高考物理一轮复习限时规范特训16.docx
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高考物理一轮复习限时规范特训16
高考物理一轮复习限时·规范·特训6
限时:
45分钟 满分:
100分
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)
1.(多选)介质中有一列横波,对此列波下列说法正确的是( )
A.波的传播方向与质点的振动方向平行
B.波的传播速度等于振源的振动速度
C.波的频率等于振源的振动频率
D.在振源振动一个周期的时间内,波传播一个波长
解析:
横波中波的传播方向与质点的振动方向垂直;波的传播速度与质点的振动速度无关;波的频率等于振源的振动频率;由波速公式v=λ/T可知波在一个周期时间内传播一个波长。
答案:
CD
2.如图,O点为振源,起始时刻O点由平衡位置向上振动,经时间t,在OP间第一次形成如图波形,且OP间距离为L,则这列波的波速为( )
A.
B.
C.
D.
解析:
图示时刻P点振动方向向下,说明波在时间t内传播了2λ,L=
,v=
,解得v=
。
答案:
C
3.[2014·北京市石景山区高三期末考试]一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示,若波的传播速度为2m/s,此时质点P向上振动。
下列说法正确的是( )
A.质点P的振动周期为0.25s
B.经过任意时间,质点Q和P的振动情况总是相同的
C.经过Δt=0.4s,质点P向右移动0.8m
D.经过Δt=0.4s,质点P仍在平衡位置,它通过的路程为0.2m
解析:
由波形图知波长为λ=0.4m,则周期为T=
=
s=0.2s,选项A错误;由于质点Q和P相距一个波长,其振动情况总是相同的,选项B正确;质点P上下振动,并不随波发生迁移,选项C错误;0.4s为两个周期,质点P仍在原位置,它通过的路程为8个振幅,即0.4m,选项D错误。
答案:
B
4.此京时间2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县(北纬30.3度,东经103.0度)发生7.0级地震,地震波有横波也有纵波。
如图为某一简谐横波在t=0时刻的波形图,a、b、c是波中的三个质点,已知此时质点a的振动方向沿y轴正方向,则下列说法中正确的是( )
A.此简谐横波沿x轴负方向传播
B.此简谐横波的波长为5m
C.从这一时刻开始,质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是c
D.从这一时刻开始,质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是b
解析:
因质点a的振动方向沿y轴正方向,由同侧原理可知,这列波沿x轴正方向传播,A错误;由图可知简谐横波的波长为4m,B错误;因波沿x轴正方向传播,所以质点b此时刻向下运动,a、b第一次回到平衡位置的时间都大于
,而c第一次回到平衡位置的时间是
,C正确,D错误。
答案:
C
5.[2014·辽宁丹东质检](多选)两列完全相同的机械波,如图所示的实线波形和虚线波形,在同一介质中分别向左和向右传播,某一时刻两列波相叠加,已知两列波的振幅A=2cm,波长λ=4m,波速v=2m/s,下列说法正确的是( )
A.两列波的周期均为0.5s
B.O位置的质点为加强点,且振幅A′=4cm
C.此时刻O位置的质点的位移为A,且振动方向向上
D.O位置的质点再经0.25s到达最大位移处
解析:
波的周期T=λ/v=2s,A项错误;两列波在O位置的质点处的振动方向均是向上,所以该处质点为加强点,振幅为两列波振幅之和,即A′=4cm,B项正确;两列波单独存在时在O位置的质点的位移均为
A,所以叠加后的位移是
A,振动方向向上,C项错误;O位置的质点再经
T=0.25s到达最大位移处,D项正确。
答案:
BD
6.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波动周期为0.40s,某时刻,离开平衡位置的位移都相同的几个质点依次为P1、P2、P3、…,已知P1与P2之间的距离为0.20m,P2与P3之间的距离为0.80m。
则P1的振动传播到P2所用的时间为( )
A.0.40sB.0.20s
C.0.10sD.0.08s
解析:
画图可知,P1与P3间距离为一个波长,v=
=2.5m/s,t=
=
s=0.08s。
答案:
D
7.如图所示为两相干波源产生的波相遇后的示意图,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则下列说法正确的是( )
A.B点为振动加强点,经过半个周期B点振动减弱
B.B点为振动减弱点,经过半个周期B点振动加强
C.C点为振动加强点,经过半个周期C点振动仍加强
D.C点为振动减弱点,经过半个周期C点振动加强
解析:
AC连线所在区域为振动加强区域,经过任意时间,该区域仍然是加强,BD连线所在区域为振动减弱区域,经过任意时间,该区域仍然是减弱,选项C正确。
答案:
C
8.一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播,波源位于坐标原点O,零时刻波源开始振动,t=3s时波源停止振动,如图为t=3.2s时的波形图。
其中质点a的平衡位置离原点O的距离x=2.5m。
以下说法正确的是( )
A.波速为4m/s
B.从波源起振开始计时3.0s内质点a运动的总路程为2.5m
C.波源起振方向沿y轴正方向
D.在t=3.3s,质点a位于波谷
解析:
波的速度为v=
=
m/s=5m/s,A选项错误;t=3.2s时,Δx2=vΔt2=5×3.2m=16m,由于λ=2m,故波形前端的运动同x=2.0m质点的运动,可判断2.0m处质点向下振动,故波源起振方向沿y轴负方向,C选项错误;T=
=
s=0.4s,从图示时刻经Δt3=0.1s=
T,质点a位于平衡位置,D选项错误;从0时刻起,经Δt4=
=
s=0.5s,质点a开始振动,3.0s内,质点a振动了2.5s,2.5s=6
T,故质点a运动的总路程:
s=6×4A+A=25×0.1m=2.5m,B选项正确。
答案:
B
9.[2014·黄冈三模](多选)A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播,某时刻它们的波形分别如图甲、乙所示,经过时间t(t小于A波的周期TA),这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示,则A、B两列波的波速vA、vB之比不可能是( )
A.1∶1B.3∶2
C.1∶3D.3∶1
解析:
由甲、丙图象可知A波在时间t内传播了12cm,vA=
,由乙、丁图象可知,B波在时间t内传播距离为12ncm(n=1,2,3,…),vB=
,所以vA∶vB=1∶n,故选B、D。
答案:
BD
10.[2014·湖北部分重点中学高三考试](多选)一列简谐横波向右传播,在其传播路径上每隔L=0.1m选取一个质点,如图甲所示,t=0时刻波恰传到质点1,并立即开始向上振动,经过时间Δt=0.3s,所选取的1~9号质点间第一次出现如图乙所示的波形,则下列判断正确的是( )
A.t=0.3s时刻,质点1向上运动
B.t=0.3s时刻,质点8向下运动
C.t=0至t=0.3s内,质点5运动的时间只有0.2s
D.该波的周期为0.2s,波速为4m/s
E.该波的周期为0.3s,波速为2.67m/s
解析:
根据前一质点带动后一质点可知,t=0.3s时刻,质点1和质点8均向下运动,选项A错误,B正确;因t=0.3s时刻质点9的振动方向向下,而任意一质点的起振方向均应向上与波源的起振方向相同,故0.3s时间内,波向右传播了1.2m,故波速v=x/t=4m/s,周期T=λ/v=0.2s,选项D正确,E错误;在t=Δx/v=0.4/4s=0.1s时刻,波传播到质点5,所以t=0至t=0.3s内,质点5运动的时间只有0.2s,选项C正确。
答案:
BCD
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
11.(14分)[2015·甘肃酒泉模拟]机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点P的坐标x=0.32m。
从此时刻开始计时。
(1)若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图,求波速;
(2)若P点经0.4s第一次达到正向最大位移,求波速;
(3)若P点经0.4s到达平衡位置,求波速。
解析:
(1)由波形图知,波长λ=0.8m
由题意知,周期T=0.4s
波速v=
=2m/s。
(2)图示时刻质点P左侧最近波峰位于x1=0.2m处
Δt=0.4s内波传播的距离Δx=x-x1=0.32m-0.2m=0.12m
波速v=
=0.3m/s。
(3)波沿x轴正方向传播,如果P点第一次到达平衡位置,则Δx=0.32m
如果P点第n次到达平衡位置,则Δx=0.32m+
·λ
所以波速v=
=(n+0.8)m/s(n=0,1,2,…)
答案:
(1)2m/s
(2)0.3m/s (3)(0.8+n)m/s(n=0,1,2,3,…)
12.(12分)一列简谐横波沿x轴传播,A、B是波传播方向上的两质点,其平衡位置相距10.0m,如图所示。
观察到当质点A的位移达到正向最大时,质点B的位移恰为0,且向y轴负方向振动,此后经t=0.1s,质点A第一次回到平衡位置,求此列波的波速。
解析:
本题考查了机械波的相关知识,意在考查考生对波的多解问题的分析能力。
根据题意,无论波向哪个方向传播,波的周期均为T=4t=0.4s
若波沿x轴正方向传播,如图(a),则满足:
d=(n+
)λ,n=0,1,2,3…
而波速v=
联立解得:
v1=
m/s,n=0,1,2,3…
若波沿x轴负方向传播,如图(b),则满足d=(n+
)λ,n=0,1,2,3…
联立解得:
v2=
m/s,n=0,1,2,3…
答案:
见解析
13.(14分)[2014·河北百所高中高三联考]一列简谐横波的波速v=40cm/s,在某一时刻的波形如图所示,在这一时刻质点A振动的速度方向沿y轴正方向。
求:
(1)这列波的频率、周期和传播方向;
(2)从这一时刻起在0.5s内质点B运动的路程和位移;
(3)画出再经过0.75s时的波形图。
解析:
(1)从图中可看出,波长λ=8cm,这列波的频率f=v/λ=5Hz,周期T=1/f=0.2s;A点此刻振动的速度方向向上,由前一质点带动后一质点可知,A点右侧附近的质点是它起振前已经振动了的质点,所以波源在右边,波沿x轴负方向传播。
(2)由于质点B位于平衡位置,且速度方向沿y轴负方向,故经0.5s即2.5个周期后质点又回到平衡位置,此刻的速度方向变为竖直向上,所以B点在0.5s内的位移等于零,通过的路程s=2.5×4A=10A=1m。
(3)由波形的平移规律可得,再经过0.75s的波形如图中虚线所示。
答案:
(1)5Hz 0.2s 沿x轴负方向传播
(2)1m
(3)见解析图
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- 高考 物理 一轮 复习 限时 规范 16