2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第十二章 第二講 每課一測(cè)

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1、 [每課一測(cè)] 1．聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不能繞過該建筑物，這是因?yàn)?　　) A．聲波是縱波，光波是橫波 B．聲波振幅大，光波振幅小 C．聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很短 D．聲波波速較小，光波波速很大 解析：建筑物尺度比較大，聲波的波長(zhǎng)與它相比，相差不大，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，而光波波長(zhǎng)要小的多，不能發(fā)生明顯的衍射，故C項(xiàng)正確。 答案：C 2．一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝2 s時(shí)刻的波形如圖1甲所示，則圖乙表示圖甲中E、F、G、H四個(gè)質(zhì)點(diǎn)中哪一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像(　　) 圖 1 A．E點(diǎn)　　　　　　　　　 B．F點(diǎn) C．G點(diǎn) D．H點(diǎn)

2、解析：由圖乙可知，t＝2 s質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置往下振動(dòng)，波沿著x軸正方向傳播，圖甲中符合要求的是H點(diǎn)，選項(xiàng)D正確。 答案：D 3．圖2甲表示一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝20 s時(shí)的波形圖，圖乙是該列波中的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，由甲、乙兩圖中所提供的信息可知這列波的傳播速度以及傳播方向分別是(　　) 圖 2 A．v＝25 cm/s，向左傳播 B．v＝50 cm/s，向左傳播 C．v＝25 cm/s，向右傳播 D．v＝50 cm/s，向右傳播 解析：由圖可知，λ＝100 cm，T＝2 s，則v＝＝50 cm/s；由乙圖知，t＝0 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置往上振動(dòng)，t＝20 s＝10T，故圖甲中的P點(diǎn)經(jīng)

3、平衡位置往上振動(dòng)，故波向左傳播，選項(xiàng)B正確。 答案：B 4.一列橫波沿x軸傳播，傳播方向未知。t時(shí)刻與t＋0.4 s時(shí)刻波形相同，兩時(shí)刻在x軸上－3 m～3 m的區(qū)間內(nèi)的波形如圖3所示。由圖像可以判定 ①該波最大速度為10 m/s?、谠趖＋0.2 s時(shí)，x＝3 m的質(zhì)點(diǎn)位移為零?、圪|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的最大值為0.4 s?、苋舨ㄑ豿軸正方向傳 圖 3 播，各質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的方向向上，上述說法中正確的是(　　) A．①②　　　　 　 B．②③ C．③④ D．①④ 解析：t時(shí)刻與t＋0.4 s時(shí)該波形相同，所以nT＝0.4 s(n＝1、2…)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的最大值為0.4 s

4、，故③正確；波速v＝＝(n＝1、2…)，則該波的最小速度為10 m/s，故①錯(cuò)誤；在t＋0.2 s時(shí)，＝＝(n＝1、2…)，則x＝3 m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，位移為0，故②正確；由波形圖無法判斷各質(zhì)點(diǎn)的剛開始振動(dòng)方向，故④錯(cuò)誤。 答案：B 5．(2020·重慶高考)介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn) O處的波源在t＝0時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播，t0時(shí)刻傳到L處，波形如圖4所示。下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖像是(　　) 圖 5 解析：波向右傳播，由波形圖知t0時(shí)刻x＝L處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)方向向下，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由波形圖還知在t0時(shí)刻，x＝x0處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則選項(xiàng)C正確

5、、選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：C 6.如圖6所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t＝0.05 s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是80 cm/s，則下列說法中正確的是(　　) A．這列波有可能沿x軸正方向傳播 圖 6 B．這列波的波長(zhǎng)是10 cm C．t＝0.05 s時(shí)刻x＝6 cm處的質(zhì)點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng) D．這列波的周期一定是 0.15 s 解析：由波的圖像可看出，這列波的波長(zhǎng)λ＝12 cm，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)v＝，可求出這列波的周期為T＝＝ s＝0.15 s，選項(xiàng)D正確；根據(jù)x＝vt＝80×0.05 cm＝4 cm可判斷，波應(yīng)沿x軸負(fù)方向傳播，

6、根據(jù)波的“微平移”法可判斷t＝0.05 s時(shí)刻x＝6 cm處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。 答案：D 7．在O點(diǎn)有一波源，t＝0時(shí)刻開始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波。t1＝4 s時(shí)，距離O點(diǎn)為3 m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t2＝7 s時(shí)，距離O點(diǎn)為4 m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷。則以下說法正確的是(　　) A．該橫波的波長(zhǎng)為2 m B．該橫波的周期為4 s C．該橫波的波速為1 m/s D．距離O點(diǎn)為5 m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6 s末 解析：本題考查波的形成和傳播的知識(shí)及有關(guān)波長(zhǎng)、波速、周期的計(jì)算。由題意可知，A點(diǎn)從開始振動(dòng)到第一次到達(dá)波峰的時(shí)間為，故波傳到A點(diǎn)的

7、時(shí)間為t1－＝4 s－，由波的傳播公式x＝vt得3 m＝v×(4 s－)；同理，B點(diǎn)從開始振動(dòng)到第一次到達(dá)波谷的時(shí)間為，故波傳到B點(diǎn)的時(shí)間為t2－＝7 s－，由波的傳播公式x＝vt得4 m＝v×(7 s－)；聯(lián)立解得：T＝4 s，v＝1 m/s，故選項(xiàng)B、C正確；波長(zhǎng)λ＝vT＝1 m/s×4 s＝4 m，距離O點(diǎn)為5 m的質(zhì)點(diǎn)第一次向上振動(dòng)的時(shí)刻為＝5 s，A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：BC 8．一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖7所示，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿－y運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.1 s第一次到達(dá)平衡位置，波速為5 m/s，那么 圖 7 (1)該波沿________(選填“＋x”或“－x”)方向傳播

8、； (2)圖中Q點(diǎn)(坐標(biāo)為x＝7.5 m的點(diǎn))的振動(dòng)方程y＝________cm； (3)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x＝________m 。 解析：(1)由質(zhì)點(diǎn)P可判斷出波的傳播方向。 (2)由v＝、ω＝得ω＝＝ rad/s，題圖中Q點(diǎn)的振動(dòng)方程y＝Acos ωt＝5cost(cm)。 (3)0.1 s內(nèi)機(jī)械波傳播的距離為x＝vt＝0.5 m，考慮到機(jī)械波向左傳播，故xP＝(3－0.5) m＝2.5 m。 答案：(1)－x　(2)5cost　(3)2.5 9．(2020·新課標(biāo)全國(guó)卷)波源S1和S2振動(dòng)方向相同，頻率均為4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點(diǎn)處，OA＝2 m，如圖8

9、所示。兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s。已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同。求： 圖8 (1)簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)； (2)OA間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置。 解析：(1)設(shè)波長(zhǎng)為λ，頻率為υ，則波速為v＝λυ， 代入已知數(shù)據(jù)得：λ＝1 m (2)以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)P為OA間任一點(diǎn)，其坐標(biāo)為x，則兩波源到P點(diǎn)的波程差Δl＝x－(2－x)，0≤x≤2。其中x、Δl以m為單位。 合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置滿足Δl＝(k＋)λ，k為整數(shù) 解得：x＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m。 答案：(1)1 m　(2)0.25 m　0.75 m　1.25 m　1

10、.75 m 10.一根彈性繩沿x軸方向放置，左端在原點(diǎn)O處，用手握住繩的左端使其沿y軸方向做周期為1 s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，于是在繩上形成一簡(jiǎn)諧波。繩上質(zhì)點(diǎn)N的平衡位置為x＝5 m，振動(dòng)傳播到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)的波形如圖9所示。求： (1)繩的左端振動(dòng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間傳播到質(zhì)點(diǎn)N； 圖 9 (2)質(zhì)點(diǎn)N開始振動(dòng)時(shí)，繩的左端已通過的路程； (3)如果從N開始振動(dòng)計(jì)時(shí)，畫出質(zhì)點(diǎn)N振動(dòng)的位移—時(shí)間圖線。 解析：(1)由題圖知，波長(zhǎng)λ＝2 m，波速v＝＝2 m/s 振動(dòng)傳播到質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)歷的時(shí)間t＝＝ s＝2.5。 (2)質(zhì)點(diǎn)N開始振動(dòng)時(shí)，繩的左端通過的路程s＝×4A＝×4×8 cm＝80 cm。 (3

11、)質(zhì)點(diǎn)N振動(dòng)的位移—時(shí)間圖像如圖所示。 答案：(1)2.5 s　(2)80 cm　(3)見解析 11.漁船常利用超聲波來探測(cè)遠(yuǎn)處魚群的方位。已知某超聲波頻率為1.0×105 Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖像如圖10所示。 (1)從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出x＝7.5×10－3 m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像(至少一個(gè)周期)。 (2)現(xiàn)測(cè)得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為4 s， 圖 10 求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng))。 解析：(1)如圖所示。 (2)由波形圖讀出波長(zhǎng)λ＝15×10－3 m 由波速公式得 v＝λf① 魚群與漁船的距離為

12、 x＝vt② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得 x＝3 000 m③ 答案：(1)見解析圖　(2)3 000 m 12．一列簡(jiǎn)諧波沿x軸方向傳播，已知x軸上x1＝0和x2＝1 m兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線分別如圖11甲、乙所示，求此波的傳播速度。 圖 11 解析：由所給出的振動(dòng)圖像可知周期T＝4×10－3 s。 由題圖可知，t＝0時(shí)刻，x1＝0的質(zhì)點(diǎn)P(其振動(dòng)圖像即為圖甲)在正最大位移處，x2＝1 m的質(zhì)點(diǎn)Q(其振動(dòng)圖像即為圖乙)在平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以當(dāng)簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播時(shí)，PQ間距離為(n＋)λ1，當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，PQ間距離為(n＋)λ2，其中n＝0,1,2… 因?yàn)?n＋)λ1＝1 m，所以λ1＝ m 因?yàn)?n＋)λ2＝1 m，所以λ2＝ m 波沿x軸正向傳播時(shí)的波速 v1＝＝ m/s(n＝0,1,2…) 波沿x軸負(fù)向傳播時(shí)的波速 v2＝＝ m/s(n＝0,1,2…) 答案：波沿x軸正向傳播時(shí) v1＝ m/s(n＝0,1,2…) 波沿x軸負(fù)向傳播時(shí) v2＝ m/s(n＝0,1,2…)