(新課標)2019版高考物理一輪復習 主題十三 波、光和相對論 課時跟蹤訓練55.doc
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課時跟蹤訓練(五十五) 落實雙基 [基礎鞏固] 1.(2017湖北八校聯(lián)考)如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,已知波的傳播速度v=4 m/s,試回答下列問題: (1)求出x=1.5 m處的質(zhì)點在0~1.25 s內(nèi)通過的路程及t=1.25 s時該質(zhì)點的位移; (2)寫出x=2.0 m處的質(zhì)點的振動函數(shù)表達式. [解析] (1)由題圖可知波長λ=2.0 m, 振幅A=5 cm. 由T=,解得T=0.5 s, 又1.25 s=2T, 故0~1.25 s內(nèi)的路程為4A=50 cm. 1.25 s時位移y=5 cm. (2)x=2.0 m處的質(zhì)點在t=0時刻向y軸負方向運動,且ω==4π rad/s, 則x=2.0 m處的質(zhì)點的振動函數(shù)表達式為 y=-5sin 4πt(cm)或y=5sin(4πt+π)(cm). [答案] (1)50 cm 5 cm (2)y=-5sin 4πt(cm)或y=5sin(4πt+π)(cm) [素能培養(yǎng)] 2.(多選)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質(zhì)點P的x坐標為3 m.已知任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4 s.下列說法正確的是( ) A.波速為4 m/s B.波的頻率為1.25 Hz C.x坐標為15 m的質(zhì)點在t=0.6 s時恰好位于波谷 D.x坐標為22 m的質(zhì)點在t=0.2 s時恰好位于波峰 E.當質(zhì)點P位于波峰時,x坐標為17 m的質(zhì)點恰好位于波谷 [解析] 任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4 s,則T=0.4 s,解得T=0.8 s;從圖象中可知λ=4 m,所以v==5 m/s,故A錯誤;根據(jù)公式f=可得波的頻率為1.25 Hz,B正確;x坐標為15 m的質(zhì)點和x坐標為3 m的質(zhì)點相隔12 m,為波長的整數(shù)倍,而x坐標為3 m的質(zhì)點經(jīng)過t=0.6 s即四分之三周期振動到平衡位置,所以x坐標為15 m的質(zhì)點在t=0.6 s時振動到平衡位置,C錯誤;x坐標為22 m的質(zhì)點和x坐標為2 m的質(zhì)點振動始終相同,x坐標為2 m的質(zhì)點經(jīng)過t=0.2 s即四分之一周期恰好位于波峰,故x坐標為22 m的質(zhì)點在t=0.2 s時恰好位于波峰,D正確;x坐標為17 m的質(zhì)點和x坐標為1 m的質(zhì)點振動始終相同,質(zhì)點P與坐標為1 m的質(zhì)點為反相點,當質(zhì)點P位于波峰時,x坐標為17 m的質(zhì)點恰好位于波谷,E正確. [答案] BDE 3.如圖所示,簡諧橫波a沿x軸正方向傳播,簡諧橫波b沿x軸負方向傳播,波速都是10 m/s,振動方向都平行于y軸.t=0時刻,這兩列波的波形如圖所示.下列選項是平衡位置在x=2 m處的質(zhì)點從t=0開始在一個周期內(nèi)的振動圖象,其中正確的是( ) [解析] 沿著波的傳播方向看去,“上坡下,下坡上”,則兩列波上平衡位置x=2 m處的質(zhì)點在t=0時刻都沿y軸正方向振動,由T=可知兩列波的周期相同,則兩列波的波峰同時到達x=2 m處,此時x=2 m處的質(zhì)點的位移為3 cm,由圖可知,選項B正確. [答案] B 4. (2017天津卷)手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動,帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成簡諧波沿繩水平傳播,示意如右圖.繩上有另一質(zhì)點P,且O、P的平衡位置間距為L.t=0時,O位于最高點,P的位移恰好為零,速度方向豎直向上,下列判斷正確的是( ) A.該簡諧波是縱波 B.該簡諧波的最大波長為2L C.t=時,P在平衡位置上方 D.t=時,P的速度方向豎直向上 [解析] 振動方向與傳播方向垂直,故該簡諧波是橫波,A錯誤;根據(jù)“下坡上”判斷,P距離O的最近距離L=λ,所以最大波長等于4L,B錯誤;經(jīng)過T,P位于波峰,所以T時,P在平衡位置上方,C正確;在T時,P正在從波峰回到平衡位置,速度方向豎直向下,D錯誤. [答案] C 5.(多選)(2017遼寧沈陽聯(lián)考)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如右圖所示,質(zhì)點P此時刻沿y軸負方向運動,經(jīng)過0.1 s第一次到平衡位置,波速為5 m/s,則下列說法正確的是( ) A.該波沿x軸負方向傳播 B.Q點的振幅比P點的振幅大 C.P點的橫坐標為x=2.5 m D.Q點(橫坐標為x=7.5 m)的振動方程為y=5cost(cm) E.x=3.5 m處的質(zhì)點與P點振動的位移始終相反 [解析] 質(zhì)點P此時刻沿-y方向運動,振動比左側(cè)鄰近的波峰早,所以該波沿x軸負方向傳播,A正確;簡諧橫波傳播過程中各個質(zhì)點的振幅相同,B錯誤;波沿x軸負方向傳播,0.1 s內(nèi)向左傳播的距離為x=vt=50.1 m=0.5 m,由波形平移法知圖中x=3 m處的狀態(tài)傳到P點,所以P點的橫坐標為x=2.5 m,C正確;由v=、ω=得ω== rad/s,題圖中Q點的振動方程y=Acosωt=5cost (cm),D正確;x=3.5 m處的質(zhì)點與P點相距小于半個波長,所以振動的位移不是始終相反,E錯誤. [答案] ACD 6.下圖為某一報告廳主席臺的平面圖,AB是講臺,S1、S2是與講臺上話筒等高的喇叭,它們之間的相互位置和尺寸如圖所示.報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫.為了避免嘯叫,話筒最好擺放在講臺上 適當?shù)奈恢?,在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消.已知空氣中聲速為340 m/s,若報告人聲音的頻率為136 Hz,問講臺上這樣的位置有多少個? [解析] 頻率f=136 Hz的聲波波長λ==2.5 m 式中v=340 m/s,是空氣中的聲速 在下圖中,O是AB的中點,P是OB上任一點 將(S1P-S2P)表示為S1P-S2P=k,式中k為實數(shù) 當k=0,2,4,…時,從兩個喇叭傳來的聲波因干涉而加強 當k=1,3,5,…時,從兩個喇叭傳來的聲波因干涉而減弱 由此可知,O是干涉加強點 對于B點,S1B-S2B=20 m-15 m=4 所以,B點也是干涉加強點 因此,O、B之間有2個干涉減弱點.由對稱性可知,AB上有4個干涉減弱點. [答案] 4個- 配套講稿:
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- 特殊限制:
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