高二下学期物理人教版（2019版）选择性必修一 第三章 机械波 单元检测（B卷）（含答案）
文档属性
| 名称 | 高二下学期物理人教版（2019版）选择性必修一 第三章 机械波 单元检测（B卷）（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-21 21:16:37 | ||
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文档简介
第三章 机械波 单元检测（B卷）
一、单选题
1．下列关于波长的说法，正确的是（ ）
A．在一个周期内，振动在介质中向前传播一个波长
B．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长
C．在波的传播方向上，波长等于两个振动完全相同的质点平衡位置间的距离
D．波长等于横波中波峰与波峰间的距离
2．关于万有引力定律，下列说法正确的是.
A．万有引力定律的发现，第一次揭示了自然界一种基本相互作用的规律
B．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量
C．万有引力定律仅适用于天体之间
D．两个天体之间的距离趋于零时，万有引力趋于无穷大
3．下列能够反映波的特征的是.
A．波的反射和折射 B．波的直线传播
C．波的干涉和衍射 D．波的传播速度
4．关于波长、波速和波的频率，下列说法正确的是.
A．当波从一种介质进入另一种介质时波速不变
B．波在同一种均匀介质中传播时的波长与频率成反比
C．波在同一种均匀介质中传播时的波速与频率成正比
D．波在同一种均匀介质中振幅大小与频率成正比
5．声音在空气中传播的过程中
A．波速不断减小 B．频率不断减小
C．波长不断减小 D．振幅不断减小
6．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形（ ）
A．B．C． D．
7．如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向（垂直xOy平面）做简谐运动的点波源S1（1，0）和S2（4，0），振动方程分别为、。两列波的波速均为1m/s，两列波在点B（2.5，3）和点C（4，4）相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（ ）
A．加强、加强 B．减弱、减弱
C．加强、减弱 D．减弱、加强
8．如图所示为沿轴正方向传播的一列简谐波在时刻的波形图，其波速为，质点的平衡位置分别为、，下列说法中正确的是（ ）
A．时刻质点正在做减速运动
B．质点在时刻位于平衡位置
C．从时刻开始计时，质点比质点先回到平衡位置
D．若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样，则所遇波的频率为
二、多选题
9．如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知质点F此时的运动方向竖直向下，则（ ）
A．波向右传播
B．此时质点H和F的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时速度最大的质点是A、E、I
10．在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为，则下列说法正确的是（ ）
A．此时P、Q两点运动方向相同
B．再经过质点N刚好在位置
C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为
D．波的频率与波源的振动频率无关
11．两列波速相同的简谐横波在同一介质中沿x轴相向传播，实线波的频率为3Hz，振幅为10cm，虚线波的振幅为5cm．t=0时，两列波在如图所示区域内相遇，则（ ）
A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象
B．实线波和虚线波的频率之比为3：2
C．实线波和虚线波的速度之比为3：2
D．时，x=9m处的质点实际振动方向向上
12．两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴，某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰，Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰．a、b、c为三个等间距的质点，d为b、c中间的质点．下列判断正确的是：
A．质点a的振幅为2A
B．质点b始终静止不动
C．图示时刻质点c的位移为0
D．图示时刻质点d的振动方向沿-y轴
三、实验题
13．在日常生活中经常需要精确测量密闭容器内液体的体积，某研究小组做了如下研究：如图所示，实验使用的长方体容器内部的底面积为，高为。在容器顶部镶嵌一个利用超声波测距离的传感器，该传感器测量时，默认超声波在空气中的传播速度为。
(1)若传感器竖直向下发出超声波与接收到反射波的时间间隔为，可知容器内液面到顶部的距离为________，容器内液体的体积为_________；
(2)研究小组在实验中发现，传感器测量液面距顶部的高度与实际高度存在偏差，通过查资料发现超声波在空气中的传播速度与温度有关，并获得下表中的数据。
温度 5 20 35 50
超声波速度 324 333 342 351 360
根据表中的数据可以判断，在环境温度为时超声波速度_________，若传感器测得液面距顶部的高度为，则实际液面距顶部的高度为_________。（结果保留三位有效数字）
14．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中:
(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的________现象，b图样是水面波的________现象．
(2) 如图所示
用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向________ (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为________ cm．
四、解答题
15．如图所示为一简谐横波在时刻的波形图，从该时刻起，介质中的质点P做简谐运动的表达式为。求：
（1）该波的传播方向；
（2）该波的波长、频率和传播速度；
（3）画出s时的波形图（至少画出一个波长）。
16．自行车匀速行驶中车轮绕轴转动的转速为，车轮的直径为.求自行车行驶速度的大小.
17．一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为。求：
（i）波的波长；
（ii）波的传播速度。
18．某波源O沿y轴负方向开始振动，产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，该波以大小v=2m/s的传播速度先后到达M、N、P三点．某时刻(t1时刻)N点第一次出现在波谷，此时M点刚好位于平衡位置且向y轴负方向运动，再经过时间，P点第一次到达波峰．已知波长满足，M、N两点沿x轴方向的距离s=11m，该波的振幅A=2cm．求：
（1）N、P两点沿x轴方向的距离；
（2）M点从开始振动起到P点第一次到达波峰的过程中，M点运动的路程L．
参考答案：
1．A
【详解】A.在一个振动周期内，波向前传递一个波长的距离，故A正确；
B.在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程是四个振幅，故B错误；
C.在波的传播方向上，波长等于相邻的两个振动情况总是相同的质点平衡位置间的距离，故C错误；
D.横波中相邻的两个波峰之间的距离等于波长，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】A. 万有引力定律的发现，第一次揭示了自然界一种基本相互作用的规律，故A正确。
B. 牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量，故B错误。
C. 万有引力定律适用于任何两个物体之间，故C错误。
D. 两个天体之间的距离趋于零时，万有引力公式 不再适用，故D错误。
3．C
【详解】波的典型特征包括干涉和衍射。
A. 波的反射和折射与分析不符，故A错误。
B. 波的直线传播与分析不符，故B错误。
C. 波的干涉和衍射与分析相符，故C正确。
D. 波的传播速度与分析不符，故D错误。
4．B
【详解】A. 波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，而波速会变化。故A错误。
B. 波在同一种均匀介质中传播时波速不变，v=λf，波长与频率成反比，故B正确C错误。
D.振幅与频率无关，故D错误。
5．D
【详解】声音是由物体的振动产生的，声音在空气中的传播过程中，传播速度、频率以及波长均不发生变化；但其振幅随着距离的增大而减小，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】由图中可以看出该波的波长为，根据
可知该列波的周期为
又因为时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当时经历了1.5T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B选项正确。
故选B。
7．D
【详解】因为B点距两波源距离一样，而两波源的相位相反，所以在B处叠加总是相互减弱。由振动方程可知，周期为
波长为
C距两波源的距离差为
而两波源的相位相反，所以在C点振动总是加强。
故选D。
8．D
【详解】A．由于波沿轴正方向传播，可以判断，此时质点向平衡位置运动，速度越来越大，做加速运动，A错误；
B．根据波速公式可得
将波形向右平移，故在时刻质点在正的最大位移处，B错误；
C．由于波沿轴正方向传播，可以判断，此时质点向平衡位置运动，而此时刻质点正向远离平衡位置运动，故质点先回到平衡位置，C错误；
D．根据频率公式，可得
根据干涉的条件可以知道，若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样，则所遇波的频率为，D正确。
故选D。
考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系
9．CD
【详解】因质点F的振动方向向下，由同侧法得，波的传播方向向左，此时质点H的振动方向向上，与质点F的振动方向相反．同理，此时质点B的振动方向向上，质点B要先到最高位置，然后再往下到平衡位置，所以质点C比B先回到平衡位置．又因为质点在平衡位置时速度最大．故CD正确。
故选CD。
10．AB
【详解】A．P、Q两点关于波源O对称，此时P、Q两点运动方向相同，选项A正确；
B．该波波长为，周期为
再经过质点N刚好在波峰位置，坐标为位置，选项B正确；
C．该波的频率为2.5Hz，根据波发生干涉的条件知，能与该波发生干涉的横波的频率一定为，选项C错误；
D．波的频率与波源的振动频率相同，选项D错误。
故选AB。
11．BD
【详解】ABC．实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，它们在同一种介质中传播时的波速相等，由波速公式v=λf得：实线波和虚线波的频率之比为 f1：f2=λ2：λ1=3：2，两列波的频率不同，不能发生干涉现象．故AC错误，B正确．
D．波速为：v=λ1f1=4×3m/s=12m/s，则在t=s时间内波传播的距离 x=vt=2m=λ1=λ2，实线波单独传播时，在t=s时，x=9m处的质点到达波谷，振动速度为零．虚线波单独传播时，在t=s时，x=9m处的质点振动方向向上，则根据波叠加原理可知t=s时，x=9m处的质点振动方向向上．故D正确．
12．CD
【详解】AC、质点a和c是两列波的波峰与波谷相遇点，两列波的振幅相等，所以a和c位移始终为0，即静止不动，故A错误，C正确；
B、在经过四分之一周期，两列波各向前传播四分之一波长，P波a处的波谷和Q波在c处的波谷刚好传播到b点，所以b点是波谷与波谷相遇，振幅为2A，为振动加强点，故B错误；
D、图示时刻，d点在P波的平衡位置与波峰之间，振动方向沿y轴的负方向，同时d点在Q波的波谷与平衡位置之间，振动方向沿y轴的负方向，所以d点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；
故选CD．
【点睛】两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，据此分析．
13． 0.255 0.745 354 0.501
【详解】(1)[1]超声波传到液面时的时间
则距离
[2]容器内液体的体积
．
(2)[3]由题表中数据可知，温度每增加15℃，速度增加，则可知，温度每增加1℃，速度增加量
所以，当温度为40℃时，速度
[4]根据测量原理可知
而实际液面距顶部的高度
联立解得
14． 衍射 干涉 向下 100
【详解】(1) [1]波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象．
[2]当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图b是发生了干涉现象．
(2) [3] B点处于波谷，A点处于波峰，波由B向A传播，此时C处于平衡位置，经过四分之一周期，波谷传播到该点，知C点的振动方向向下．
[4]波的周期
质点在一个周期内振动的路程等于4倍的振幅，经过0.25s时，走过的路程等于5倍的振幅，A点是振动加强点，
A=20cm
则
s=100cm
15．（1）沿x轴正方向；（2）4m：2.5Hz；10m/s；（3）见解析
【详解】（1）由公式，有
可知，时刻质点P向y轴正方向运动，根据上下坡法知，波沿x轴正方向传播。
（2）由波形图得，波长。由简谐运动的表达式可知，故波的周期
则频率
则波速
（3）经过s，即经过个周期，波形如图所示
16．4.40m/s
【详解】车轮的直径为0.70m．即车轮半径为0.35m，周长是0.7πm，车轮绕着轴心每分钟转动120转，则经过的路程是
120×0.7π=84πm
自行车行驶的速度是
84πm/分=4.40m/s
17．（i）；（ii）
【详解】（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则
根据干涉加强点距离差的关系：
所以波长为
（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由知，
18．(1) (2)38cm
【详解】（1）波源O沿y轴负方向开始振动和时刻N点第一次出现在波谷的过程中，波形如图中虚线所示
则有：
，其中n=0,1，2，……
根据可知，s小于3个波长，则n=2，可解得：
则该波的周期为：
时刻N点第一次出现在波谷，再经过时间，P点第一次到达波峰，
则有：
解得：
；
（2）P点第一次到达波峰时，波形如图中实线所示，则从M点开始振动后波传播的距离为：
则M点运动的时间为：
则M点运动的路程：
一、单选题
1．下列关于波长的说法，正确的是（ ）
A．在一个周期内，振动在介质中向前传播一个波长
B．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长
C．在波的传播方向上，波长等于两个振动完全相同的质点平衡位置间的距离
D．波长等于横波中波峰与波峰间的距离
2．关于万有引力定律，下列说法正确的是.
A．万有引力定律的发现，第一次揭示了自然界一种基本相互作用的规律
B．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量
C．万有引力定律仅适用于天体之间
D．两个天体之间的距离趋于零时，万有引力趋于无穷大
3．下列能够反映波的特征的是.
A．波的反射和折射 B．波的直线传播
C．波的干涉和衍射 D．波的传播速度
4．关于波长、波速和波的频率，下列说法正确的是.
A．当波从一种介质进入另一种介质时波速不变
B．波在同一种均匀介质中传播时的波长与频率成反比
C．波在同一种均匀介质中传播时的波速与频率成正比
D．波在同一种均匀介质中振幅大小与频率成正比
5．声音在空气中传播的过程中
A．波速不断减小 B．频率不断减小
C．波长不断减小 D．振幅不断减小
6．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形（ ）
A．B．C． D．
7．如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向（垂直xOy平面）做简谐运动的点波源S1（1，0）和S2（4，0），振动方程分别为、。两列波的波速均为1m/s，两列波在点B（2.5，3）和点C（4，4）相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（ ）
A．加强、加强 B．减弱、减弱
C．加强、减弱 D．减弱、加强
8．如图所示为沿轴正方向传播的一列简谐波在时刻的波形图，其波速为，质点的平衡位置分别为、，下列说法中正确的是（ ）
A．时刻质点正在做减速运动
B．质点在时刻位于平衡位置
C．从时刻开始计时，质点比质点先回到平衡位置
D．若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样，则所遇波的频率为
二、多选题
9．如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知质点F此时的运动方向竖直向下，则（ ）
A．波向右传播
B．此时质点H和F的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时速度最大的质点是A、E、I
10．在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为，则下列说法正确的是（ ）
A．此时P、Q两点运动方向相同
B．再经过质点N刚好在位置
C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为
D．波的频率与波源的振动频率无关
11．两列波速相同的简谐横波在同一介质中沿x轴相向传播，实线波的频率为3Hz，振幅为10cm，虚线波的振幅为5cm．t=0时，两列波在如图所示区域内相遇，则（ ）
A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象
B．实线波和虚线波的频率之比为3：2
C．实线波和虚线波的速度之比为3：2
D．时，x=9m处的质点实际振动方向向上
12．两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿+x和-x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴，某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰，Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰．a、b、c为三个等间距的质点，d为b、c中间的质点．下列判断正确的是：
A．质点a的振幅为2A
B．质点b始终静止不动
C．图示时刻质点c的位移为0
D．图示时刻质点d的振动方向沿-y轴
三、实验题
13．在日常生活中经常需要精确测量密闭容器内液体的体积，某研究小组做了如下研究：如图所示，实验使用的长方体容器内部的底面积为，高为。在容器顶部镶嵌一个利用超声波测距离的传感器，该传感器测量时，默认超声波在空气中的传播速度为。
(1)若传感器竖直向下发出超声波与接收到反射波的时间间隔为，可知容器内液面到顶部的距离为________，容器内液体的体积为_________；
(2)研究小组在实验中发现，传感器测量液面距顶部的高度与实际高度存在偏差，通过查资料发现超声波在空气中的传播速度与温度有关，并获得下表中的数据。
温度 5 20 35 50
超声波速度 324 333 342 351 360
根据表中的数据可以判断，在环境温度为时超声波速度_________，若传感器测得液面距顶部的高度为，则实际液面距顶部的高度为_________。（结果保留三位有效数字）
14．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中:
(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的________现象，b图样是水面波的________现象．
(2) 如图所示
用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向________ (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为________ cm．
四、解答题
15．如图所示为一简谐横波在时刻的波形图，从该时刻起，介质中的质点P做简谐运动的表达式为。求：
（1）该波的传播方向；
（2）该波的波长、频率和传播速度；
（3）画出s时的波形图（至少画出一个波长）。
16．自行车匀速行驶中车轮绕轴转动的转速为，车轮的直径为.求自行车行驶速度的大小.
17．一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为。求：
（i）波的波长；
（ii）波的传播速度。
18．某波源O沿y轴负方向开始振动，产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，该波以大小v=2m/s的传播速度先后到达M、N、P三点．某时刻(t1时刻)N点第一次出现在波谷，此时M点刚好位于平衡位置且向y轴负方向运动，再经过时间，P点第一次到达波峰．已知波长满足，M、N两点沿x轴方向的距离s=11m，该波的振幅A=2cm．求：
（1）N、P两点沿x轴方向的距离；
（2）M点从开始振动起到P点第一次到达波峰的过程中，M点运动的路程L．
参考答案：
1．A
【详解】A.在一个振动周期内，波向前传递一个波长的距离，故A正确；
B.在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程是四个振幅，故B错误；
C.在波的传播方向上，波长等于相邻的两个振动情况总是相同的质点平衡位置间的距离，故C错误；
D.横波中相邻的两个波峰之间的距离等于波长，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】A. 万有引力定律的发现，第一次揭示了自然界一种基本相互作用的规律，故A正确。
B. 牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量，故B错误。
C. 万有引力定律适用于任何两个物体之间，故C错误。
D. 两个天体之间的距离趋于零时，万有引力公式 不再适用，故D错误。
3．C
【详解】波的典型特征包括干涉和衍射。
A. 波的反射和折射与分析不符，故A错误。
B. 波的直线传播与分析不符，故B错误。
C. 波的干涉和衍射与分析相符，故C正确。
D. 波的传播速度与分析不符，故D错误。
4．B
【详解】A. 波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，而波速会变化。故A错误。
B. 波在同一种均匀介质中传播时波速不变，v=λf，波长与频率成反比，故B正确C错误。
D.振幅与频率无关，故D错误。
5．D
【详解】声音是由物体的振动产生的，声音在空气中的传播过程中，传播速度、频率以及波长均不发生变化；但其振幅随着距离的增大而减小，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】由图中可以看出该波的波长为，根据
可知该列波的周期为
又因为时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当时经历了1.5T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，结合图像可知B选项正确。
故选B。
7．D
【详解】因为B点距两波源距离一样，而两波源的相位相反，所以在B处叠加总是相互减弱。由振动方程可知，周期为
波长为
C距两波源的距离差为
而两波源的相位相反，所以在C点振动总是加强。
故选D。
8．D
【详解】A．由于波沿轴正方向传播，可以判断，此时质点向平衡位置运动，速度越来越大，做加速运动，A错误；
B．根据波速公式可得
将波形向右平移，故在时刻质点在正的最大位移处，B错误；
C．由于波沿轴正方向传播，可以判断，此时质点向平衡位置运动，而此时刻质点正向远离平衡位置运动，故质点先回到平衡位置，C错误；
D．根据频率公式，可得
根据干涉的条件可以知道，若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样，则所遇波的频率为，D正确。
故选D。
考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系
9．CD
【详解】因质点F的振动方向向下，由同侧法得，波的传播方向向左，此时质点H的振动方向向上，与质点F的振动方向相反．同理，此时质点B的振动方向向上，质点B要先到最高位置，然后再往下到平衡位置，所以质点C比B先回到平衡位置．又因为质点在平衡位置时速度最大．故CD正确。
故选CD。
10．AB
【详解】A．P、Q两点关于波源O对称，此时P、Q两点运动方向相同，选项A正确；
B．该波波长为，周期为
再经过质点N刚好在波峰位置，坐标为位置，选项B正确；
C．该波的频率为2.5Hz，根据波发生干涉的条件知，能与该波发生干涉的横波的频率一定为，选项C错误；
D．波的频率与波源的振动频率相同，选项D错误。
故选AB。
11．BD
【详解】ABC．实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，它们在同一种介质中传播时的波速相等，由波速公式v=λf得：实线波和虚线波的频率之比为 f1：f2=λ2：λ1=3：2，两列波的频率不同，不能发生干涉现象．故AC错误，B正确．
D．波速为：v=λ1f1=4×3m/s=12m/s，则在t=s时间内波传播的距离 x=vt=2m=λ1=λ2，实线波单独传播时，在t=s时，x=9m处的质点到达波谷，振动速度为零．虚线波单独传播时，在t=s时，x=9m处的质点振动方向向上，则根据波叠加原理可知t=s时，x=9m处的质点振动方向向上．故D正确．
12．CD
【详解】AC、质点a和c是两列波的波峰与波谷相遇点，两列波的振幅相等，所以a和c位移始终为0，即静止不动，故A错误，C正确；
B、在经过四分之一周期，两列波各向前传播四分之一波长，P波a处的波谷和Q波在c处的波谷刚好传播到b点，所以b点是波谷与波谷相遇，振幅为2A，为振动加强点，故B错误；
D、图示时刻，d点在P波的平衡位置与波峰之间，振动方向沿y轴的负方向，同时d点在Q波的波谷与平衡位置之间，振动方向沿y轴的负方向，所以d点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；
故选CD．
【点睛】两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，据此分析．
13． 0.255 0.745 354 0.501
【详解】(1)[1]超声波传到液面时的时间
则距离
[2]容器内液体的体积
．
(2)[3]由题表中数据可知，温度每增加15℃，速度增加，则可知，温度每增加1℃，速度增加量
所以，当温度为40℃时，速度
[4]根据测量原理可知
而实际液面距顶部的高度
联立解得
14． 衍射 干涉 向下 100
【详解】(1) [1]波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象．
[2]当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图b是发生了干涉现象．
(2) [3] B点处于波谷，A点处于波峰，波由B向A传播，此时C处于平衡位置，经过四分之一周期，波谷传播到该点，知C点的振动方向向下．
[4]波的周期
质点在一个周期内振动的路程等于4倍的振幅，经过0.25s时，走过的路程等于5倍的振幅，A点是振动加强点，
A=20cm
则
s=100cm
15．（1）沿x轴正方向；（2）4m：2.5Hz；10m/s；（3）见解析
【详解】（1）由公式，有
可知，时刻质点P向y轴正方向运动，根据上下坡法知，波沿x轴正方向传播。
（2）由波形图得，波长。由简谐运动的表达式可知，故波的周期
则频率
则波速
（3）经过s，即经过个周期，波形如图所示
16．4.40m/s
【详解】车轮的直径为0.70m．即车轮半径为0.35m，周长是0.7πm，车轮绕着轴心每分钟转动120转，则经过的路程是
120×0.7π=84πm
自行车行驶的速度是
84πm/分=4.40m/s
17．（i）；（ii）
【详解】（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则
根据干涉加强点距离差的关系：
所以波长为
（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由知，
18．(1) (2)38cm
【详解】（1）波源O沿y轴负方向开始振动和时刻N点第一次出现在波谷的过程中，波形如图中虚线所示
则有：
，其中n=0,1，2，……
根据可知，s小于3个波长，则n=2，可解得：
则该波的周期为：
时刻N点第一次出现在波谷，再经过时间，P点第一次到达波峰，
则有：
解得：
；
（2）P点第一次到达波峰时，波形如图中实线所示，则从M点开始振动后波传播的距离为：
则M点运动的时间为：
则M点运动的路程：