三、论述、计算题

15．(2012·银川一中月考)一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2 m，经过时间0.3 s第一次出现如图(b)所示的波形．

(1)求该列横波传播的速度；

(2)在介质中还有一质点P，P点距质点1的距离为10.0 m(P在质点1右侧)，求再经多长时间P点处于波峰？

解析：(1)由于质点1起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下，t＝0.3 s时的完整波形如下图所示．

可知0.3 s内波传播了Δx＝1.5λ＝1.2 m，故波速v＝＝　 m/s＝4　 m/s.

(2)t＝0.3　 s时，最前面的波峰为质点7，故波峰传到P点的时间Δt′＝＝ s＝2.35 s.

答案：(1)4　 m/s　(2)2.35 s

14．(2012·江西六校联考)在用双缝干涉测光的波长的实验中，准备了下列仪器：

A．白炽灯　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．双缝片

C．单缝片　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．滤光片

E．毛玻璃光屏

(1)把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是(填字母)________；

(2)在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，其中亮纹a、c的位置利用测量头上的分划板确定，如图所示．其中表示a纹位置(图甲)的手轮读数为________mm，c纹位置(图乙)的手轮读数为________mm；

(3)如果上述实验中双缝与光屏的间距为0.500 m，所用的双窄缝片是相距为0.18 mm规格的双窄缝片，则实验中所用单色光的波长为________μm.(结果保留3位有效数字)

答案：(1)ADCBE　(2)1.790　4.940　(3)0.567

二、实验题

13．(2012·兰州检测)在“用单摆测重力加速度\”的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示，再用秒表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示．则测出的小球直径为________ cm，单摆的周期为________s，单摆的摆长为________ cm，当地的重力加速度为________ m/s².(小数点后保留两位数字)

解析：由刻度尺读数可知摆线和小球直径总长度L；由游标卡尺可知小球直径d，由秒表可知完成40次全振动所用的时间t，所以摆长l＝L－，周期T＝.

答案：0.63　1.87　88.11(88.09～88.13)　9.94

12．(2012·宝鸡质检)某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有两束单色光a和b射向光屏P，如图所示．他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是(　)

A．单色光a的波长小于单色光b的波长

B．在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度

C．单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间

D．当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消失的是a光

解析：本题考查光学的相关知识．根据光的折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由λ＝可知A错误；由v＝可知B正确；由于复色光在玻璃砖中传播距离相同，根据t＝可知C错误；由sinC＝可知D错误．

答案：B

第Ⅱ卷(非选择题，共62分)

11．(2012·南昌市调研)如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.05 s时刻的波形图．已知该波的波速是80　 cm/s，则下列说法中正确的是(　)

A．这列波有可能沿x轴正方向传播

B．这列波的波长是10 cm

C．t＝0.05 s时刻x＝6　 cm处的质点正在向下运动

D．这列波的周期一定是0.15 s

解析：由波的图象可看出，这列波的波长λ＝12　 cm，B错误；根据v＝，可求出这列波的周期为T＝＝ s＝0.15 s，D正确；根据x＝vt＝80×0.05　 cm＝4　 cm可判断，波应沿x轴负方向传播，根据波的“微平移\”法可判断t＝0.05 s时刻x＝6　 cm处的质点正在向上运动，A、C错误．

答案：D

10．(2012·温州十校联考)如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图象，屏上每一小格长度为1　 cm.在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t＝5秒时，观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置，则该波的波速可能是(　)

A．3.6　 cm/s　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．4.8　 cm/s

C．6.0　 cm/s　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．7.2　 cm/s

解析：由题中图象知波长λ＝2×6＝12(cm)，因波向右传播，则起振方向向上，经过1.5个周期，C处平衡位置开始起振，再过1个周期，C处第三次经过平衡位置，即t＝2.5T＝5 s，T＝2 s，波速v＝λ/T＝12/2　 cm/s＝6　 cm/s，则C正确．

答案：C

9．(2012·石家庄部分学校联考)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为x＝Asinωt，图象如图所示．则(　)

A．弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同

B．简谐运动的圆频率ω＝ rad/s

C．第3 s末弹簧振子的位移大小为A

D．第3 s末至第5 s末弹簧振子的速度方向都相同

解析：由图得弹簧振子做简谐运动的周期为8 s，圆频率ω＝ rad/s，则B正确；由于运动具有对称性，则D正确；弹簧在第1 s末与第5 s末的形变量相同，但振子的位移不同，弹簧的长度不同，则A错误；由振动方程x＝Asin，t＝3 s，x＝A，则C正确．

答案：BCD

8．(2012·莆田市联考)如图所示，处在O点的波源形成简谐横波沿＋x方向传播，该波经2 s恰传至Q点，则这列波的传播速度和质点P开始运动的方向应是(　)

A．5.5　 m/s，沿＋y方向

B．5.5　 m/s，沿－y方向

C．6.0　 m/s，沿＋y方向

D．7.0　 m/s，沿－y方向

解析：由图象可知该波在2 s内传播的距离为s＝|OP|＝|PQ|＝11 m，所以该波的传播速度为v＝＝5.5　 m/s；P点的起振方向与波源的起振方向一致，所以P点的起振方向与Q点在2 s时振动方向一样，沿－y方向．

答案：B

7．(2012·天津市联考)如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ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．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f₁、f₂和v₁、v₂，则(　)

A．f₁＝2f₂，v₁＝v₂

B．f₁＝f₂，v₁＝0.5v₂

C．f₁＝f₂，v₁＝2v₂

D．f₁＝0.5f₂，v₁＝v₂

解析：由于两列波是由同一波源发出的，因此频率相同，从题图上可以看出Ⅰ介质中的机械波的波长为，Ⅱ介质中的机械波波长为，由v＝λf可知，波速之比等于波长之比为2∶1，C项正确．

答案：C

6．(2010·高考北京理综)对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是(　)

A．在相同介质中，绿光的折射率最大

B．红光的频率最高

C．在相同介质中，蓝光的波长最短

D．黄光的波长最长

解析：在相同介质中，红光的波长最长、波速最大，频率、折射率最小，紫光正好与红光相反，其他光介于它们之间，在红、黄、绿、蓝四种颜色的光中，蓝光折射率最大，红光频率最小，蓝光波长最短，所以只有C正确．

答案：C