《湖北省2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 12.2《機(jī)械波、波的圖象、波的衍射、干涉》試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《湖北省2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 12.2《機(jī)械波、波的圖象、波的衍射、干涉》試題(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2單元 機(jī)械波 波的圖象 波的衍射、干涉
1.介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在t=0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,波形如圖所示.下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動的圖象是( )
2.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某一時刻的波形圖如圖所示,此時質(zhì)點(diǎn)P、S跟質(zhì)點(diǎn)Q、R的振動位移大小相等、方向相反.由圖可知,在此后的任一時刻( )
A.質(zhì)點(diǎn)P和S的振動加速度大小和方向總相同
B.質(zhì)點(diǎn)P和Q的振動位移大小總相同、方向總相反
C.質(zhì)點(diǎn)P和S的振動速度大小和方向總相同
D.質(zhì)點(diǎn)P和R的振動加速度大小總相同、方向總相反
3.(2020·全國理綜,21)在學(xué)
2、校運(yùn)動場上50m直跑道的兩端,分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚(yáng)聲器.兩個揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波.一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā),向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10m.在此過程中,他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為( )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.(2020·北京理綜,15)一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波,波速為4m/s.某時刻波形如圖所示,下列說法正確的是( )
A.這列波的振幅為4cm
B.這列波的周期為1s
C.此時x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動
D.此時x=4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0
5.(2020·全國新課標(biāo)Ⅰ卷,節(jié)選)圖a為一列
3、簡諧橫波在t=2 s時的波形圖,圖b為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象,P是平衡位置為x=2 m的質(zhì)點(diǎn).下列說法正確的是()
A.波速為0.5 m/s
B.波的傳播方向向右
C.0~2 s時間內(nèi),P運(yùn)動的路程為8 cm
D.0~2 s時間內(nèi),P向y軸正方向運(yùn)動
E.當(dāng)t=7 s時,P恰好回到平衡位置
6.(2020·福建卷)在均勻介質(zhì)中,一列沿x軸正向傳播的橫波,其波源O在第一個周期內(nèi)的振動圖象如右圖所示,則該波在第一個周期末的波形圖是( )
7.如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2 s時
4、刻的波形圖.該波的波速為0.8 m/s,則下列說法正確的是 ()
A.這列波的波長是14 cm
B.這列波的周期是0.5 s
C.這列波可能是沿x軸正方向傳播的
D.t=0時,x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向
8.如圖所示,甲是一列橫波在某一時刻的波動圖象,乙是在x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)從該時刻開始計時的振動圖象,a、b是介質(zhì)中兩個質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()
A.這列波沿x軸的正方向傳播
B.這列波的波速是1.5 m/s
C.b比a先回到平衡位置
D.a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振幅都是10 cm
9.如圖甲所示,一列機(jī)械橫波沿ab直線向右傳播,已知a、b兩點(diǎn)間的距離為1 m,a
5、、b兩點(diǎn)的振動情況如圖乙所示,下列說法中正確的是 ()
A.波速可能是m/s B.波速可能大于1 m/s
C.波長可能是m D.波長可能大于4 m
10.(2020·安徽理綜,24)如圖所示,質(zhì)量為M、傾角為α的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ,斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊.壓縮彈簧使其長度為L時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運(yùn)動中,斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度為g.
(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度.
(2)選物
6、塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸,用x表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運(yùn)動.
(3)求彈簧的最大伸長量.
參考答案
1.解析:由波動圖象知,L處質(zhì)點(diǎn)的振動方向沿y軸負(fù)方向,故x0處質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向,A、B兩項錯誤;又由波動圖象知,t0時刻x0處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,C項正確,D項錯誤.
答案:C
2.解析:由波動圖象可得,P、R兩點(diǎn)相隔半個波長,所以在振動過程中的位移、加速度總是大小相等、方向相反,故只有D項對.
答案:D
3.解析:設(shè)該同學(xué)向某一端點(diǎn)運(yùn)動距離x(m)(x≤
7、10),他所在的位置與兩個端點(diǎn)的距離差Δx=(25+x)-(25-x)=2x,當(dāng)距離差等于波長的整數(shù)倍時,為聲音最強(qiáng)處,從聲音最強(qiáng)處繼續(xù)行進(jìn),聲音開始由強(qiáng)變?nèi)?所以有5n<2x,即n<4,n的取值為0,1,2,3.
答案:B
4.解析:由圖象可得該波的波長為8m,振幅為2cm,A項錯誤;由v=得周期T=2s,B項錯誤;由波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動方向間的關(guān)系可知此時x=4m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動,C項錯誤;此時x=4m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,受到的回復(fù)力為0,因此加速度也為0,D項正確.
答案:D
5.解析:v==m/s=0.5 m/s,A正確.x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=2 s時正在向下
8、振動,根據(jù)“上坡下”法可判斷機(jī)械波向左傳播,B錯誤;0~2 s是半個周期,P點(diǎn)運(yùn)動的路程為2×4 cm=8 cm,C正確,D錯誤;7 s是此時刻再經(jīng)過5 s,即1T,這時P點(diǎn)剛好回到平衡位置,E正確.
答案:ACE
6.解析: 由振動圖象可知,波源的起振方向是沿y軸負(fù)方向的,由題干可知該波沿x軸正方向傳播,由質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系可知,該波在第一個周期末的波形圖如圖D所示.
答案:D
7.解析:由題圖知該波的波長λ=12 cm,故A項錯誤.由v=,得T= s=1.5×10-1 s,故B項錯誤.因==,故該波沿x軸負(fù)方向傳播,所以C項錯誤.由波沿x軸負(fù)方向傳播可判定t=0時刻
9、,x=4 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動方向沿y軸負(fù)方向,故D項正確.
答案:D
8.解析:由振動圖象得x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)該時刻向y軸正向運(yùn)動,對照波動圖象可知,波的傳播方向為x軸負(fù)向,A錯誤;此刻b向平衡位置運(yùn)動,a遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動,b先回到平衡位置,C正確;由振動圖象得T=4 s,由波動圖象得λ=8 m,故v==2 m/s,B錯誤;所有質(zhì)點(diǎn)的振幅都為5 cm,D錯誤.
答案:C
9.解析:由振動圖象可知,T=4 s,由題意結(jié)合a、b兩點(diǎn)的振動情況可得,(+n)λ=1 m,解得,λ=4 m(n=0,1,2,…),選項C正確,D錯誤;波速可能值是v==m/s(n=0,1,2,…),選項A、B錯誤.
答案:C
10.解析:(1)設(shè)物塊在斜面上平衡時,彈簧伸長量為ΔL,有
mgsinα-kΔL=0,解得ΔL=
此時彈簧的長度為L+
(2)當(dāng)物塊的位移為x時,彈簧的伸長量為x+ΔL,物塊所受合力為
F合=mgsinα-k(x+ΔL)
聯(lián)立以上各式可得F合=-kx
可知物塊做簡諧運(yùn)動.
(3)物塊做簡諧運(yùn)動的振幅為A=+
由對稱性可知,最大伸長量為+
答案:見解析