12.圖26甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖.圖30乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.從該時刻起 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖,圖甲為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,圖乙為參與該列波波動的P點的振動圖象,則下列判斷正確的是( 。

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(2013?海淀區(qū)一模)圖甲為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,Q是平衡位置x=4.0m處的質(zhì)點,圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象,則( 。

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精英家教網(wǎng)圖甲為一列簡諧橫波在t=0 時刻的波形圖,P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點,Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點.圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象.則下列正確的是( 。
A、該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B、該簡諧橫波的波長為8mC、該簡諧橫波的波速為4m/sD、該簡諧橫波上質(zhì)點P振動的振幅為20cm

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精英家教網(wǎng)(1)一列簡諧橫波在t1=0時刻的波形圖象如圖甲所示,此時波中的質(zhì)點M正處于平衡位置,且沿y軸負(fù)方向運動.到t2=0.7s時質(zhì)點M恰好第二次到達(dá)y軸正方向最大位移處.試確定該波傳播方向并求波速大。
(2)如圖乙所示,半徑為R的
1
4
透明圓柱體固定于地面上,圓柱體對紅光的折射率為n=
2
3
3
.今讓一束平行于地面的紅光射向圓柱體左側(cè),經(jīng)折射部分紅光照射到其右側(cè)地面上.在AB弧上恰好發(fā)生全反射的光線經(jīng)反射后射到地面上某點,求該點
到O點的距離d.

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A.選修3-3
(1)有以下說法:其中正確的是
AEF
AEF

A.“用油膜法估測分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.理想氣體在體積不變的情況下,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動能越大,氣體的壓強(qiáng)就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動,小球的運動是可逆過程
(2)如圖甲所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2,且空氣柱的高度增加了△l,已知加熱時氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強(qiáng)為p0,問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少?請在下面的圖乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象(包括在圖象上標(biāo)出過程的方向).
(3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L,密度為3kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為15g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是
BD
BD

A.交通警通過發(fā)射超聲波測量車速,利用了波的干涉原理
B.電磁波的頻率越高,它所能攜帶的信息量就越大,所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C.單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象也越明顯
D.地面上測得靜止的直桿長為L,則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L
(2)如圖所示,一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運動,坐標(biāo)原點O為平衡位置,MN=8cm.從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時,到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s,則小球的振動周期為
0.8
0.8
s,振動方程的表達(dá)式為x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm;
(3)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質(zhì)點P此時刻沿-y運動,經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,那么:
①該波沿
-x
-x
(選填“+x”或“-x”)方向傳播;
②圖中Q點(坐標(biāo)為x=7.5m的點)的振動方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm;
③P點的橫坐標(biāo)為x=
2.5
2.5
m.
C.選修3-5
(1)下列說法中正確的是
BC
BC

A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B.一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
(2)下列敘述中不符合物理學(xué)史的是
BCD
BCD

A.麥克斯韋提出了光的電磁說
B.愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過對天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Pa)和鐳(Ra)
(3)兩磁鐵各固定放在一輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動.已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對.推動一下,使兩車相向運動.某時刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s,方向與甲相反.兩車運動過程中始終未相碰,則兩車最近時,乙的速度為多大?

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                                    高考真題

1.【解析】彈簧振子的周期由本身的結(jié)構(gòu)決定與振幅無關(guān),選項A錯;波的傳播速度由介質(zhì)決定,選項B正確;波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度是變化的,而波是勻速傳播,選項C錯;單位時間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中一點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率;選項D對

【答案】BD

2.【解析】(1)從甲、乙圖可看出波長λ=2.0m,周期T= 4s,振幅A = 0.8m;乙圖中顯示t=0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動,甲圖波形圖中,波向x軸正方向傳播,則L質(zhì)點正在平衡位置向上振動,波速v =λ/T=0.5m/s;

(2)由相對論知識易得運動方向上的邊長變短,垂直運動方向的邊長不變,C圖像正確;

(3)簡諧運動的特征公式為x = Asinωt,其中A是振幅;自由落體由反彈起來的過程中,回復(fù)力始終為重力,恒定不變,與偏離平衡位置的位移不是成正比的,不符合簡諧運動的規(guī)律。

【答案】(1)0.8;4;L;0.5;(2)C;(3)Asinωt;不是

3.【解析】(1)從圖中可以看出兩列波的波長分別為λa2.5m,λb4.0m,因此它們的周期分別為

s=1s      s=1.6s

(2)兩列波的最小公倍數(shù)為   S=20m

t=0時,兩列波的波峰生命處的所有位置為

        x=(2.520k)m,k=0,1,2,3,……

    (3)該同學(xué)的分析不正確。

要找兩列波的波谷與波谷重合處,必須從波峰重合處出發(fā),找到這兩列波半波長的廳數(shù)倍恰好相等的位置。設(shè)距離x=2.5m為L處兩列波的波谷與波谷相遇,并設(shè)

L=(2m-1)     L=(2n-1),式中m、n均為正整數(shù)

只要找到相應(yīng)的m、n即可

將λa2.5m,λb4.0m代入并整理,得

由于上式中m、n在整數(shù)范圍內(nèi)無解,所以不存在波谷與波谷重合處。

【答案】(1)1s;1.6s  (2)x=(2.520k)m,k=0,1,2,3,……(3)不存在波谷與波谷重合處。

4.【解析】由在t1=0.5s時,質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置,可知波的周期為T=,而Q第二次在平衡位置且向上運動需要一個半周期,所以t2。當(dāng)t1=0.9s時

質(zhì)點P運動了,故其位移為2 cm

【答案】(1)    (2)2 cm

5.【解析】此題考查波在傳播過程中波長、波速、頻率的關(guān)系。因波在傳播過程中頻率不變,所以f1=f2,又由圖可知波長,根據(jù),所以v1=2v2。故選項C正確。

【答案】C

6.【解析】由圖可知B和C既不是同相點,也不是反相點,所以選項A、B錯。若波向右傳播,則有T+=,故T=Δt,即選項C對;同理分析,得選項D錯。

【答案】C                              

 

7.【解析】(1)由圖可知A=15cm,λ=40cm,T=20s,

f=0.05Hz   (2)向右。V=2cm/s.

(3)x=20cm處Q點的振動圖像如圖所示  

【答案】(1)A=15cm,λ=40cm,T=20s,f=0.05Hz            

(2)向右。V=2cm/s

 

 

 8.【解析】由圖可看出波長為4m,t=0時刻x=3m處的質(zhì)點向上振動,可得該波向左傳播。將整個波形圖向左平移1.5m時,a質(zhì)點到達(dá)波峰,此時b質(zhì)點正好在平衡位置,與t=0時刻平衡位置在7m處的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣,故a質(zhì)點到達(dá)波峰時,b質(zhì)點正在平衡位置并向上振動,A錯;將圖像整體向左平移1m,即波傳播T/4時,a的振動狀態(tài)與與t=0時刻平衡位置在3.5m處的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣,即處在平衡位置上方并向y軸正方向運動,B錯;將圖像整體向左平移3m,即波傳播3T/4時,a的振動狀態(tài)與與t=0時刻平衡位置在9.5m處和1.5m的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣,即處在平衡位置下方并向y軸負(fù)方向運動,C對;a、b質(zhì)點相隔3m,即相差3T/4,速度相同的質(zhì)點應(yīng)該在半周期內(nèi)才會出現(xiàn),故D錯

【答案】C

9.【解析】由于縱波的傳播速度快些,所以縱波先到達(dá)地震儀處,所以P先開始振動。設(shè)地震儀距震源為x,則有解得: x=36km.

【答案】A

10.【解析】因為波沿正方向傳播,且x=0處質(zhì)點經(jīng)平衡位置向y軸負(fù)方向運動,故此時波形圖為正弦函數(shù)圖像,則x=0.15m,當(dāng)n=0時,,A項正確;當(dāng)n=1時,,C項正確;當(dāng)n3時,,D項錯

【答案】AC

 

名校試題

1.【解析】 由圖所示,知運動時間,波長為8L,故,波速

【答案】BC

www.ks5u.com2.【解析】根據(jù)單擺周期公式有:

由萬有引力公式得:

聯(lián)立解得:

【答案】

3.【解析】由振動圖象可知,質(zhì)點振動周期T=0.4s                                   

取t=0時刻分析,質(zhì)點A經(jīng)平衡位置向上振動,質(zhì)點B處于波谷,設(shè)波長為λ

則  (n=0、1、2、3……)                              

所以該波波長為

因為有λ>3.0m的條件,所以取n=0,1                                  

當(dāng)n=0時,,波速                       

當(dāng)n=1時,,波速         

       【答案】   

4.【解析】P質(zhì)點振動方程為          

 由題意知此時刻P向下振動,   t=0時,=-                    

所以P向下振動到平衡位置(令上述振動方程中y =0)所用時為 

第一次到達(dá)波峰需時為                   

考慮到周期性,圖示位置開始在t=kT+(式中) 時刻,質(zhì)點P會出現(xiàn)在波峰位置            

另解:波的傳播速度為v=      

由題意知此時刻P向下振動,所以P向下振動到平衡位置所需時間等于波沿x軸方向傳播0.5 m的時間  t1=   (1分)          

第一次到達(dá)波峰的的時刻為t2=+ t1                         (1分)

所以質(zhì)點P會出現(xiàn)在波峰位置的時刻是t=kT + t2   ( )     (1分)  

即:t=  ( )        (2

【答案】

5.【解析】由可求得當(dāng)波速為330m/s時波長為.

甲、乙兩地的間距為此波長的整數(shù)倍,即d=nλ (n=1,2,3,4……)

當(dāng)波速變?yōu)?st1:chmetcnv UnitName="m" SourceValue="340" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">340m/s時d=(n-2) λ,  (n=1,2,3,4……)      

由上述幾式可解得:d=448.8m

【答案】d=448.8m

6.【解析】由于波的傳播方向未給定,所以必須分別討論波向右傳播和向左傳播兩種情況,又由于周期(或頻率)未給定,要注意時間的周期性,用通式表示一段時間t。

由圖線可直接讀出波長λ=4m。                       

此題還有另一種解法,因為波具有空間周期性,當(dāng)波向右傳播時,在0.2s內(nèi),傳播的距離應(yīng)為:

則傳播速度為:

當(dāng)波向左傳播時,在0.2s內(nèi),傳播的距離為:

則傳播速度為:

【答案】

7.【解析】由圖乙得小滑塊做簡諧振動的周期:           

,             得                                          

在最高點A,有                     

在最低點B,有                   

從A到B,滑塊機(jī)械能守恒,有           

解得:                                            

滑塊機(jī)械能守恒:    

【答案】(1)   (2)     (3)

8.【解析】本類型題往往先畫出波形圖,在波形圖上依據(jù)題意找出適合題目要求的質(zhì)點,從而確定該波的波長、周期、波速等,本題可畫出如圖15示波形圖,標(biāo)出P、Q點,不難求出

圖15

解答:由題意

(1)若波由P傳至Q,依題意可作出如圖16所示波形圖,則t=0.6s=  解得T=0.8s

圖 16

 (2)若波由Q傳至P,依題意可作出如圖17所示波形圖,則t=0.6s=解得T=2.4 s     

圖17

波速

(3)若波由Q傳至P,則T=2.4 s,依題意可作出如圖18所示波形圖,從t=0時刻開始,每經(jīng)過半個周期,P、Q間只有一個質(zhì)點的位移等于振幅,即 式中n=O,1,2,……

圖18

【答案】(1)T=0.8s    (2)      (3),P、Q間只有一個質(zhì)點的位移等于振幅

9.【解析】對于受迫振動,當(dāng)驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等時將發(fā)生共振現(xiàn)象,所以列車的危險速率40 m/s,A正確.為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生,B正確,由知L增大時,T不變,v變大正確,所以 A、B、D正確.

【答案】ABD

10.【解析】本實驗是一個“控制變量法”的探究性實驗,其中第(1)問提供了一個范例,第(2)問研究單擺周期與質(zhì)量的關(guān)系同第(1)一樣也應(yīng)是改變質(zhì)量,測出其對應(yīng)的周期,研究周期同質(zhì)量的關(guān)系。

(2)保持?jǐn)[長不變,改變擺球質(zhì)量,測出周期; 周期與擺球質(zhì)量無關(guān)。

【答案】(1)“控制變量法”   (2)保持?jǐn)[長不變,改變擺球質(zhì)量,測出周期; 周期與擺球質(zhì)量無關(guān)

11.【解析】由圖可知周期為0.8s; ,求得單擺擺動時的機(jī)械能E的表達(dá)式為BD

【答案】0.8s   BD

12.【解析】(1)圖略,(2)表如下

質(zhì)點

P

Q

M

N

到S1的距離

3l

3.5l

2l

2.5l

4.5l

到S2的距離

4l

2.5l

2l

1.5l

4.5l

(3)加強(qiáng)點到兩個波源的距離之差為波長的整數(shù)倍

【答案】見上

13.【解析】(1)兩單擺的周期差

  

(2)由題意知:設(shè)長擺振動N次以后,兩擺同時同方向通過某位置,則有:

NT1-NT2=Δt,解得N=8.25.又因為T1=1s,短擺釋放8.25-0.165= 8.085 s(填時間)后,兩擺恰好第一次同時向左通過平衡位置  

(3) 能更準(zhǔn)確地測量微小的時間差,必須使T1、T2測得更準(zhǔn)確,故應(yīng)增加擺長。

【答案】(1)  (2)8.085 s    (3)應(yīng)增加擺長

 考點預(yù)測題

1.【解析】由題中所述實驗可以看出:在P處懸掛物體的質(zhì)量越大,則樹枝振動的頻率越低。因此可以斷定鳥的質(zhì)量介于50g500g之間,由題給選項可知只有選項B可能是正確的。

【答案】B

2.【解析】本題重在理解振動圖象的物理意義,知道時間軸上各個特殊時刻對應(yīng)的單擺的位置;由圖給振動圖象知,t1和 t3時刻對應(yīng)的都是最高點,此時擺球速度為零,懸線對它的拉力最。籺2 和t4時刻對應(yīng)的是最低點,此時擺球速度為最大,懸線對它的拉力最大。綜上知,D選項正確。

【答案】D

3.【解析】此是在考查碰撞單擺的振動周期的同時,綜合考查機(jī)械能守恒、動量守恒。擺長不變,因此周期不變?nèi)詾門,AB錯;碰撞中動量守恒,則,,擺動時機(jī)械能守恒,故,解得D正確。

【答案】D

4.【解析】以A、B整體為研究對象,在光滑水平面上水平方向受到合力為彈簧的彈力,所以一起作簡諧運動,即選項A正確。同時對整體由牛頓第二定律得:加速度為a=,再隔離物體A,由牛頓第二定律得所受摩擦力大小為:f=ma=m。故選項B正確。B對A的靜摩擦力對A做功,而A對B的靜摩擦力對B也做功,所以選項C錯;B對A的靜摩擦力并不是始終對A做正功,而A對B的靜摩擦力也并不是始終對B做負(fù)功,故選項D錯.

【答案】AB

5.【解析】考查受迫振動、共振的相關(guān)知識,體現(xiàn)了高考對理論聯(lián)系實際的要求。解答的關(guān)鍵是抓住共振時驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率.列車在鋼軌上運行時,受鋼軌對它的沖擊力作用做受迫振動,,當(dāng)列車的固有頻率等于沖擊力的頻率時,發(fā)生共振。由可求出危險車速為 40 m/ s ,故選項 A正確;列車過橋需要減速,是為了防止橋與火車發(fā)生共振現(xiàn)象,故選項B錯誤;列車運行的振動頻率若與列車的固有頻率相同,則列車振動最劇烈,危害最大,所以C錯;由知,列車固有振動周期一定,若增加鋼軌長度,列車運行時的危險速率增大,即有利于列車高速運行,D對

【答案】AD

6.【解析】本題考查了簡諧運動的圖象和受迫振動的有關(guān)知識。由圖b可知T=4S,選項A正確。當(dāng)驅(qū)動力的周期T等于彈簧振子的周期T時,受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅y最大,T和T相差越小,所以選項C也正確。

【答案】C

7.【解析】波傳播的是振動的形式和能量,質(zhì)點并不隨波遷移。故選項A、B正確。C錯。當(dāng)振源停止運動時,振動的形式還在向前傳播,故選項D錯。

【答案】AB

8.【解析】由圖中的所示的圖形來看,b圖肯定是不正確的,因為波在同一媒質(zhì)中傳播時的波長是不變,而b圖中波長發(fā)生了變化,所以選項內(nèi)容中凡涉及到了b圖的情況肯定是不正確的,本題4個選項中只有D選項沒有涉及到b圖,所以D選項肯定正確.從波的疊加角度來分析,在t=2s時,兩列波均傳播了2m,它們剛好重合,由于它們是波峰和波谷相遇,所以疊加的結(jié)果是相遇后的質(zhì)點位移均為零,C圖是正確的,當(dāng)t=4s時,兩列波均傳播了4m的距離,相當(dāng)于在a圖的位置上互換,d圖是正確的.所以D選項正確.

已知某一時刻的波形圖,判斷方向和求位移、路程及質(zhì)點坐標(biāo)

【答案】D

9.【解析】已知質(zhì)點F向下振動,由上述方法可知,此列波向左傳播。質(zhì)點B此時向上運動,質(zhì)點D向下運動,質(zhì)點C比B先回到平衡位置。在此列波上所有振動質(zhì)點的振幅都是相等的。故只有A、B選項正確。

【答案】AB

10.【解析】從波的圖象可直接得到:振幅A=5cm,波長,波向右傳播,質(zhì)點M振動方向向上。由此求得振動周期。進(jìn)而求出從t=0到t=2.5秒的時間內(nèi),質(zhì)點M通過的路程是。

,即從t=0到t=2.5秒的時間內(nèi),質(zhì)點M又回到平衡位置,所以位移為0。

【答案】  0

11.【解析】由圖可知,波長為12cm,周期,   AB錯;經(jīng),則波傳播的距離為,沿x軸負(fù)方向傳播,C錯;D對

【答案】D

12.【解析】由圖甲可知波長=4m,由圖乙可知波沿X軸正向傳皤,且周期T= 經(jīng)過0.35 s ,質(zhì)點P達(dá)最大位移處,而質(zhì)點Q沒有達(dá)最大位移,所以選項 A正確。經(jīng)過 0 .25s 時,P質(zhì)點過到負(fù)的最大位移處,加速度也應(yīng)比Q的大,即B項錯。經(jīng)過 0.15s,波傳播的距離為S=Vt=3m ,故選項C正確。經(jīng)過 0.1s 時,質(zhì)點Q的運動方向應(yīng)沿 y 軸負(fù)方向,所以選項D錯。

【答案】AC

13. 【解析】由圖甲讀出λ=100cm,由圖乙讀出T=2S,據(jù)V=λ/T得V=50cm/s.

將圖31乙之y-t圖延長到t=20s時刻,可以看出P點運動方向向上,再看圖31甲,波若向右傳播,則P運動方向向下,波若向左傳播,則P運動方向向上,故判定波是向左傳播的。

綜上所述,本題應(yīng)選B。

【答案】B

14.【解析】(1)先利用單擺測出重力加速度,再利用萬有引力定律由重力加速度的值與測點到地心距離的關(guān)系求出高度。

(2)雖然兩人沒有帶計時工具,但可以利用人的脈搏作參考,因正常人安靜時的脈搏周期一定,利用脈搏的次數(shù)來代表振動時間。

步驟1:先用細(xì)線拴住一個小石子做成單擺。

步驟2:用單擺在山腳做一次實驗,開始實驗后,甲測出脈搏數(shù)為時,乙記錄單擺全振動的次數(shù)為。

步驟3:甲、乙在山頂再做一次實驗,開始實驗后,甲測出脈搏數(shù)為時,乙記錄單擺全振動的次數(shù)為。

步驟4:設(shè)甲脈搏周期為t,在山腳單擺的周期為,則有:

如在山頂?shù)闹芷跒?sub>,則有:

所以:

步驟5:由萬有引力定律和牛頓第二定律有:

所以有:

故山的高度:

【答案】

15.【解析】設(shè)S為超聲波往返的距離,h為海水的深度,有

    S=vt=1500×8=12000m

h=S/2=6000m

【答案】6000m

16.【解析】f一定,v與成正比由圖可知:   cm

【答案】cm

 

 

 

 


同步練習(xí)冊答案