，某同学发现g总是偏大其原因可能是（ ） A.摆球摆角偏小 B.计算摆长时，未考虑小球半径 C开始计时，秒表过晚按下 D.摆动过程中悬点松动 ②若测出多组l和T数据，作出图线，用直线拟合后图像的斜率为k。则重力加速度可表示为______； ③如该同学在测量摆长时，未考虑小球半径，用上述图像处理数据时，得到的重力加速度值与真实值相比______（选涂A、“偏大”，B、“偏小”，C、“不变”）。 3. 声呐 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。 （1）观察甲、乙图像可知，下列说法中正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为 C. 若增大发射波频率，则该波波速会增加 D. 此超声波遇到大小为0.01m的孔不会发生明显的衍射 （2）若另一超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉，则另一超声波的频率______（选涂A、大于，B、小于，C、等于）。 （3）甲、乙两艘渔船停泊在海边，当海浪经过时，两船随海面每分钟上下浮动20次。已知两船相距18m（两船连线与波的传播方向一致）。甲船处于海浪的波峰时，乙船在波谷，在两船之间还有一个波峰。则海浪的波长λ和海浪传播的速度大小v分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， （4）如图1，海面因小鱼扰动经常出现浅层水波，可视作简谐横波，如图2所示A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点，且水波由A向B传播。已知波源的振动周期为0.2s，A点在振动的最高点，B点在平衡位置，则质点B刚振动时，速度方向一定满足与直线AB______（选填A、垂直或B、平行），这列水波的传播速度可能为（ ） A. B. C. （5）若观察到因小鱼扰动产生的水波图样如图所示，这可能是因为小鱼（　　）。 A. 向左移动了 B. 振动频率增大了 C. 向右移动了 D. 振动频率减小了 4. 神秘的电场 电场是一种看不见、摸不着的物质，人们却可以根据它所表现出来的性质来认识和研究它，试探电荷是研究电场的重要工具。 （1）如图所示，第一幅图中A、B两点位于以负点电荷为圆心的虚线圆上，第四幅图中A、B两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称。则各电场中A、B两点的场强相同的是（　　） A. B. C. D. （2）如图所示，光滑绝缘的水平桌面的同一直线上，放置三个可视为点电荷的小球M、N和P，其中M和N固定，带电量分别为和，若小球P能保持静止，则（　　） A. P一定带正电， B. P一定带负电， C. P可能带正电， D. P可能带负电， （3）关于电场和电场线，下列说法中正确的是（　　） A. 电场是人们建立的一种理想模型 B. 电场线是客观存在的直线或曲线 C. 电荷周围分布的电场线就是电场 D. 电场是电荷周围空间实际存在的物质 （4）如图，真空中有一等边三角形ABC，边长。在水平线上A、B两点分别固定电量为和的点电荷。则C点的电场强度的大小为______，方向为______（） （5）如图所示，有一固定的点电荷Q，在Q的左方20cm处为A点，若A点处有一个电荷量为的负电荷，测出它受到的电场力为，方向水平向右。 ①求A点的电场强度大小和方向； ②求电荷Q的电性以及所受电场力的大小和方向； ③如把A点电荷的电荷量q增大为5q，其他条件不变，求A点的电场强度和该5q电荷受到的电场力。 5. 发波水槽 发波水槽是演示波动过程的重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后在水面上继续传播。 （1）水面各点的振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （2）若将缝变大，则可在缝隙右侧观察到衍射的现象______（选涂A、明显，B、不明显）。 （3）若波源位于O点，水波可视为简谐波，在Oxy水平面内传播，波面为圆。时刻波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻波谷（图中只画出了两个相邻的波峰和波谷，E点已开始振动）。B处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。（本题为计算题，需写出必要公式，计算以及说明过程）求： ①该波从B点传播到D点所需的时间； ②时，E处质点位移及在该段时间内的路程。 （4）研究完单波源后，如图为同学使两波源、在水槽中形成的波形，若两波源、的振幅分别为5cm、3cm，周期均为T。某时刻的干涉图样如图所示，实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时B、D两质点的竖直高度差为______cm，A质点振动的最大位移为______cm；从图示时刻再经过时，B点的振动方向垂直于纸面______（选填A、“向外”或B、“向里”），B、D连线中点E点的位移为______cm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 同济大学第二附属中学2025学年第一学期期中考试 高二年级 物理学科（等级） 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个或两个以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4、本试卷标注“计算”“简答”“论证”等试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5、除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取。 1. 生活中的静电 在生活中静电现象是十分常见的。比如冬天脱毛衣的时候常会听到“噼噼啪啪”的声音，黑暗中还能看见毛衣“冒火星”；有时候用钥匙去开门或触摸金属门把手的时候会突然感觉被刺了一下；自然界中的闪电等都是静电现象。 （1）“通草球”是植物通脱木的茎髓。这种小球密度很小且绝缘，可用来做静电实验。如图所示，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象的判断正确的是（　　） A. 甲小球一定带电 B. 乙小球一定带电 C. 两个小球中有一个可能不带电 D. 甲、乙小球可能都带同种电荷 （2）下列说法中正确的是（　　） A. 元电荷就是电子，带有的负电荷 B. 同一个带电的橡胶球有时可以被看作是点电荷，有时不可以被看作是点电荷 C. 物体所带的电荷量可以是任意值 D. 摩擦起电，是因为摩擦创造了新的电荷 （3）如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下悬挂金属验电箔，现使一带正电的物体靠近M端，下列说法正确的是（　　） A. 只有M端的验电箔张开，N端带负电 B. 只有N端的验电箔张开，M端带正电 C. 两端的验电箔都张开，M端带负电，N端带正电 D. 两端的验电箔都张开，两端的验电箔都带正电 （4）下列关于三种起电现象的叙述正确的是（　　） A. 玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电 B. 摩擦可以起电，是普遍存在的现象，两个电中性物体相互摩擦后可以同时带等量同种电荷 C. 带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到多余电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性 【答案】（1）C （2）B （3）C （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．如果乙小球带电，甲小球不带电，由于静电感应，甲小球也会被吸引，所以甲小球不一定带电，故A错误； B．如果甲小球带电，乙小球不带电，由于静电感应，乙小球也会被吸引，所以乙小球不一定带电，故B错误； C．带电体具有吸引轻小物体的性质。如果一个球带电，另一个球不带电，它们之间会因为静电感应而产生吸引力。如果两个球带异种电荷，它们之间也会有吸引力。因此，两个小球相互吸引，可能是都带异种电荷，也可能是一个带电，另一个不带电。所以“两个小球中有一个可能不带电”是正确的，故C正确； D．同种电荷相互排斥，所以甲、乙小球不可能都带同种电荷，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 A．元电荷是电荷量的最小单元，其数值为，它是一个物理量，不是一个具体的粒子。电子是带有一个元电荷负电的粒子，故A错误； B．点电荷是一个理想化模型，当带电体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略不计时，就可以把它看作点电荷。因此，同一个带电的橡胶球，在研究它对远处某点电场的影响时，可以看作点电荷；但在研究其表面电荷分布时，则不能看作点电荷，故B正确； C．任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，物体所带的电荷量不可能是任意值，故C错误； D．摩擦起电的实质是电子在物体间的转移，而不是创造了电荷，电荷是守恒的，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 当一个带正电的物体靠近绝缘金属导体的端时，由于静电感应，导体中的自由电子会受到正电荷的吸引力而向端移动。这导致端聚集了过量的电子，从而带负电。相应地，端由于失去了电子而显现出过量的正电荷，从而带正电。端的验电箔与端相连，会带上负电，同种电荷相互排斥，所以端的验电箔会张开，端的验电箔与端相连，会带上正电，同种电荷相互排斥，所以端的验电箔也会张开，故两端的验电箔都张开，M端带负电，N端带正电，故选C。 【小问4详解】 A．一个物体在摩擦起电中带正电还是带负电，取决于相互摩擦的两个物体的原子核束缚电子的能力的强弱。玻璃棒与丝绸摩擦时带正电，但如果与比它更易失去电子的物体摩擦，也可能带负电。同理，橡胶棒也并非无论与什么物体摩擦都带负电，故A错误； B．摩擦起电的实质是电荷的转移，遵循电荷守恒定律。两个电中性的物体相互摩擦后，一个物体失去电子带正电，另一个物体得到等量的电子带负电。它们所带的电荷量大小相等，电性相反，故B错误； C．宏观物体带电现象的微观本质是电子的得失或转移。原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，通常呈电中性。当物体得到多余的电子时，负电荷多于正电荷，物体显负电性；当物体失去电子时，正电荷多于负电荷，物体显正电性，故C正确。 故选C。 2. 智能手机 智能手机不断开发各种功能，为物理实验带来了便利。 （1）现在的智能手机大多有“双 MIC 降噪技术”，是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波。 ①降噪过程应用了声波的______原理，使噪声无法从外面进入耳麦； ②平衡位置在P点的质点振动______； ③平衡位置在Q点的质点振动______。 （②、③选涂A、“加强”或B、“减弱”或C、“既不加强也不减弱”） （2）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示，不计空气阻力。 ①手机振动的回复力是由手机所受的______提供。 ②______s（取t在0~0.8s范围内）时，手机受到的弹簧弹力最大。 ③已知手机振动过程最高点和最低点距离为20cm，请写出手机位移与时间的关系式______。 （3）该同学发现手机在竖直平面内摆动与单摆类似，于是他在实验室找了一些器材，进一步研究“用单摆测重力加速度的实验”， ①用公式计算后，某同学发现g总是偏大其原因可能是（ ） A.摆球摆角偏小 B.计算摆长时，未考虑小球半径 C.开始计时，秒表过晚按下 D.摆动过程中悬点松动 ②若测出多组l和T数据，作出图线，用直线拟合后图像的斜率为k。则重力加速度可表示为______； ③如该同学在测量摆长时，未考虑小球半径，用上述图像处理数据时，得到的重力加速度值与真实值相比______（选涂A、“偏大”，B、“偏小”，C、“不变”）。 【答案】（1） ①. 干涉 ②. B ③. B （2） ①. 重力和弹簧的弹力的合力 ②. 0.2 ③. （3） ①. C ②. ③. C 【解析】 【小问1详解】 ①[1]降噪过程应用了声波干涉原理，使噪声无法从外面进入耳麦； ②[2]由题图可知平衡位置在P点的质点振动减弱； 故选B。 ③[3]平衡位置在P点和Q点的质点到两波源的距离均相等，所以两质点均为振动减弱点，即平衡位置在Q点的质点振动减弱； 故选B。 【小问2详解】 ①[1]手机振动的回复力是由手机所受的重力和弹簧的弹力的合力提供； ②[2]当手机在最低点时，弹簧的弹力减去手机的重力等于回复力，所以手机在最低点时，弹簧的弹力最大，此时加速度最大，方向向上，由图乙可知，当时，手机受到的弹簧弹力最大； ③[3]因为手机振动过程最高点和最低点距离为20cm，则 解得 由图可知，振动周期为，所以 由图乙可知，时，手机位移为零，且在向下振动，所以手机位移与时间的关系式为 【小问3详解】 ①[1]用公式计算后，某同学发现g总是偏大； A．摆球摆角偏小，小球做简谐运动，对g的测量没有影响，故A错误； B．计算摆长时，未考虑小球半径，则摆长测量值偏小，使得g的测量值偏小，故B错误； C．开始计时，秒表过晚按下，则周期测量值偏小，使得g测量值偏大，故C正确； D．摆动过程中悬点松动，则摆长测量值偏小，使得g的测量值偏小，故D错误。 故选C。 ②[2]因为单摆周期公式，可得 则图像的斜率为 可得重力加速度为 ③[3]若测量摆长时，未考虑小球半径，设球半径为r，则有 整理可得 可知图像斜率不变，则g不变，用上述图像处理数据时，得到的重力加速度值与真实值相比不变。 故选C。 3. 声呐 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。 （1）观察甲、乙图像可知，下列说法中正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为 C. 若增大发射波频率，则该波波速会增加 D. 此超声波遇到大小为0.01m的孔不会发生明显的衍射 （2）若另一超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉，则另一超声波的频率______（选涂A、大于，B、小于，C、等于）。 （3）甲、乙两艘渔船停泊在海边，当海浪经过时，两船随海面每分钟上下浮动20次。已知两船相距18m（两船连线与波的传播方向一致）。甲船处于海浪的波峰时，乙船在波谷，在两船之间还有一个波峰。则海浪的波长λ和海浪传播的速度大小v分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， （4）如图1，海面因小鱼扰动经常出现浅层水波，可视作简谐横波，如图2所示A、B两点为沿波源向外的一条直线上相距的两点，且水波由A向B传播。已知波源的振动周期为0.2s，A点在振动的最高点，B点在平衡位置，则质点B刚振动时，速度方向一定满足与直线AB______（选填A、垂直或B、平行），这列水波的传播速度可能为（ ） A. B. C. （5）若观察到因小鱼扰动产生的水波图样如图所示，这可能是因为小鱼（　　）。 A. 向左移动了 B. 振动频率增大了 C. 向右移动了 D. 振动频率减小了 【答案】（1）B （2）C （3）B （4） ①. A ②. A （5）A 【解析】 小问1详解】 A．由图乙可知，时刻，质点P沿y轴正方向振动，根据同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图可知，波长为，周期为，则该波的波速为，故B正确； C．波速由介质决定，若增大发射波频率，该波波速不变，故C错误； D．当障碍物的尺寸与波长相比，相差不多或者比波长更小时，可以发生明显衍射现象，由于波长为，此超声波遇到大小为0.01m的孔会发生明显的衍射，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 若另一超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉，则频率相等，即另一超声波的频率为 故选C。 【小问3详解】 已知两船相距18m（两船连线与波的传播方向一致）。甲船处于海浪的波峰时，乙船在波谷，在两船之间还有一个波峰，则有 解得波长为 两船随海面每分钟上下浮动20次，则周期为 海浪传播的速度大小为 故选B。 【小问4详解】 [1]质点B上下振动，所以质点B刚振动时，速度方向一定满足与直线AB垂直； 故选A。 [2]当A点在振动的最高点，B点在平衡位置，则有或（，，） 解得或（，，） 根据可得，这列水波的传播速度为或（，，） 当时，可得或 当时，可得或 故选A。 【小问5详解】 水波图样左侧密集，右侧稀疏，这属于多普勒效应，当观察者与波源相对靠近时，观察到的频率增大，当相互远离时，观察到的频率减小，可知，这可能是因为小鱼向左移动了。 故选A。 4. 神秘的电场 电场是一种看不见、摸不着的物质，人们却可以根据它所表现出来的性质来认识和研究它，试探电荷是研究电场的重要工具。 （1）如图所示，第一幅图中A、B两点位于以负点电荷为圆心的虚线圆上，第四幅图中A、B两点在点电荷连线的中垂线上且关于连线对称。则各电场中A、B两点的场强相同的是（　　） A. B. C. D. （2）如图所示，光滑绝缘的水平桌面的同一直线上，放置三个可视为点电荷的小球M、N和P，其中M和N固定，带电量分别为和，若小球P能保持静止，则（　　） A. P一定带正电， B. P一定带负电， C. P可能带正电， D. P可能带负电， （3）关于电场和电场线，下列说法中正确的是（　　） A. 电场是人们建立的一种理想模型 B. 电场线是客观存在的直线或曲线 C. 电荷周围分布的电场线就是电场 D. 电场是电荷周围空间实际存在的物质 （4）如图，真空中有一等边三角形ABC，边长。在水平线上A、B两点分别固定电量为和的点电荷。则C点的电场强度的大小为______，方向为______（） （5）如图所示，有一固定的点电荷Q，在Q的左方20cm处为A点，若A点处有一个电荷量为的负电荷，测出它受到的电场力为，方向水平向右。 ①求A点电场强度大小和方向； ②求电荷Q的电性以及所受电场力的大小和方向； ③如把A点电荷的电荷量q增大为5q，其他条件不变，求A点的电场强度和该5q电荷受到的电场力。 【答案】（1）CD （2）C （3）D （4） ①. ②. 水平向左 （5）①，方向水平向左；②Q带正电；，方向水平向左；③，水平向左，，方向水平向右 【解析】 【小问1详解】 A．由于A、B两点在同一圆上，所以两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．A点靠近场源电荷，电场强度较大，故B错误； C．A、B两点处于匀强电场中，电场强度相同，故C正确； D．A、B两点上下对称，根据电场的叠加原理可知A、B两点电场强度相同，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 根据题意可知，若小球P能保持静止，则小球M、N对P的作用力等大反向，由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，且小球M、N带异种电荷，无论P带何种电荷，小球M、N对P的作用力方向都相反，设小球P的带电量为��，由库仑定律可得 由于 则 故P可能带正电，也可能带负电，且。 故选C。 【小问3详解】 AD．电场是电荷周围空间实际存在的客观物质，电场线是人们为描述电场建立的一种理想模型，选项A错误，D正确； BC．电场线是电荷周围假想的曲线，电场线不是电场，选项BC错误。  故选D。 【小问4详解】 [1][2]根据电场强度的叠加原理可知，如图 由点电荷电场强度公式有 代入数据得 则点电荷在点产生电场强度大小 根据平行四边形定则有 代入数据得 方向水平向左。 【小问5详解】 ①由于负电荷所受电场力与场强方向相反，则A点的电场强度方向水平向左；大小为 ②由于A点的电场强度方向水平向左，背向点电荷Q，可知点电荷Q带正电；根据牛顿第三定律可知，电荷Q所受电场力的大小，方向水平向左。 ③如把A点电荷的电荷量q增大为5q，其他条件不变，由于电场强度由场源电荷决定，所以A点的电场强度保持不变，大小为，水平向左；该5q电荷受到的电场力大小为 方向水平向右。 5. 发波水槽 发波水槽是演示波动过程的重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后在水面上继续传播。 （1）水面各点的振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （2）若将缝变大，则可在缝隙右侧观察到衍射的现象______（选涂A、明显，B、不明显）。 （3）若波源位于O点，水波可视为简谐波，在Oxy水平面内传播，波面为圆。时刻波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷（图中只画出了两个相邻的波峰和波谷，E点已开始振动）。B处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。（本题为计算题，需写出必要公式，计算以及说明过程）求： ①该波从B点传播到D点所需的时间； ②时，E处质点的位移及在该段时间内的路程。 （4）研究完单波源后，如图为同学使两波源、在水槽中形成的波形，若两波源、的振幅分别为5cm、3cm，周期均为T。某时刻的干涉图样如图所示，实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时B、D两质点的竖直高度差为______cm，A质点振动的最大位移为______cm；从图示时刻再经过时，B点的振动方向垂直于纸面______（选填A、“向外”或B、“向里”），B、D连线中点E点的位移为______cm。 【答案】（1）D （2）B （3）①；②， （4） ①. 16 ②. 2 ③. A ④. 【解析】 【小问1详解】 由于发波水槽的波源振动，带动水面各点的振动，所以水面各点的振动均为受迫振动，振动频率等于波源的振动频率，频率由波源决定。 故选D。 【小问2详解】 若将缝变大，则缝的宽度比波长更大，则在狭缝右侧观察到衍射现象不明显。 故选B。 【小问3详解】 ①由甲图可知，波长为；由乙图可知振幅为，周期为，故波速为 该波从B点传播到D点所需的时间为 ②由几何关系可知 故OE两点之间间隔2.5个波长，时波源振动了20个周期，O点恰好处于波峰位置，此时E处质点处于波谷，故，E处质点的位移；路程为 【小问4详解】 [1]由图可知，B、D均为振动加强点，振幅为 图示时刻B质点处于波谷，D质点处于波峰，所以B、D两质点的竖直高度差为 [2]由图可知，A点为振动减弱点，振幅为 所以A质点振动的最大位移为2cm； [3]由图可知，图示时刻B质点处于波谷，再经过时，B质点从波谷回到平衡位置，振动方向垂直于纸面向外； 故选A。 [4]B、D连线中点E为振动加强点，经过到达波谷，其位移为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $