(新課標(biāo))2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題十三 波、光和相對(duì)論 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練55.doc
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課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(五十五) 落實(shí)雙基 [基礎(chǔ)鞏固] 1.(2017湖北八校聯(lián)考)如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=4 m/s,試回答下列問題: (1)求出x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)在0~1.25 s內(nèi)通過的路程及t=1.25 s時(shí)該質(zhì)點(diǎn)的位移; (2)寫出x=2.0 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式. [解析] (1)由題圖可知波長(zhǎng)λ=2.0 m, 振幅A=5 cm. 由T=,解得T=0.5 s, 又1.25 s=2T, 故0~1.25 s內(nèi)的路程為4A=50 cm. 1.25 s時(shí)位移y=5 cm. (2)x=2.0 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),且ω==4π rad/s, 則x=2.0 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式為 y=-5sin 4πt(cm)或y=5sin(4πt+π)(cm). [答案] (1)50 cm 5 cm (2)y=-5sin 4πt(cm)或y=5sin(4πt+π)(cm) [素能培養(yǎng)] 2.(多選)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3 m.已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s.下列說法正確的是( ) A.波速為4 m/s B.波的頻率為1.25 Hz C.x坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.6 s時(shí)恰好位于波谷 D.x坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2 s時(shí)恰好位于波峰 E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí),x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷 [解析] 任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s,則T=0.4 s,解得T=0.8 s;從圖象中可知λ=4 m,所以v==5 m/s,故A錯(cuò)誤;根據(jù)公式f=可得波的頻率為1.25 Hz,B正確;x坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為3 m的質(zhì)點(diǎn)相隔12 m,為波長(zhǎng)的整數(shù)倍,而x坐標(biāo)為3 m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t=0.6 s即四分之三周期振動(dòng)到平衡位置,所以x坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.6 s時(shí)振動(dòng)到平衡位置,C錯(cuò)誤;x坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為2 m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終相同,x坐標(biāo)為2 m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t=0.2 s即四分之一周期恰好位于波峰,故x坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2 s時(shí)恰好位于波峰,D正確;x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為1 m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終相同,質(zhì)點(diǎn)P與坐標(biāo)為1 m的質(zhì)點(diǎn)為反相點(diǎn),當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí),x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷,E正確. [答案] BDE 3.如圖所示,簡(jiǎn)諧橫波a沿x軸正方向傳播,簡(jiǎn)諧橫波b沿x軸負(fù)方向傳播,波速都是10 m/s,振動(dòng)方向都平行于y軸.t=0時(shí)刻,這兩列波的波形如圖所示.下列選項(xiàng)是平衡位置在x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)從t=0開始在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖象,其中正確的是( ) [解析] 沿著波的傳播方向看去,“上坡下,下坡上”,則兩列波上平衡位置x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻都沿y軸正方向振動(dòng),由T=可知兩列波的周期相同,則兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x=2 m處,此時(shí)x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為3 cm,由圖可知,選項(xiàng)B正確. [答案] B 4. (2017天津卷)手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩水平傳播,示意如右圖.繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P,且O、P的平衡位置間距為L(zhǎng).t=0時(shí),O位于最高點(diǎn),P的位移恰好為零,速度方向豎直向上,下列判斷正確的是( ) A.該簡(jiǎn)諧波是縱波 B.該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2L C.t=時(shí),P在平衡位置上方 D.t=時(shí),P的速度方向豎直向上 [解析] 振動(dòng)方向與傳播方向垂直,故該簡(jiǎn)諧波是橫波,A錯(cuò)誤;根據(jù)“下坡上”判斷,P距離O的最近距離L=λ,所以最大波長(zhǎng)等于4L,B錯(cuò)誤;經(jīng)過T,P位于波峰,所以T時(shí),P在平衡位置上方,C正確;在T時(shí),P正在從波峰回到平衡位置,速度方向豎直向下,D錯(cuò)誤. [答案] C 5.(多選)(2017遼寧沈陽聯(lián)考)一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如右圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.1 s第一次到平衡位置,波速為5 m/s,則下列說法正確的是( ) A.該波沿x軸負(fù)方向傳播 B.Q點(diǎn)的振幅比P點(diǎn)的振幅大 C.P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=2.5 m D.Q點(diǎn)(橫坐標(biāo)為x=7.5 m)的振動(dòng)方程為y=5cost(cm) E.x=3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)振動(dòng)的位移始終相反 [解析] 質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿-y方向運(yùn)動(dòng),振動(dòng)比左側(cè)鄰近的波峰早,所以該波沿x軸負(fù)方向傳播,A正確;簡(jiǎn)諧橫波傳播過程中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅相同,B錯(cuò)誤;波沿x軸負(fù)方向傳播,0.1 s內(nèi)向左傳播的距離為x=vt=50.1 m=0.5 m,由波形平移法知圖中x=3 m處的狀態(tài)傳到P點(diǎn),所以P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=2.5 m,C正確;由v=、ω=得ω== rad/s,題圖中Q點(diǎn)的振動(dòng)方程y=Acosωt=5cost (cm),D正確;x=3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)相距小于半個(gè)波長(zhǎng),所以振動(dòng)的位移不是始終相反,E錯(cuò)誤. [答案] ACD 6.下圖為某一報(bào)告廳主席臺(tái)的平面圖,AB是講臺(tái),S1、S2是與講臺(tái)上話筒等高的喇叭,它們之間的相互位置和尺寸如圖所示.報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生嘯叫.為了避免嘯叫,話筒最好擺放在講臺(tái)上 適當(dāng)?shù)奈恢?,在這些位置上兩個(gè)喇叭傳來的聲音因干涉而相消.已知空氣中聲速為340 m/s,若報(bào)告人聲音的頻率為136 Hz,問講臺(tái)上這樣的位置有多少個(gè)? [解析] 頻率f=136 Hz的聲波波長(zhǎng)λ==2.5 m 式中v=340 m/s,是空氣中的聲速 在下圖中,O是AB的中點(diǎn),P是OB上任一點(diǎn) 將(S1P-S2P)表示為S1P-S2P=k,式中k為實(shí)數(shù) 當(dāng)k=0,2,4,…時(shí),從兩個(gè)喇叭傳來的聲波因干涉而加強(qiáng) 當(dāng)k=1,3,5,…時(shí),從兩個(gè)喇叭傳來的聲波因干涉而減弱 由此可知,O是干涉加強(qiáng)點(diǎn) 對(duì)于B點(diǎn),S1B-S2B=20 m-15 m=4 所以,B點(diǎn)也是干涉加強(qiáng)點(diǎn) 因此,O、B之間有2個(gè)干涉減弱點(diǎn).由對(duì)稱性可知,AB上有4個(gè)干涉減弱點(diǎn). [答案] 4個(gè)- 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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