2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課2 機(jī)械波訓(xùn)練(含解析)教科版選修3-4.doc
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基礎(chǔ)課2 機(jī)械波 一、選擇題(以下每小題均為多項(xiàng)選擇題) 1.(2017沈陽質(zhì)量監(jiān)測(cè))如圖1是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況,以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線)和波谷(虛線);S1的振幅A1=4 cm,S2的振幅A2=3 cm,則下列說法正確的是( ) 圖1 A.質(zhì)點(diǎn)D是振動(dòng)減弱點(diǎn) B.質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻的高度差為14 cm C.再過半個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)B、C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) D.質(zhì)點(diǎn)C的振幅為1 cm E.質(zhì)點(diǎn)C此刻以后將向下振動(dòng) 解析 由圖像可知,D點(diǎn)為兩波谷相遇應(yīng)該是加強(qiáng)點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;此時(shí)A點(diǎn)在加強(qiáng)后的最高點(diǎn),D點(diǎn)在加強(qiáng)后的最低點(diǎn),由合成疊加關(guān)系可知A、D質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的高度差為14 cm,選項(xiàng)B正確;由于兩波的頻率相等,疊加后會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖像,所以A、D點(diǎn)始終是加強(qiáng)點(diǎn),B、C點(diǎn)始終是減弱點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)C為減弱點(diǎn),振幅為兩振幅之差,為1 cm,選項(xiàng)D正確;由題意可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C將向下振動(dòng),選項(xiàng)E正確。 答案 BDE 2.如圖2所示是一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,圖中質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),此波的傳播速度為v=4 m/s,則( ) 圖2 A.此波沿x軸正方向傳播 B.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為T=1.0 s C.x=1.0 m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=5cos(4t) cm D.x=1.0 m處質(zhì)點(diǎn)在0~2.5 s內(nèi)通過的路程為50 cm E.t=0.25 s時(shí),x=2.0 m處質(zhì)點(diǎn)有最大正向加速度 解析 因質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),由“上下坡法”知波沿x軸正方向傳播,A對(duì);由題圖知波長為λ=4 m,由λ=vT知各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T=1.0 s,B對(duì);由題圖知x=1.0 m 處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=5cos(2πt) cm,C錯(cuò);t=2.5 s=2.5T,所以x=1.0 m處質(zhì)點(diǎn)在0~2.5 s內(nèi)通過的路程為s=2.54A=50 cm,D對(duì);t=0.25 s=時(shí),x=2.0 m處質(zhì)點(diǎn)正處于波峰,具有最大負(fù)向加速度,E錯(cuò)。 答案 ABD 3.如圖3甲所示,一水平放置的繩子上的五個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C、D、E間隔都為1 m,從t=0時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)C開始向上振動(dòng),并依次帶動(dòng)各點(diǎn)振動(dòng)起來,其中質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)圖像如圖乙所示,t=1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B剛開始振動(dòng),則( ) 圖3 A.B、D兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)始終相反 B.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)負(fù)的最大位移處時(shí),質(zhì)點(diǎn)C通過的路程為25 cm C.波速為v=1 m/s D.若質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)頻率變大,則波的傳播速度變大 E.質(zhì)點(diǎn)A處于正的最大位移處時(shí),質(zhì)點(diǎn)E也處于正的最大位移處 解析 根據(jù)對(duì)稱性,B、D兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)始終一致,故A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)A起振方向與質(zhì)點(diǎn)C起振方向相同,質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)負(fù)的最大位移處,需振動(dòng)T的時(shí)間,而波由質(zhì)點(diǎn)C傳到質(zhì)點(diǎn)A的時(shí)間為T,則質(zhì)點(diǎn)C通過的路程為s=5A=25 cm,故B正確;波速v=1 m/s,C正確;波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定,故D錯(cuò)誤;根據(jù)對(duì)稱性,A、E兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同,故E正確。 答案 BCE 4.圖4甲是一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波的圖像,圖乙是x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像,a、b是介質(zhì)中兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是( ) 圖4 A.質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)的周期為2 s B.這列波的波速是2 m/s C.這列波沿x軸負(fù)方向傳播 D.8 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b通過的路程是40 cm E.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置 解析 由題圖知,此波的波長λ=8 m,周期T=4 s,所以波速v==2 m/s,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)振幅為5 cm,一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為20 cm,8 s=2T,8 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程是40 cm,選項(xiàng)D正確;由振動(dòng)圖線可知t=0時(shí)刻,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng),所以波沿x軸正方向傳播,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)榇藭r(shí)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)方向向上,質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)方向向下,所以質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置,選項(xiàng)E正確。 答案 BDE 5.(2017湖北黃岡調(diào)研)一列自右向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波,在t=0時(shí)刻的波形圖如圖5所示,此時(shí)坐標(biāo)為(1,0)的質(zhì)點(diǎn)剛好開始運(yùn)動(dòng),在t=0.3 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)刻后首次到達(dá)波峰位置,質(zhì)點(diǎn)Q的坐標(biāo)是(-3,0),則下列說法正確的是( ) 圖5 A.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向 B.這列波的傳播速度為 m/s C.在0~0.3 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)的路程為0.03 m D.在t=0.5 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q首次到達(dá)波峰位置 E.這列波的波源起振方向沿y軸正方向 解析 根據(jù)t=0時(shí)刻的波形圖,可知波長λ=4 cm,在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向,選項(xiàng)A正確;在t=0.3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)刻后首次到達(dá)波峰位置,說明波動(dòng)周期T=0.4 s,這列波的傳播速度為v==10 cm/s=0.1 m/s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在0~0.3 s時(shí)間,即T時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)的路程為3個(gè)振幅,即38 cm=24 cm=0.24 m,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在t=0.5 s時(shí),波沿x軸負(fù)方向傳播了5 cm,質(zhì)點(diǎn)Q首次到達(dá)波峰位置,選項(xiàng)D正確;根據(jù)波形圖和傳播方向可知,這列波的波源起振方向沿y軸正方向,選項(xiàng)E正確。 答案 ADE 二、非選擇題 6.(2016沈陽質(zhì)量監(jiān)測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波,沿波的傳播方向依次有P、Q兩點(diǎn),平衡位置相距5.5 m,其振動(dòng)圖像如圖6甲所示,實(shí)線為P點(diǎn)的振動(dòng)圖像,虛線為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像。 圖6 (1)圖乙是t=0時(shí)刻波形的一部分,若波沿x軸正向傳播,試在給出的波形上用黑點(diǎn)標(biāo)明P、Q兩點(diǎn)的位置,并寫出P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)(橫坐標(biāo)用λ表示); (2)求波的最大傳播速度。 解析 (1)P、Q兩點(diǎn)的位置如圖所示,其坐標(biāo)為 P(0,0)、Q(,5 cm) (2)由題圖甲可知,該波的周期 T=1 s 由P、Q的振動(dòng)圖像可知,P、Q之間的距離是 s=(n+)λ=5.5 m 當(dāng)n=0時(shí),λ有最大值6 m 此時(shí)對(duì)應(yīng)波速最大,v==6 m/s。 答案 (1)P(0,0)、Q(,5 cm) (2)6 m/s- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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