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2015高三第一轮复习 与名师对话 课时跟踪训练 课时跟踪训练41.doc


课时跟踪训练(四十一)
一、选择题 1.下述关于机械波的说法中,正确的是( )

A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化 B.发生干涉现象时,介质中振动加强的质点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零 C.在一个周期内,介质的质点所走过的路程等于波长 D.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大 解析:产生多普勒效应的原因是波源相对于观

察者发生了变化,A 错误;发生干涉现 象时,介质中振动加强的质点振幅相加,振动的振幅最大,减弱点振幅相减可能为零, B 正确;在一个周期内,介质的质点在平衡位置往复运动,所走过的路程等于 4 个振幅,C 错误;某一频率的声波,从空气进入水中时,频率不变,由 v=λf,声速增加,波长变大, D 错误. 答案:B 2.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象,从图象可知( )

A.B 侧波是衍射波 B.A 侧波速与 B 侧波速相等 C.减小挡板间距离,衍射波的波长将减小 D.增大挡板间距离,衍射现象将更明显 解析:B 侧波在传播过程中遇到带有窄缝的挡板后发生衍射,A 侧水波是衍射波,选项 A 错误;同种机械波在相同介质中的传播速度相同,选项 B 正确;减小挡板间距离,衍射 现象会更明显,但是衍射波的波速不变,频率不变,故波长不变,选项 C 错误;因为只有 当挡板间距跟波长差不多,或者比波长更小时,衍射现象才明显,所以当增大挡板间距离 时,衍射现象将变得不明显,选项 D 错误.本题答案为 B. 答案:B 3.(2014· 福建卷)

在均匀介质中,一列沿 x 轴正向传播的横波,其波源 O 在第一个周期内的振动图象如 右图所示,则该波在第一个周期末的波形图是( )

解析:由 y-t 图象可知,波源的起振方向沿 y 轴负方向,该波沿 x 轴正方向传播,A、 C 错误. 根据质点振动时, 沿 y 轴正方向离开平衡位置的距离大于沿 y 轴负方向离开平衡位 置的距离,可知 D 正确. 答案:D 4.(多选)(2014· 山东卷)

一列简谐横波沿直线传播.以波源 O 由平衡位置开始振动为计时零点,质点 A 的振动 图象如图所示,已知 O、A 的平衡位置相距 0.9 m.以下判断正确的是( A.波长为 1.2 m B.波源起振方向沿 y 轴正方向 C.波速大小为 0.4 m/s D.质点 A 的动能在 t=4 s 时最大 Δx 0.9 解析: 由质点 A 在 y-t 图象可知, 质点 A 经 Δt=3 s 才开始振动, 所以波速 v= Δt = 3 λ m/s=0.3 m/s,C 错误.由 y-t 图象可知,波的周期 T=4 s,由 v=T得,波长 λ=vt=1.2 m, )

A 正确.振源的起振方向与 t=3 s 时质点 A 的振动方向相同,沿 y 轴正方向,B 正确.质 点 A 在 t=4 s 时位移最大,动能为零,D 错误. 答案:AB 5.(2014· 天津卷)平衡位置处于坐标原点的波源 S 在 y 轴上振动,产生频率为 50 Hz 的 简谐横波向 x 轴正、负两个方向传播,波速均为 100 m/s.平衡位置在 x 轴上的 P、Q 两个质 点随波源振动着,P、Q 的 x 轴坐标分别为 xP=3.5 m、xQ=-3 m.当 S 位移为负且向-y 方向运动时,R、Q 两质点的( )

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.位移方向相反、速度方向相同 1 解析:根据题目可知 T= =0.02 s,λ=vT=2 m,S 位移为负向-y 方向运动时的图象 f 如图所示.根据图象可知,xQ>0,xQ 向上.xP<0,vp 向上,故 D 正确.

答案:D 6.

(多选)(2014· 江西省九所重点中学高三联考)如图所示,实线与虚线分别表示振幅 (A)、 频率均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M 是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是 ( ) A.该时刻质点 O 正处于平衡位置 B.P、N 两质点始终处在平衡位置 C.随着时间的推移,质点 M 将向 O 点处移动 D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点 M 到达平衡位置,此时位移为零 E.OM 连线中点是振动加强的点,其振幅为 2A

解析:由图知 O 点是波谷和波谷叠加,是振动加强点,不是平衡位置,A 错误;P、N 两点是波谷和波峰叠加,由于振幅相同,位移始终为零,即处于平衡位置,故 B 正确;振 动的质点只是在各自的平衡位置附近振动,不会“随波逐流”,所以 C 错误;此时 M 点在波 峰位置,从该时刻起,经过四分之一周期,质点 M 到达平衡位置,D 正确;因为 OM 是振 动加强点,所以 OM 连线中点也是振动加强的点,其振幅为 2A ,选项 E 正确. 答案:BDE 7.(多选)(2014· 陕西省五校高三第二次联考)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,在 t 秒 与(t+0.2)秒两个时刻,x 轴上(-3 m,3 m)区间的波形完全相同,如图所示.并且图中 M、N a 两质点在 t 秒时位移均为 ,下列说法中不正确的是( 2 )

A.该波的最大波速为 20 m/s B.(t+0.1)秒时刻,x=-2 m 处的质点位移一定是 a C.从 t 秒时刻起,x=2 m 处的质点比 x=2.5 m 的质点先回到平衡位置 D.从 t 秒时刻起,在质点 M 第一次到达平衡位置时,质点 N 恰好到达波峰 E.该列波在传播过程中遇到宽度为 d=3 m 的狭缝时会发生明显的衍射现象 λ nλ 解析:由题意知,0.2 s=nT,传播速度 v= = =20n m/s,所以该波的最小波速为 20 T T m/s,故 A 错误;由 0.2 s=nT,当 n=2 时,T=0.1 s,所以(t+0.1)秒时刻,x=-2 m 处的 质点位移是-a,故 B 错误;由 t 时刻波形图知,x=2 m 处的质点在波谷向上振动,x=2.5 m 的质点向下运动,所以 x=2 m 处的质点先回到平衡位置,故 C 正确;由于质点的振动是 非匀变速运动, 所以当质点 M 第一次到达平衡位置时, 质点 N 还没有到达波峰, 故 D 错误; 该波的波长等于 4 m 大于狭缝的尺寸,故能发生明显的衍射现象,所以 E 正确,所以本题 错误的选择 ABD. 答案:ABD 8.

(2014· 浙江省“六市六校”联盟高考模拟)一质点以坐标原点 O 为中心位置在 y 轴上做简 谐运动,其振动图象如右图所示,振动在介质中产生的简谐波沿 x 轴正向传播,波速为 1.0 m/s,0.3 s 后,此质点立即停止振动,再经过 0.1 s 后波形是下列图中的( )

解析:由振动图象知,该波的周期等于 0.4 s,由于波速为 1.0 m/s,故 0.3 s 后,振动形 式传播到 x=0.3 m 处,此时振源停止振动,但振动的形式会继续向前传播,再经过 0.1 s, 根据 x=vt=0.1 m,知传播到 x=0.4 m 处,由振动图象知,振动开始向上振动,故所有质 点开始都是向上运动,所以 x=0.4 m 处质点在平衡位置向上振动,再根据上下坡法可知, D 正确;A、B、C 错误. 答案:D 9.(多选)(2014· 天津市七校高三联考)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,图(a)是 t=0 时 刻的波形图,图(b)和图(c)分别是 x 轴上某两处质点的振动图象.由此可知,这两质点平衡 位置之间的距离可能是( )

1 2 4 A. m B. m C.1 m D. m 3 3 3 1 解析:t=0 时刻图(b)中的质点正处于正向最大位移处,与之相对应的波形图中 x= + 2 2π ? A A nλ 的质点,图(c)中的质点正在负向 处向负方向振动,根据振动方程- =Asin? ? 2 ×x?可得 2 2

7 11 x2= +nλ(n=0,1,2……)或 x2= +nλ(n=0,1,2……), 所以这两质点平衡位置之间的距离可 6 6 7 1 2 11 1 能是 Δx= - +nλ,当 n=0 时,Δx= ,选项 B 对.也有可能是 Δx= - +nλ,当 n=0 6 2 3 6 2 4 时,Δx= ,选项 D 对.当 n≠0,选项中没有符合的选项. 3 答案:BD 10.(多选)(2014· 锦州市高三模拟)如图所示,两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向 传播,两波源分别位于 x=-0.2 m 和 x=1.2 m 处,两列波的速度均为 v=0.4 m/s,两波源 的振幅均为 A=2 cm.图示为 t=0 时刻两列波的图象(传播方向如图所示),此刻平衡位置处 于 x=0.2 m 和 x=0.8 m 的 P、Q 两质点刚开始振动.质点 M 的平衡位置处于 x=0.5 m 处, 关于各质点运动情况判断正确的是( )

A.两列波相遇后振幅仍然为 2 cm B.t=1 s 时刻,质点 M 的位移为-4 cm C.t=1 s 时刻,质点 M 的位移为+4 cm D.t=0.75 s 时刻,质点 P、Q 都运动到 M 点 E.质点 P、Q 的起振方向都沿 y 轴负方向 解析:两列波相遇后各个质点同时参加两列波的振动,位移为两列波振动位移的矢量 和,但对两列波没有影响,各自振幅不变,选项 A 对.t=1 s 时刻,两列波的传播距离均等 于 Δx=vt=0.4 m,左边的波向右平移 0.4 m,x=0.1 m 处的波谷刚好平移到 M 点,同理, 右边波向左平移 0.4 m,x=0.9 m 处的波谷刚好平移到 M 点,M 点为两列波位移的矢量和 即-2 cm+(-2 cm)=-4 cm,选项 B 对 C 错.t=0.75 s,PQ 都在自己平衡位置振动,不 会随波迁移,沿传播方向传递的是振动形式和能量,选项 D 错.根据传播方向和振动方向 都在波形图同一侧,可判断 t=0 时 PQ 都在向 y 轴负方向振动,选项 E 对. 答案:ABE 二、非选择题 11.

(2014· 衡水中学高三模拟)有频率相同、 振动方向相同的两个声源 S1 和 S2, 如图所示. 一 人站在声源北方的 A 点,此人此时听到的声音很响,这个人向东慢慢移动,声音逐渐减弱, 到 B 点时几乎听不到声音,测得 A、B 间距离为 1.5 m.则: (1)S1、S2 声波的波长 λ 为多少? (2)若此人由 B 点再向正南方向移动,声音逐渐变响,那么,此人沿正南方向至少走多 远,声音又变得很响? 解析:(1)依题意,A 在 S1S2 的中垂线上,S1A=S2A,此点为声波叠加振动加强处,走 到 B 点几乎听不到声音,B 点是声波叠加振动减弱处,则 S1B-S2B= 由几何关系知 S1B=5 m,λ=2 m. (2)设人沿 BS2 走到 C 点,振动又一次加强. S1C-S2C=2 m , S2C2=(S2C+2)2-S1S2 2 得 S2C=1.25 m,BC=BS2-S2C=(4-1.25) m =2.75 m. 答案:(1)2 m (2)2.75 m 12.(2014· 吉林省九校联合摸底)如图甲所示,在某介质中波源 A、B 相距 d=20 m,t =0 时两者开始上下振动,A 只振动了半个周期,B 连续振动,所形成的波的传播速度都为 v=1.0 m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示. λ 2

(1)求距 A 点 1 米处的质点,在 t=0 到 t=22 s 内所经过的路程? (2)求在 t=0 到 t=16 s 内从 A 发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数? 解析:(1)距 A 点 1 米处的质点在先经过左边的 A 波路程为 s1=2× 4 cm=8 cm B 波 22 秒传播的距离为:x=vt=22 m;B 波的波长 λ=vTB=2 m B 波已经传播过距 A 点 1 米处的质点 Δx=3 m;经过此点 1.5 个波长, 故此点又振动的路程为 s2=6× 20 cm=120 cm; 距 A 点 1 米处的质点,在 t=0 到 t=22 s 内所经过的路程: s=s1+s2=128 cm (2)16 s 内两列波相对运动的长度为:Δl=lA+lB-d=2vt-d=12 m, λA TA A 波宽度为 a= =v =0.2 m;B 波波长为 λB=vTB=2 m 2 2 Δl n= =6;可知 A 波经过了 6 个波峰. λB 答案:(1)128 cm (2)6 个


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