高考物理 专题15 振动和波 备考强化训练39 机械波(一)新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc
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1、强化训练39 机械波(一)本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于:理解波的形成及传播特点,能区别纵波和横波,掌握波的图象和波长、频率及波速的关系。解这类题要特别注意波长、波速、周期的多解性,不要漏解;特别注意振动图像与波动图像之间的必然联系,有效地解决两种图像之间的转换问题为妙。全卷19题,总计120分,选做题12道备用。一、破解依据机械波:机械振动在介质中的传播过程。条件:波源和介质形成:各点均做受迫振动;沿波速方向前一点带动后一点;各点振幅、周期均相同;质点均不会随波迁移,波只能传播振动形式和振动能量; 分类:横波和纵波(略)波
2、速、波长和频率的关系;。横波的传播规律:周期性和对称性(略);传播方向,由波源及远判断;传播距离,依或、等计算;振动方向,在波动图象中沿传播方向看,为“上坡下,下坡上” ;同相与反相,若某质点与准质点距离为波长的整数倍,则该质点与准质点同相,若某质点与准质点距离为半波长的奇数倍,则该质点与准质点反相。声波(略)波的特性波的干涉条件:频率相同;结果:两波相遇,出现振动加强、减弱的互相间隔的若干区域。若某点到两波源的波程差等于波长的整数倍,则振动加强;若某点到两波源的波程差等于半波长的奇数倍,则振动减弱。波的衍射条件:或能比于。结果:明显的衍射现象。多普勒效应:定义:波源与观察者相对运动(原因),
3、使后者感觉其频率发生变化(效果)。特征:两者接近,感觉频率增大;反之,则减小。应用:测定车辆的速度;天体对地球的速度。振动图象和波的图象物理意义(略) 用途(略)二、 精选习题选择题(每小题5分,共60分)(16上海).在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则(A)中间条纹间距较两侧更宽(B)不同色光形成的条纹完全重合(C)双缝间距离越大条纹间距离也越大(D)遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹2.(16四川)简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10m的两质点。波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图像如图-1所示,则( )A质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B
4、该波从P传到Q的时间可能为7sC该波的传播速度可能为2m/sD该波的波长可能为6m图-1(17天津)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图-2。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是( )图-2A该简谐波是纵波 B该简谐波的最大波长为2LC时,P在平衡位置上方D时,P的速度方向竖直向上4(15海南)一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图-3所示,质点P的x坐标为3m.。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说
5、法正确的是( )图-3 A. 波速为4m/sB. 波的频率为1.25HzC. x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷D. x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰E. 当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷5.(16全国)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是( )A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6 HzC.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推
6、向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移6. (14四川)如图-4所示,甲为t=1s时某横波的波形图像,乙为该波传播方向上某一质点的振动图像,距该质点x=0.5m处质点的振动图像可能是() 图-47. (15北京)周期为 2.0s 的简谐横波沿 x 轴传播,该波在某时刻的图像如图-5所示,此时质点 P 沿 y 轴负方向运动,则该波( )A沿 x 轴正方向传播,波速v = 20 m/sB沿 x 轴正方向传播,波速v =10 m/sC沿 x 轴负方向传播,波速v = 20m/sD沿 x 轴负方向传播,波速v =10 m/s图-58. (14新课标)图-6甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波
7、形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是()图-6 A.在t=0.10s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cmE.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10t(国际单位制)9. (14新课标)图-7(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图图-7(b)为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x2 m的质点下列说法正确的是
8、( )图-7A波速为0.5 m/s B波的传播方向向右C02 s时间内,P运动的路程为8 cmD02 s时间内,P向y轴正方向运动E当t7 s时,P恰好回到平衡位置10.(16全国III)(5分)(1)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m,P、Q开始震动后,下列判断正确的是( )AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平
9、衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰11.(16全国II) (5分)关于电磁波,下列说法正确的是( )A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失12.(16天津)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为,它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12m处,
10、波形图像如图-8所示,则( )图-8A、此后再经过6s该波传播到x=24m处B、M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C、波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D、此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s填空题(共20分)13.(16江苏)(4分)(2)杨氏干涉实验证明光的确是一种波,一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两个光源,它们发出的光波满足干涉的必要条件,则两列光的_相同如图-9所示,在这两列光波相遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,如果放置光屏,在_(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗条纹图-914.(17江苏)(4分)野生大象群也有自己的“语言”研究人员录
11、下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放时,能听到比正常播放时更多的声音播放速度变为原来的2倍时,播出声波的_(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波的传播速度_(选填“变大”、“变小”或“不变”)15.(15江苏)(12分)(1)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_A波速变大 B波速不变 C频率变高 D频率不变(2)用的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长时胆汁中的_倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短,遇到结石时_(选填“容易”或者“不容易
12、”)发生衍射。计算题(共40分)16.(15新课标)(10分)平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与Q的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm。当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置,求:()P、Q之间的距离()从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过路程。17.(16全国)(10分)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10 cm。O和A是介质
13、中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4 cm,质点A处于波峰位置;t=s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1 s时,质点A第一次回到平衡位置。求:(i)简谐波的周期、波速和波长;(ii)质点O的位移随时间变化的关系式。18. (15新课标I)(10分)甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播,波速均为25m/s,两列波在t=0时的波形曲线如图-10所示,求(i)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标(ii)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间图-1019. (15扬州)(10
14、分)如图-11所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正向传播,已知从t=0到t=2.2 s时间内,质点P三次出现在波峰位置。且在t=2.2 s时P质点刚好在波峰位置。求:该简谐波的周期。从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰。图-11(四)选做题20. (15德州二模) (1)(4分)图-12a为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图-12b为介质中平衡位置在处的质点P的振动图象。下列说法中正确的是_(双选,填正确答案标号) 图-12A质点P的振动频率为4Hz B横波传播的速度为lmsC横波沿轴负方向传播 D在任意4s内质点P运动的路程为24cmEt=1s时P的坐标为(
15、4m,0)21.(14安徽)一简谐横波沿x轴正向传播,图-13甲是t=0时刻的波形图,图-13乙是介质中某质点的振动图像,则该质点的x坐标值合理的是()图-13 A.0.5 m B.1.5 m C.2.5 m D.3.5 m22.(14浙江)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为3.0 s。当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm时,游客能舒服地登船。在一个周期内,游客能舒服登船的时间是() A.0.5 sB.0.75 sC.1.0 sD.1.5 s23.(14上海)质点做简
16、谐运动,其x -t关系如图-14。以x轴正向为速度v的正方向,该质点的v -t关系是()图-1424.(14海南)一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为x=0,x=xb(xb0)。a点的振动规律如图-15所示。已知波速为v=10m/s,在t=0.1s时b的位移为0.05m,则下列判断可能正确的是()图-15A.波沿x轴正向传播,xb=0.5m B.波沿x轴正向传播,xb=1.5mC.波沿x轴负向传播,xb=2.5m D.波沿x轴负向传播,xb=3.5m25.(13天津)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如右图-16所示下列描述该波的
17、图象可能正确的是图-1626.(13重庆)一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为()A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 mC.4 m、6 m和12 m D.4 m、8 m和12 m27.(13四川)图-17-1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振。则图-17-2所示振动图像对应的质点可能位于图-17ABCD28. (15潍坊二模)(1)如图-18所示,同种介质中有两列简谐横波相向传播,实线表示的波沿x轴正方向传播,虚线表示的波沿x轴负方向传播,
18、在t=0时刻,两列波已在0x2m范围内相遇已知波的频率为5Hz,两列波的振幅均为2cm,则下列说法正确的是_(双选,填正确答案标号) a波的传播速度为40m/s; b在t=0时刻,x=4处的质点向上运动 c两列波相遇后,x=1m处质点的振幅为4cm d在t=0.1s时刻,x=-4m处的质点运动到x=O处图-1829.(13北京)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4m/s。某时刻波形如图-19所示,下列说法正确的是()图-19A.这列波的振幅为4cm B.这列波的周期为1sC.此时x=4m处质点沿y轴负方向运动 D.此时x=4m处质点的加速度为030. (13海南)下列选项与多普勒效应有
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