高考物理第12章第2節(jié)知能演練強化闖關(guān)新人教選修34

1、高考物理 第12章第2節(jié) 知能演練強化闖關(guān) 新人教版選修3-41. (高考理綜卷)一列簡諧波在兩時刻的波形如圖1228中實線和虛線所示, 由圖可確定這列波的()圖1228A. 周期 B. 波速C. 波長 D. 頻率解析: 選C.只有題目中提供的圖形只能確定振幅和波長, 應(yīng)選項C正確. 2. (高考理綜卷)介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播, 對于其中某個振動質(zhì)點()A. 它的振動速度等于波的傳播速度B. 它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C. 它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長D. 它的振動頻率等于波源的振動頻率解析: 選 D.機械波傳播時, 質(zhì)點是在平衡位置附近做簡諧運動, 而波在介質(zhì)中是勻速傳播

2、, 質(zhì)點振動的速度與波的傳播速度是完全不同的, 兩者之間沒有必然聯(lián)系, 選項A錯誤; 在橫波中, 質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直, 而在縱波中, 質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上, 選項B錯誤; 質(zhì)點在一個周期內(nèi)走過的路程為四個振幅的長度, 而不是一個波長, 選項C錯誤; 介質(zhì)中的質(zhì)點做受迫振動, 其振動頻率等于驅(qū)動力的頻率, 選項D正確. 3. (高考理綜卷)如圖1229為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t0時的波形圖, 當(dāng)Q點在t0時的振動狀態(tài)傳到P點時, 那么()圖1229A. 1 cmx3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負(fù)方向運動B. Q處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向C.

3、Q處的質(zhì)點此時正在波峰位置D. Q處的質(zhì)點此時運動到P處Q點的振動狀態(tài)傳到P點, 即teq f(3,4)T時的波形圖(如圖), 由波的傳播方向知, 1 cmx2 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點沿y軸正向運動, A錯誤; 此時Q處的質(zhì)點在波谷, 具有沿y軸正方向的加速度, 所以B正確, C、D錯誤. 4. 利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖12210(a)、(b)所示, 那么()圖12210A. 圖(a)、(b)均顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象B. 圖(a)、(b)均顯示了波的衍射現(xiàn)象C. 圖(a)顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象, 圖(b)顯示了波的衍射現(xiàn)象D. 圖(a)顯示了波的衍射現(xiàn)象, 圖(b)顯示了波的干預(yù)現(xiàn)象解析: 選 D.此

4、題考查波的衍射、干預(yù). 意在考查考生對波的衍射和干預(yù)演示實驗的理解能力. 圖(a)表示波通過狹縫后發(fā)生衍射; 圖(b)現(xiàn)象出現(xiàn)穩(wěn)定的振動加強和振動減弱區(qū)域, 是波的干預(yù)現(xiàn)象. 5. 醫(yī)用“B超發(fā)出的超聲波頻率為7.25104 Hz, 某時刻這種超聲波在人體內(nèi)傳播的波形圖如圖12211所示(該波沿x軸正方向傳播). 圖12211(1)以該時刻為計時起始時刻, 畫出x1 cm處質(zhì)點的振動圖像(只畫一個周期); (2)在給患者的病變部位進(jìn)行檢測時, 從探頭發(fā)出的同一超聲波脈沖經(jīng)病變局部反射, 回到探頭有兩個信號, 兩個信號時間間隔20 s, 求患者病變局部的尺寸大小. 解析: (1)由題意可知Teq

5、 f(1,f)eq f(1,7.25104) seq f(4,29)104 s, 那么質(zhì)點振動圖像如下圖. (2)由波形圖可得波長2 cm這列波在人體內(nèi)的傳播速度vf1.45103 m/s患者病變局部的尺寸大小為leq f(vt,2)eq f(1.4510320106,2) m1.45 cm.答案: (1)見解析(2)1.45 cm一、選擇題1. (高考卷)聲波能繞過某一建筑物傳播而光波卻不能繞過該建筑物, 這是因為()A. 聲波是縱波, 光波是橫波B. 聲波振幅大, 光波振幅小C. 聲波波長較長, 光波波長較短D. 聲波波速較小, 光波波速很大解析: 選C.根據(jù)波產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件障礙物

6、或小孔的尺寸與波的波長差不多或比波的波長小可知, 聲波有明顯的衍射現(xiàn)象而光波的衍射現(xiàn)象不明顯是因為聲波的波長較長. 2.如圖12212表示產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動的情況, 圖中的圓表示波峰. 觀察到的波的頻率最低的點是()圖12212A. A點 B. B點C. C點 D. D點解析: 選 B.由圖中可知, 波源遠(yuǎn)離B點運動, 1 s內(nèi)通過B點的波峰個數(shù)最少, 頻率最低, 應(yīng)選項B正確. 3.(高考理綜卷)介質(zhì)中坐標(biāo)原點O處的波源在t0時刻開始振動, 產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播, t0時刻傳到L處, 波形如圖12213所示. 以下能描述x0處質(zhì)點振動的圖像是()圖12213圖12214x軸正

7、向傳播, 由“上下坡法可知tt0時L處的質(zhì)點振動方向向下, 可知x0處的起振方向向下, 故A、B兩項均錯; 還可判斷在t0時刻x0處的質(zhì)點振動方向也向下, 故C項正確, D項錯誤. 4. (五校聯(lián)考)如圖12215所示為一列在均勻介質(zhì)中傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖, 波速為2 m/s, 此時P點振動方向沿y軸負(fù)方向, 那么()圖12215A. 機械波傳播的方向沿x軸正方向B. P點的振幅比Q點的小C. 經(jīng)過t4 s, 質(zhì)點P將向右移動8 mD. 經(jīng)過t4 s, 質(zhì)點Q通過的路程是0.4 mP點振動方向沿y軸負(fù)方向可知波向右傳播, 選項A正確. 波傳播過程中, 各點振幅相同且質(zhì)點并不隨波遷移,

8、 選項B、C錯誤. 周期Teq f(,v)eq f(4,2) s2 s, t4 s為兩個周期, Q質(zhì)點完成兩個全振動, 路程為8A40 cm0.4 m, D正確. 5. 如圖12216所示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波, 實線為t0時刻的波形圖, 虛線為t0.6 s時的波形圖, 波的周期T0.6 s, 那么()圖12216A. 波的周期為2.4 sB. 在t0.9 s時, P點沿y軸正方向運動C. 經(jīng)過0.4 s, P點經(jīng)過的路程為4 mD. 在t0.5 s時, Q點到達(dá)波峰位置x軸負(fù)向傳播, T0.6 s, 由波形圖可知eq f(3,4)x, 用時間t0.6 seq f(3,4)T, T0

9、.8 s, A錯. t0.9 sT0.1 s, P點沿y軸負(fù)方向運動, 經(jīng)0.4 s, P點運動半個周期, 經(jīng)過的路程為0.4 m, B、C錯. t0, x10 m處質(zhì)點處在波峰, 經(jīng)0.5 s, 波峰向左傳x5 m, 故D正確. 6.(高考卷)如圖12217, 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播, 實線和虛線分別表示t10和t20.5 s(T0.5 s)時的波形, 能正確反映t37.5 s時波形的是圖()圖12217圖12218解析: 選 D.此題考查波動圖像. 意在考查考生對波動圖像的理解能力. 由題圖可知Teq blc(rc)(avs4alco1(f(1,4)n)0.5 s, 那么波的周期Te

10、q f(2,4n1), 又T0.5 s, 即n0, 所以該波的周期T2 s, t37.5 s3eq f(3,4)T, 所以D正確. 7. (調(diào)研)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播, 假設(shè)在x1 m 處質(zhì)點的振動圖像如圖12219所示, 那么該波在t0.3 s時刻的波形曲線為()圖12219圖12220t0.3 s時刻處于x1 m處的質(zhì)點在波谷位置. 顯然t0.3 s時刻的波形圖中只有A對應(yīng)了x1 m處的質(zhì)點處在波谷位置, A正確. 8. (高考卷)一列簡諧橫波沿x軸正向傳播, 傳到M點時波形如圖12221所示, 再經(jīng)0.6 s, N點開始振動, 那么該波的振幅A和頻率f為()圖12221A. A1

11、mf5 Hz B. A0.5 mf5 HzC. A1 mf2.5 Hz D. A0.5 mf2.5 Hz解析: 選 D.由圖像可知, 該簡諧橫波的振幅A0.5 m, 波的傳播速度veq f(x,t)f, feq f(x,t)eq f(6,0.64) Hz2.5 Hz, 應(yīng)選項D正確. 9. (高考全國理綜卷)一列簡諧橫波沿x軸傳播, 波長為1.2 m, 振幅為A.當(dāng)坐標(biāo)為x0處質(zhì)元的位移為eq f(r(3),2)A且向y軸負(fù)方向運動時, 坐標(biāo)為x0.4 m處質(zhì)元的位移為eq f(r(3),2)A.當(dāng)坐標(biāo)為x0.2 m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運動時, x0.4 m處質(zhì)元的位移和運動方向

12、分別為()A. eq f(1,2)A、沿y軸正方向 B. eq f(1,2)A、沿y軸負(fù)方向C. eq f(r(3),2)A、沿y軸正方向 D. eq f(r(3),2)A、沿y軸負(fù)方向解析: 選C.1.2 m, 坐標(biāo)為x0.4 m處的質(zhì)元距坐標(biāo)原點為eq f(1,3), 假設(shè)波沿x軸正方向傳播, 其波形如下圖. 此時x0.2 m處質(zhì)元在平衡位置且向y軸負(fù)方向運動, x0.4 m處質(zhì)元也向y軸負(fù)方向運動; 當(dāng)x0.2 m處質(zhì)元在平衡位置且向y軸正方向運動時, 需經(jīng)teq f(n,2)T, 此時x0.4 m處質(zhì)元應(yīng)在平衡位置之下yeq f(r(3),2)A, 沿y軸正方向, C正確. 假設(shè)波沿x

13、軸負(fù)方向傳播, 如下圖位移為eq f(r(3),2)A處的質(zhì)元距O點大于eq f(1,3), 故此題選C.二、非選擇題10. (高考單科卷)兩列簡諧波沿x軸相向而行, 波速均為v0.4 m/s, 兩波源分別位于A、B處, t0時的波形如圖12222所示. 當(dāng)t2.5 s時, M點的位移為_cm, N點的位移為_cm.圖12222解析: 2.5 s內(nèi)兩波傳播的距離為svt0.42.5 m1 m、t2.5 s時的波形圖如下圖, 由波的疊加規(guī)律可知, N、M兩點的位移為0和2 m.答案: 2011.(高考課標(biāo)全國理綜卷)波源S1和S2振動方向相同, 頻率均為4 Hz, 分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、

14、A兩點處, OA2 m, 如圖12223所示. 兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸相向傳播, 波速為4 m/s.兩波源振動的初始相位相同. 求: 圖12223(1)簡諧橫波的波長; (2)OA間合振動振幅最小的點的位置. 解析: (1)設(shè)簡諧橫波波長為, 頻率為f, 波速為v, 那么eq f(v,f)代入數(shù)據(jù)得1 m. (2)以O(shè)為坐標(biāo)原點, 設(shè)P為OA間的任意一點, 其坐標(biāo)為x, 那么兩波源到P點的波程差l為lx(2x), 0 x2其中x、l以m為單位. 合振動振幅最小的點的位置滿足leq blc(rc)(avs4alco1(kf(1,2), k為整數(shù)聯(lián)立式, 得x0.25 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,1.75 m12. 某時刻的波形圖如圖12224所示, 波沿x軸正方向傳播, 質(zhì)點P的坐標(biāo)x0.32 m. 從此時刻開始計時: 圖12224(1)假設(shè)每間隔最小時間0.4 s重復(fù)出現(xiàn)波形圖, 求波速; (2)假設(shè)P點經(jīng)過0.4 s第一次到達(dá)正向最大位移, 求波速; (3)假設(shè)P點經(jīng)過0.4 s到達(dá)平衡位置, 求波速. 解析: (1)從波的圖像可以看出波長為: 0.8 m, 由題意知, 波的周期為: T0.4 s, 那么波速為: v1eq f(,T)eq