【志鸿优化设计】（重庆专用）2014届高考物理第一轮复习 第十四章机械振动和机械波、第十五章光学 电磁波 相对论练习

1 课时作业课时作业 3535 简谐运动简谐运动 机械波机械波 光光 一 单项选择题 1 心电图是现代医疗诊断的重要手段 医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔 即为心动周期 由此可以计算出 1 分钟内心脏跳动的次数 即心率 甲 乙两人在同一台 心电图机上作出的心电图如图所示 医生通过测量后记下甲的心率是 60 次 分 则由图可 知心电图机图纸移动的速率v以及乙的心率分别为 A 25 mm s 48 次 分 B 25 mm s 75 次 分 C 25 mm min 75 次 分 D 25 mm min 48 次 分 2 2012 重庆理综 装有砂粒的试管竖直静浮于水面 如图所示 将试管竖直提起少 许 然后由静止释放并开始计时 在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动 若取竖 直向上为正方向 则以下描述试管振动的图象中可能正确的是 3 一简谐振子沿x轴振动 平衡位置在坐标原点 t 0 时刻振子的位移x 0 1 m t s 时刻x 0 1 m t 4 s 时刻x 0 1 m 该振子的振幅和周期不可能为 4 3 A 0 1 m s B 0 1 m 8 s 8 3 C 0 2 m s D 0 2 m 8 s 8 3 4 2012 东北四校一模 一列简谐横波沿x轴传播 t 0 时刻的波形如图所示 则 从图中可以看出 A 这列波的波长为 5 m B 波中的每个质点的振动周期为 4 s C 若已知波沿x轴正向传播 则此时质点a向下振动 D 若已知质点b此时向上振动 则波是沿x轴负方向传播的 2 5 2012 天津理综 沿x轴正向传播的一列简谐横波在t 0 时刻的波形如图所示 M为介质中的一个质点 该波的传播速度为 40 m s 则t s 时 1 40 A 质点M对平衡位置的位移一定为负值 B 质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C 质点M的加速度方向与速度方向不一定相同 D 质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 6 2012 安微理综 一列简谐波沿 x 轴正方向传播 在 t 0 时波形如图 1 所示 已知 波速为 10 m s 则 t 0 1 s 时正确的波形应是图 2 中的 图 1 图 2 7 德国的一个研究小组制造出了一种对可见光具有负折射率的奇异材料 普通材料遵 循光的折射定律 其折射率始终为正值 而这种奇异材料的折射率却为负值 当光从真空 射入这种奇异材料 发生折射现象 你认为下图中哪个是正确的 8 如图所示 有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气中射向E点 并偏折 到F点 已知入射方向与边AB的夹角为 30 E F分别为边AB BC的中点 则 3 A 该棱镜的折射率为 3 B 光在F点发生全反射 C 光从空气进入棱镜 波长变大 D 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 二 非选择题 9 弹簧振子以O点为平衡位置 在B C两点间做简谐运动 在t 0 时刻 振子从 O B间的P点以速度v向B点运动 在t 0 2 s 时 振子速度第一次变为 v 在t 0 5 s 时 振子速度第二次变为 v 1 求弹簧振子振动周期T 2 若B C之间的距离为 25 cm 求振子在 4 0 s 内通过的路程 3 若B C之间的距离为 25 cm 从平衡位置计时 写出弹簧振子位移表达式 并画 出弹簧振子的振动图象 10 2012 湖北襄阳调研 如图所示为波源O振动 1 5 s 时沿波的传播方向上部分质 点第一次形成的波形图 已知波源O在t 0 时开始从平衡位置沿x轴负方向振动 求 1 波源的振动周期 2 从t 0 开始至y 5 4 m 的质点第二次到达波峰的这段时间内 波源通过的路程 11 2012 济南模拟 如图所示 半圆形玻璃砖的半径R 10 cm 折射率为n 直 3 径AB与屏幕MN垂直并接触于A点 激光a以入射角 1 30 射入玻璃砖的圆心 O 在屏 幕 MN 上出现了两个光斑 求这两个光斑之间的距离 L 4 参考答案参考答案 1 B 解析 解析 f甲 60 次 分 1 次 秒 T甲 1 s v纸 25 mm s T2 x甲 T甲 x乙 v纸 20 25 s s f2 75 次 分 4 5 1 T2 2 D 解析 解析 试管被竖直提起少许 说明试管在其平衡位置以上最大位移处释放 因 规定竖直向上为正方向 故选项D正确 3 B 解析 解析 若振幅 A 0 1 m T s 则 s为半周期 从 0 1 m处运动到 0 1 8 3 4 3 m 符合运动实际 4 s s s为一个周期 正好返回 0 1 m处 所以A项正确 若 4 3 8 3 A 0 1 m T 8 s s只是 T 的 不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处 所 4 3 1 6 以B错误 若 A 0 2 m T s s 振子可以由 0 1 m运动到对称位置 4 s 8 3 4 3 T 2 4 3 s s T 振子可以由 0 1 m返回 0 1 m 所以C正确 若 A 0 2 m T 8 s s 2 8 3 4 3 而sin 即的时间振子可以从平衡位置运动到 0 1 m处 再经 s又恰好能 T 12 1 2 T 12 8 3 由 0 1 m处运动到 0 2 m处后 再返回 0 1 m处 故D项正确 该题要充分考虑简谐运动 的对称性 4 C 解析 解析 由图象可知 波长为 4 m 选项A错误 波速未知 不能得出机械 波的周期 选项B错误 若已知波沿 x 轴正向传播 则此时质点 a 向下振动 选项C正确 若已知质点 b 此时向上振动 则波是沿 x 轴正向传播的 选项D错误 5 D 解析 解析 根据波的图象可知波长为 4 m 根据波速可得该波周期为 T 0 1 s 则由图示状态再经过 s即 T 后质点 M 相对平衡位置的位移仍为正值 v 1 40 1 4 但正在向下振动 可知其在 t s时的速度方向与其相对平衡位置位移方向相反 而与 1 40 加速度方向相同 选项A B C错误 D正确 6 C 解析 解析 根据题意 由题图 1 可得该波波长为 4 m 又知道波速为 v 10 m s 可得其周期为 T 0 4 s 则 t 0 1 s时即波自题图 1 状态经过 T 后的波的图 v 1 4 象变为C 据此可知 选项C正确 选项ABD错误 此题也可根据 x vt 1 m 即波形由 题图 1 沿 x 轴正向平移 1 m可得 0 1 s时的波形 即选项C正确 7 D 解析 解析 根据已学知识 A为普通材料 B光沿直线传播是错误的 C光没有进入 材料 不发生折射 所以本题选D 8 A 解析 解析 在 E 点作出法线可知入射角为 60 折射角为 30 折射率为 由光 3 路的可逆性可知 在 BC 边上的入射角小于临界角 不会发生全反射 B错 由公式 介 可知C错 三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折 不会与入射到 E 点的光束平 空气 n 行 故D错 9 答案 1 1 0 s 2 200 cm 3 x 12 5 sin 2 t cm 图象见解析 解析 解析 1 弹簧振子简谐运动示意图如图由对称性可得 T 0 5 2 s 1 0 s 2 若 B C 之间距离为 25 cm 则振幅 A 25 cm 12 5 cm 1 2 5 振子 4 0 s 内通过的路程 s 4 4 12 5 cm 200 cm 3 根据 x Asin t A 12 5 cm 2 rad s 2 T 得 x 12 5 sin 2 t cm 振动图象为 10 答案 1 1 2 s 2 1 72 m 解析 解析 1 波源从平衡位置开始沿 x 轴负方向振动 故波的最前端必然是从平衡位置开 始沿 x 轴负方向振动 由题意结合图可知还有 波形没有画出来 故 T 1 5 s 1 4 5 4 所以 T 1 2 s 2 由题图可得波长为 0 6 m 波速为 v 0 5 m s T 波源 O 振动 1 5 s时距离 y 5 4 m的质点最近的波峰传播到 y 5 4 m处需要的时间 为 t1 10 2 s 5 4 0 3 m v y 5 4 m的质点第二次到达波峰需要的时间为 t 1 5 s