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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第2講 機(jī)械波課時作業(yè)(選修3-4)
一、選擇題(在題后給出的選項(xiàng)中,第1~4題只有一項(xiàng)符合題目要求,第5~9題有多項(xiàng)符合題目要求)
1.(xx年天津卷)平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動,產(chǎn)生頻率50 Hz的簡諧波向x軸正、負(fù)兩個方向傳播,波速均為100 m/s.平衡位置在x軸上的P、Q兩個質(zhì)點(diǎn)隨波源振動著,P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP=3.5 m,xQ=-3 m.當(dāng)S位移為負(fù)且向-y方向運(yùn)動時,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的( )
A.位移方向相同、速度方向相反
B.位移方向相同、速度方向相同
C.位移方向相反、速度方向相反
D.位移方向相同、速度方向相同
2、
【答案】D
2.如圖K12-2-1所示為觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置,AC和BD是兩塊擋板,AB是一個孔,O是波源,圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長,則對波經(jīng)過孔后的傳播情況,下列描述不正確的是( )
圖K12-2-1
A.此時能明顯地觀察到波的衍射現(xiàn)象
B.擋板前后波紋間距離相等
C.如果將孔AB擴(kuò)大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象
D.如果孔的大小不變,波源頻率增大,能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象
【答案】D
3.(xx年重慶二模)如圖K12-2-2所示,曲線表示一列橫波的傳播,其中實(shí)線是t1=1 s時的波形,虛線是t2=2.5
3、 s時的波形,且(t2-t1)小于一個周期,由此可以判斷:
①波長一定為40 cm;②此波一定是向x軸正方向傳播;③振幅為10 cm;④周期可能為6 s,也可能為2 s.
其中正確的是( )
圖K12-2-2
A.只有②和③ B.只有①和④
C.只有①和② D.只有①、②和③
【答案】B
4.(xx年四川卷)如圖K12-2-3所示,甲為t=1 s時某橫波紋的波形圖象,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖象.距該質(zhì)點(diǎn)Δx=0.5 m 處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象可能是( )
圖K12-2-3
【答案】A
5.(xx年山東模擬)如圖K12-2-4所示是一列簡諧波在t=0時的波
4、形圖象,波速為v=10 m/s,此時波恰好傳到I點(diǎn),下列說法中正確的是( )
圖K12-2-4
A.此列波的周期為T=0.4 s
B.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動過程中位移總是相等
C.質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向
D.當(dāng)t=5.1 s時,x=10 m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處
E.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同
【答案】ABC
6.圖K12-2-5甲為一列簡諧橫波在t=0時的波形圖,圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象.下列說法正確的是( )
圖K12-2-5
A.質(zhì)點(diǎn)P的振幅為6 cm
B.橫波傳播的波速為1 m/s
C.橫波沿x軸負(fù)方向傳
5、播
D.在任意4 s內(nèi)P運(yùn)動的路程為24 cm
E.在任意1 s內(nèi)P運(yùn)動的路程為6 cm
【答案】ABD
7.(xx年株洲二模)如圖K12-2-6所示,一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,從波傳到x=1 m的P點(diǎn)時開始計(jì)時,已知在t=0.4 s時PM間第一次形成圖示波形,此時x=4 m的M點(diǎn)正好在波谷.下列說法中正確的是( )
圖K12-2-6
A.P點(diǎn)的振動周期為0.4 s
B.P點(diǎn)開始振動的方向沿y軸正方向
C.當(dāng)M點(diǎn)開始振動時,P點(diǎn)正好在波峰
D.這列波的傳播速度是10 m/s
E.從計(jì)時開始的0.4 s內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)通過的路程為30 cm
【答案】ACD
8.對聲波的
6、各種現(xiàn)象,以下說法中正確的是( )
A.在空房子里講話,聲音特別響,這是聲音的共振現(xiàn)象
B.繞正在發(fā)音的音叉走一圈,可以聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音,這是聲音的干涉現(xiàn)象
C.火車遠(yuǎn)去時,音調(diào)變低
D.把耳朵貼在鐵軌上可以聽到遠(yuǎn)處的火車聲,屬于聲波的衍射現(xiàn)象
【答案】BC
9.如圖K12-2-7所示,S1和S2是兩個波源,由它們發(fā)出的波的頻率相同,相互疊加,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷.對于a、b、c三處質(zhì)點(diǎn)的振動情況,下列判斷正確的是( )
圖K12-2-7
A.b質(zhì)點(diǎn)的振動永遠(yuǎn)減弱
B.a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇
C.b質(zhì)點(diǎn)在此刻是波谷與波谷相遇
D.c質(zhì)點(diǎn)的振動永遠(yuǎn)減弱
7、
【答案】CD
二、非選擇題
10.一根彈性繩沿x軸方向設(shè)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的簡諧運(yùn)動,于是在繩上形成一簡諧波,繩上質(zhì)點(diǎn)N的平衡位置為x=5 m,振動傳播到質(zhì)點(diǎn)M時的波形如圖K12-2-8所示.求:
圖K12-2-8
(1)繩的左端振動后經(jīng)多長時間傳播到質(zhì)點(diǎn)N;
(2)質(zhì)點(diǎn)N開始振動時,繩的左端已通過的路程.
【答案】(1)2.5 s (2)80 cm
11.一列簡諧波沿x軸正方向傳播,t=0時波形如圖12-2-9甲所示,已知在0.6 s末,A點(diǎn)恰第四次(圖中為第一次)出現(xiàn)波峰,求:
圖K12-2-9
(1)該簡諧波的
8、波長、波速分別為多少;
(2)經(jīng)過多少時間x=5 m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰;
(3)如果以該機(jī)械波傳到質(zhì)點(diǎn)P開始計(jì)時,請?jiān)趫D乙中畫出P點(diǎn)的振動圖象,并標(biāo)明必要的橫、縱坐標(biāo)值,至少畫出一個周期的圖象.
【答案】(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)見解析圖
【解析】(1)由圖甲可知λ=2 m
該波周期T= s=0.2 s
故v==10 m/s.
(2)經(jīng)時間t波峰傳到P點(diǎn):t== s=0.45 s
(3)如圖所示.
12.一列橫波在x軸上傳播,a、b是x軸上相距sab=6 m的兩質(zhì)點(diǎn),t=0時,b點(diǎn)正好到達(dá)最高點(diǎn),且b點(diǎn)到x軸的距離為4 cm,而此時a點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動.已知這列波的頻率為25 Hz.
(1)求經(jīng)過時間1 s,a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程;
(2)若a、b在x軸上的距離大于一個波長,求該波的波速.
【答案】(1)4 m (2) m/s (n=1,2,3…)或 m/s (n=1,2,3…)