高考物理知能训练（11）

用心 爱心 专心 1 高考物理知能训练高考物理知能训练 1 2011 高考北京卷 介质中有一列简谐机械波传播 对于其中某个振动质点 A 它的振动速度等于波的传播速度 B 它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C 它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D 它的振动频率等于波源的振动频率 解析 选 D 本题考查质点振动与波动的关系 考查考生对波动和振动规律的理解 波 在同一种介质中传播时速度恒定 而质点的振动是变速运动 A 错误 纵波的传播方向与质 点的振动方向平行 B 错误 质点在一个周期内走过的路程为振幅的 4 倍 与波长无关 C 错误 由于质点做的是受迫振动 因此它的振动频率与波源的振动频率相同 D 正确 2 2012 西城区期末 振源A带动细绳上各点上下做简谐运动 t 0 时刻绳上形成的 波形如图 1 2 9 所示 规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向 则P点的振动图象 是 图 1 2 9 图 1 2 10 解析 选 B 本题考查波动与振动相结合的问题 由t 0 时刻绳上形成的波形可知该波 刚传到P点时处于平衡位置 由 上下坡 法可知 P处上坡 所以起振方向向下 B 正 确 3 2010 高考上海卷 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物 这是 因为 A 声波是纵波 光波是横波 B 声波振幅大 光波振幅小 C 声波波长较长 光波波长很短 D 声波波速较小 光波波速很大 解析 选 C 根据波产生明显衍射现象的条件 障碍物或孔的尺寸与波的波长差不多 或比波的波长小可知 声波有明显的衍射而光波的衍射不明显是因为声波的波长较长 C 正 确 4 2012 山东潍坊调研 假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是 300 Hz 在汽 车向你驶来又擦身而过的过程中 下列说法正确的是 A 当汽车向你驶来时 听到喇叭声音的频率大于 300 Hz B 当汽车向你驶来时 听到喇叭声音的频率小于 300 Hz C 当汽车和你擦身而过后 听到喇叭声音的频率大于 300 Hz D 当汽车和你擦身而过后 听到喇叭声音的频率小于 300 Hz 解析 选 AD 由多普勒效应可知 声源与观察者相对靠近过程中 观察者接收到的频率 增大 相对观察者远离过程中 观察者接收到的频率减小 5 2012 南昌调研 位于介质 和 分界面上的波源S 产生两列分别沿x轴负方向与正方 向传播的机械波 如图 1 2 11 所示 若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1 f2 和v1 v2 则 图 1 2 11 A f1 2f2 v1 v2 用心 爱心 专心 2 B f1 f2 v1 0 5v2 C f1 f2 v1 2v2 D f1 0 5f2 v1 v2 解析 选 C 两列波的频率都等于波源S的频率 则f1 f2 由题图知 1 2 2 根据 v f知 v1 2v2 故 C 对 6 如图 1 2 12 所示 S1 S2是振动情况完全相同的两个机械波波源 振幅为A a b c 三点分别位于S1 S2连线的中垂线上 且ab bc 某时刻a是两列波的波峰相遇点 c是两 列波的波谷相遇点 则 图 1 2 12 A a处质点的位移始终为 2A B c处质点的位移始终为 2A C b处质点的振幅为 2A D c处质点的振幅为 2A 解析 选 CD 因为a b c三点均在S1 S2中垂线上 则各点到S1 S2的距离相等 则S1与 S2到各点的波程差为零 S1与S2振动情况相同 在a b c各点振动加强 振动加强并不是 位移不变 而是振幅为 2A 则选项 C D 正确 A B 不正确 7 2012 云南检测 一列在y轴方向振动 沿x轴正方向传播的简谐横波 在t 0 时刻的 波动图象如图 1 2 13 所示 已知波速为 20 m s P为一介质质点 在t 0 12 s 后极短 时间内 质点P的 图 1 2 13 A 速度和加速度都在增大 B 速度在减小 加速度在增大 C 速度和加速度都沿y轴负方向 D 速度沿y轴正方向 加速度沿y轴负方向 解析 选 BD 由题图得波长为 4 m 则周期T 0 2 s t 0 12 s 在t 0 12 s v T 2 3T 4 后极短时间内 质点P向上运动 将达到y轴正向最大位移处 则速度在减小 加速度在增 大 且速度沿y轴正方向 加速度沿y轴负方向 故 B D 正确 8 2011 高考重庆卷 介质中坐标原点O处的波源在t 0 时刻开始振动 产生的简谐波沿 x轴正向传播 t0时刻传到L处 波形如图 1 2 14 所示 下列能描述x0处质点振动的图 象是 图 1 2 14 用心 爱心 专心 3 图 1 2 15 解析 选 C 本题考查的是波动图象 振动图象及其关系 意在考查考生对两种图象 波动和 振动关系的理解 波向右传播 由波形图知t0时刻x L处的质点向下振动 则各质点开始 振动方向向下 A B 错误 由波形图还知在t0时刻 x x0处的质点向下振动 则 C 正确 D 错误 9 2011 高考大纲全国卷 一列简谐横波沿x轴传播 波长为 1 2 m 振幅为A 当坐标为 x 0 处质元的位移为 A且向y轴负方向运动时 坐标为x 0 4 m 处质元的位移为A 3 2 3 2 当坐标为x 0 2 m 处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时 x 0 4 m 处质元的位移 和运动方向分别为 A A 沿y轴正方向 1 2 B A 沿y轴负方向 1 2 C A 沿y轴正方向 3 2 D A 沿y轴负方向 3 2 解析 选 C 本 题考查机械振动和机械波的知识 要求考生能结合数学三角函数图象与物理的波动图象计 算 依题意可画出如图中实线所示的波形图 设波向右传播 x 0 处的质元正处于 y A处 x 0 4 m 处的质元的位移为y A处 满足题意 当x 0 2 m 处的质元处 3 2 3 2 在平衡位置且向y轴正方向运动时 波形图如图中虚线所示 显然x 0 4 m 处的质元正处 于y A处 且沿y轴正方向运动 C 正确 3 2 10 2010 高考上海卷 如图 1 2 16 一列沿x轴正方向传播的简谐横波 振幅为 2 cm 波速为 2 m s 在波的传播方向上两质点a b的平衡位置相距 0 4 m 小于一个波长 当质点a在波峰位置时 质点b在x轴下方与x轴相距 1 cm 的位置 则 图 1 2 16 A 此波的周期可能为 0 6 s B 此波的周期可能为 1 2 s C 从此时刻起经过 0 5 s b点可能在波谷位置 D 从此时刻起经过 0 5 s b点可能在波峰位置 解析 选 ACD 根据波的传播方向和质点的振动方向的关系可知 t 0 时刻 b质点在 1 cm 用心 爱心 专心 4 处 可能沿y轴正方向运动也可能沿y轴负方向运动 该波的波长 满足 0 4 即 4 1 6 m T0 4 m T 0 2 s 所以 A 正确 B 错误 同理可知 C D 均有可 能 11 2012 豫南四校调研 如图 1 2 17 是一列向右传播的横波 波速为 0 4 m s M点的 横坐标x 10 m 图示时刻传到N点 现从图示时刻开始计时 求 图 1 2 17 1 经过多长时间 M点第二次到达波谷 2 这段时间里 N点经过的路程为多少 解析 1 T 4 s t0 25 s v OM v t t0 T 29 s 2 s 4A 145 cm t T 答案 1 29 s 2 145 cm 12 一列横波的波形如图 1 2 18 所示 实线表示t1 0 时刻的波形图 虚线表示t2 0 05 s 时刻的波形图 求 图 1 2 18 1 若 2T t2 t1 T 波速可能为多大 T为周期 2 若T t2 t1 并且波速为 360 m s 则波向哪个方向传播 解析 1 由图象可知 若波向右传播 则在 t 0 05 s 内波传播的距离为 x 10 m 则波速v1 m s