【精品】2011届高考物理第一轮总复习满分练兵场 第2讲 选修3-4

用心 爱心 专心 1 20112011 届高考第一轮总复习满分练兵场选修届高考第一轮总复习满分练兵场选修 3 43 4 第第 2 2 讲讲 一 选择题 1 2009 年 3 月 1 日下午 4 时 13 分 10 秒 嫦娥一号 卫星在北京航天飞行控制中心科技 人员精确控制下 准确落于预定撞击点 撞月时可产生的现象有 A 碰撞会产生大火球 B 四处飞溅的碎片 C 腾空而起的蘑菇云 D 可听到爆炸声 答案 ABC 解析 因为月球上没有传播声波的 媒介 空气 故不选 D 2 2009 陈经纶中学高三调研 如图所示为某时刻从O点同时发出的两列简谐横波在同一 介质中沿相同方向传播的波形图 P点在甲波最大位移处 Q点在乙波最大位移处 下列说 法中正确的是 A 两列波传播相同距离时 乙波所用的时间比甲波的短 B P点比Q点先回到平衡位置 C 在P质点完成 20 次全振动的时间内Q质点可完成 30 次全振动 D 甲波和乙波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样 答案 C 解析 两列波在同一介质中传播速度相同 因此传播相同的距离用时相等 A 错误 由 图象可知 甲波波长是乙波长的 1 5 倍 由T 可知 其周期是乙波周期的 1 5 倍 P点 v 比Q点回到平衡位置用时多 B 错误 在P质点完成 20 次全振动的时间内Q质点可完成 30 次全振动 C 正确 由于周期不同 频率不同 因此甲波和乙波在空间相遇处不会产生稳 定的干涉图样 D 错误 3 2009 安徽省皖南八校高三第二次联考 水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质 点 1 2 3 先使质点 1 沿着竖直方向做简谐运动 振动将沿绳向右传播 从质点 1 经过平衡位置向上运动的时刻开始计时 当振动传播到质点 13 时 质点 1 恰好完成一次全 振动 此时质点 10 的加速度 A 为零 B 为最大值 C 方向竖直向上 D 方向竖直向下 答案 BD 解析 质点 1 经过平衡位置向上运动的时刻开始计时 当振动传播到质点 13 时 质点 1 恰好完成一次全振动 说明 1 到 13 点间有一个完整的波形 由波的传播方向与质点的振动 方向可知 质点 4 处在波谷 质点 10 在波峰 此时质点 10 的加速度最大 方向竖直向 下 4 2009 苏北十校联考 如图所示 一简谐横波在x轴上传播 轴上a b两点相距 12m t 0 时a点为波峰 b点为波谷 t 0 5s 时a点为波谷 b点为波峰 则下列判断中 正确的是 A 波一定沿x轴正方向传播 B 波长可能是 8m C 周期可能是 0 5s D 波速可能是 24m s 用心 爱心 专心 2 答案 BD 解析 波沿哪个方向传播不能确定 由题意可知 a b间的距离应为半波长的奇数倍 因此 B 正确 0 5s 时间间隔应为半个周期的奇数倍 C 错误 波速 v k m为非负整数 当k m取值相同时 波速为 24m s D 正确 12 2 2k 1 0 5 2 2m 1 5 2009 甘肃省天水一中高三调研 一列沿x轴正方向传播的简谐横波 t 0 时刻的波 形如图中实线所示 t 0 2s 时刻的波形如图中的虚线所示 则 A 质点P的运动方向向右 B 波的周期可能为 0 27s C 波的频率可能为 1 25Hz D 波的传播速度可能为 20m s 答案 C 解析 质点P不可能沿波的传播方向移动 A 错误 波沿x轴正方向传播 由两个时刻 的波形可知 0 2s k 1 4 T 显然 将 0 27s 代入 k不可能为非负整数 B 错误 频 率 1 25Hz 对应的周期为 0 8s 代入上式可得k 0 因此 C 正确 波速 v m s 将 20m s 代入 k不可能为非负整数 D 错误 24 k 1 4 0 2 6 2009 南充市高第一次高考适应性考测 一列简谐横波沿x轴负方向传播 周期为 0 2s 某时刻波形如图所示 介质中质点a b的平衡位置距原点O的距离分别是 8cm 和 16cm 则该时刻有 A a质点正在沿y轴的正方向运动 B b质点的加速度方向沿y轴的正方向 C 该波的波速为 1m s 故经t 0 08s b质点将向x轴负方向运动 0 08m 的距离 D 从该时刻起 第一次质点a的运动状态与该时刻质点b的运动状态相同时 所经历的时 间为t 0 08s 答案 AD 解析 简谐横波沿x轴负方向传播 根据逆向走坡法可知 a质点正在沿y轴的正方向 运动 A 正确 b质点的加速度方向指向平衡位置 沿y轴负方向 B 错误 从图上看出波 长为 20cm 周期为 0 2s 因此波速为 1m s 但质点b不会沿x轴运动 C 错误 从该时刻 起 质点a的运动状态与该时刻质点b的运动状态相同时 波形沿 x方向移动 8cm 需要 时间 0 08s D 正确 二 非选择题 7 一列简谐横波 沿x轴正向传播 位于原点的质点的振动图象如图 甲 所示 该振动的振幅是 cm 振动的周期是 s 在t等于 周期时 位于原 1 4 点的质点离开平衡位置的位移是 cm 图 乙 为该波在某一时刻的波形图 A点位于 x 0 5m 处 该波的传播速度是 m s 经过 周期后 A点离开平衡位置的位移 1 2 是 cm 答案 8 0 2 0 10 8 解析 由振动图象可以看出该振动的振幅为 8cm 振动周期为 0 2s 在t 周期时 原 1 4 点的质点刚好回到平衡位置 因而位移为零 由 乙 可以看出 该波的波长为 2m 则波速 用心 爱心 专心 3 v m s 10m s 经过 周期后 A点刚好到达负的最大位移处 因而位移为 8cm T 2 0 2 1 2 8 2009 泰州市第二学期期初联考 位于x 0 处的声源从t 0 时刻开始振动 振动图象 如图所示 已知波在空气中传播的速度为 340m s 则 1 该声源振动的位移随时间变化的表达式为 mm 2 从声源振动开始经过 s 位于x 68m 的观测者开始听到声音 3 如果在声源和观测者之间设置一堵长为 30m 高为 2m 吸音效果良好的墙 观测者能否 听到声音 为什么 答案 1 y 4sin250 t 2 0 2 3 能 见解析 解析 1 振动按正弦规律变化 振幅为 4mm 周期为 8 10 3s 角频率 250 因 此振动图象为y 4sin250 t 2 波速为 340m s 因此传播 68m 用时 0 2s 3 因为声波的波长与障碍物的高度差不多 可以发生明显的衍射现象 所以 观察者能够 听到声音 9 据研究 在浅水处水波的波速跟水的深度有关 其关系式为v 式中h为水深 g gh 为重力加速度 如图甲是一个池塘的剖面图 A B两部分水深不同 乙图是从上向下看的 俯视图 看到岸边从P点向外传播的水波波形 小弧形实线代表波峰 虚线代表波谷 沿 波的传播方向有一把刻度尺L 若已知A处水深为 20cm 求B处的水深 答案 80cm 解析 由乙图可知 B处的水波波长 B为A处水波波长 A的 2 倍且A B两处的水波 频率均等于P点的振动频率f 由v f 有 2 而vA vB vB vA B AghAghB 得 hB 4hA 80cm 10 有一种沙漠蝎子既没有眼睛 也没有耳朵 它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本 领 它有八条腿 趴伏时大致对称地放置在躯体四周 如图所示 不远处的小虫一有骚动 就会在沙面上引起一阵地震波 蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向 并 从P波和S波到达的时间差就可以 算出 小虫到它的距离 方位和距离都知道了 它就 能扑上去捕获小虫了 已知P波速度为 150m s S波速度为 50m s 如果两波到达沙漠蝎子 的时间差为 3 5 10 3s 则小虫离它的距离多大 答案 26cm 解析 从P波和S波到达沙漠蝎子的时间差及其波速即可确定小虫与沙漠蝎子间的距离 根据x vt 结合题意有 t 即 3 5 10 3 解得 x v1 x v2 x 50 x 150 x 0 2625m 26cm 11 2009 北京模拟 质量为m的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态 用力F向 下压木块使之向下移动距离d 然后松开后 不计水的粘滞作用 木块做简谐运动 1 当木块正好经过平衡位置向下运动时 某同学开始观察木块的振动过程 该同学发现经 过 0 5s 后木块第一次回到平衡位置 已知d 2cm 取竖直向上为正方向 请将该同学观 察到的木块振动过程用振动图象描述出来 在图 甲 中画出 另一位同学在该同学观察 3 5s 后开始计时 请在图 乙 中画出后一位同学观察的振动图象 2 如果由于该木块的振动 在水面形成机械波 3 5s 内传播了 3 5m 则该波的波长是多 少 3 画出该同学在 3 5s 时观察到的某一方向的波形图 至少画一个波长 用心 爱心 专心 4 答案 见解析 解析 1 图象如图 2 因为水波 3 5s 内传播了 3 5m 所以波速为v 1m s 又由图象得T 1s 根据v x t 所以 1m T 3 如图所示 12 2009 烟台模拟 如图所示 在坐标原点O处有一质点S 它沿y轴做频率为 10Hz 振幅为 2cm 的简谐运动 形成的波沿x轴传播 波速为 4m s 当t 0 时 S从原点开始沿 y轴负方向运动 1 画出当S完成第一次全振动时的波形图 2 经过多长时间x 1m 处的质点第一次出现波峰 答案 1 见解析 2 0 325s 解析 1 波长 0 4m S完成一次全振动波沿x轴正 负方向传播一个波长 且 v f 此时S回到平衡位置沿y轴负方向振动 由特殊点可画出此时的波形图 由波速和频率可求得波长 图象如图所示 2 设S点的振动经t1传播到x 1m 处t1 0 25s x v 振动传到该质点后又经过 周期该质点才振动到波峰 3 4 t2 T 0 075s 3 4 3 4f 所以x 1m 处的质点第一次出现波峰的时间为 t t1 t2 0 325s 13 一列简谐横波 某时刻的波形图象如图甲所示 从该时刻开始计时 波上A质点的振 动图象如图乙所示 求 1 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象 则该波所遇到的波的频率为多少 2 若该波能发生明显的衍射现象 则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件 3 从该时刻起 再经过 t 0 4s P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少 4 若t 0 时振动刚传到A点 从该时刻起再经多长时间甲图中坐标为 45m 的质点 未画出 第 二次位于波峰 答案 1 1 25Hz 2 小于或等于 20m 3 4cm 10m 4 1 8s 解析 1 由振动图象可以看出 此波的周期为 0 8s 所以频率为 1 25Hz 因为发生稳定 干涉的条件是两列波的频率相等 所以另一列波