2012届高三物理第二轮复习 专练四十八 新人教版

用心 爱心 专心 1 专题四十八专题四十八 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 关于振动和波的关系 以下说法正确的是 A 如果波源停止振动 在介质中传播的波也立即停止 B 物体做机械振动 一定产生机械波 C 波在介质中传播的频率由波源决定 与介质的性质无关 D 波源振动的越快 波的速度也越大 解析 波源停止振动 介质中已经振动起来的质点有一定的能量 要继续振动一段时 间 波也要继续传播一段时间才停止 A 错误 产生机械波的条件是机械振动和传播振动的 介质 B 错误 波的频率由波源决定 与介质无关 波速和介质有关 C 正确 波源振动快 慢和波的传播速度是两个不同的概念 D 错误 答案 C 2 如下图所示为一列简谐横波的图象 波速为 0 2 m s 以下结论正确的是 A 振源振动的频率为 0 4 Hz B 若质点a比质点b先回到平衡位置 则波沿x轴正方向传播 C 图示时刻质点a b c所受回复力大小之比为 2 1 3 D 经过 0 5 s 质点a b c通过的路程为 75 cm 解析 由题图可知 波长 8 cm 周期为 0 4 s 振动频率为 2 5 Hz A 错 若质点a 比质点b先回到平衡位置 则质点a向下振动 波沿x轴负方向传播 B 错 回复力大小与 位移成正比 C 对 经过 0 5 s 即 1T只有c点通过的路程为 75 cm D 错 1 4 答案 C 3 2010 重庆理综 一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示 由图可确定 这列波的 A 周期 B 波速 C 波长 D 频率 解析 由题中所给的波形图能够确定这列波的波长为 4 m 答案 C 4 在同一地点有两个静止的声源 发出声波 1 和声波 2 在同一空间的空气中沿同一方 向传播 如图所示为某时刻这两列波的图象 则下列说法中正确的是 A 波 1 速度比波 2 速度大 B 相对于同一障碍物 波 2 比波 1 更容易发生衍射现象 C 这两列波传播的方向上 不会产生稳定的干涉现象 D 这两列波传播的方向上 运动的观察者听到的这两列波的频率可以相同 用心 爱心 专心 2 答案 C 5 如下图所示 向左匀速运动的小车发出频率为f的声波 车左侧A处的人感受到的 声波的频率为f1 车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2 则 A f1 f f2 f B f1 f f2 f C f1 f f2 f D f1 f f2 f 解析 声源靠近A处的人 由多普勒效应知 他接收到的频率变大 即f1 f 相反 声源远离B处的人 则他接收到的频率变小 即f2 f 故选项 D 对 答案 D 6 一列简谐横波沿x轴负方向传播 图甲是t 1 s 时的波形图 图乙是波中某振动质 点的位移随时间变化的振动图线 两图用同一时间起点 则图乙可能是图甲中哪个质点的振 动图象 A x 0 处的质点 B x 1 m 处的质点 C x 2 m 处的质点 D x 3 m 处的质点 解析 图甲是波动图象 它反映的是某时刻参与振动的各个质点的位移大小与方向 图乙是振动图象 它反映的是某一质点在各个时刻离开平衡位置的位移大小及方向 当t 1 s 时 图乙代表该质点恰好经过平衡位置向下运动 综合图甲看 只有x 0 4 8 12 处 的质点满足 图甲中各点处于t 1 s 时刻 图乙中t 1 s 时刻质点处于平衡位置且振动方向向 下 图甲中x 0 和x 2 处质点处于平衡位置 由于波沿x轴负方向传播 可知x 0 的质 点运动方向向下 x 2 的质点运动方向向上 故 A 选项正确 答案 A 7 2011 福州模拟 已知平面简谐波在x轴上传播 原点O的振动图线如图 a 所示 t 时刻的波形图线如图 b 所示 则t t 0 5 s 时刻的波形图线可能是 A B C D 答案 C 8 如右图所示是一列简谐波在t 0 时的波形图 介质中的质 点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y 10 sin 5 t cm 关于 用心 爱心 专心 3 这列简谐波 下列说法中正确的是 A 这列简谐波的振幅为 20 cm B 这列简谐波的周期为 5 0 s C 这列简谐波在该介质中的传播速度为 25 cm s D 这列简谐波沿x轴正向传播 解析 本题主要考查考生对波形图的正确认识 由图可知 质点偏离平衡位置的最大 距离即振幅为 10 cm A 错 由该质点P振动的表达式可知这列简谐横波的周期为T 2 s 0 4 s B 错 由图可知 该波的波长为 4 m 波速v m s 10 2 5 T 4 0 4 m s C 错 由质点P做简谐运动的表达式可知 t 0 时刻质点P正在向上运动 由此可判 断波沿x轴正向传播 D 正确 答案 D 9 2010 四川卷 一列简谐横波沿直线由A向B传播 A B相 距 0 45 m 图是A处质点的振动图象 当A处质点运动到波峰位置 时 B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动 这列波的波速 可能是 A 4 5 m s B 3 0 m s C 1 5 m s D 0 7 m s 解析 由振动图象可知 振源的振动周期T 0 4 s 再根据题意结合波的周期性可知 0 45 m 而波速v 即v m s 当n 0 时 v1 4 5 m s 当n 1 时 n 1 4 T 4 5 4n 1 v2 0 9 m s 当n 2 时 v3 0 5 m s 所以答案为 A 答案 A 10 如右图所示为一列简谐横波的图象 质点P此时的动量为 mv 经过 0 2 s 质点P的动量大小和方向都不变 再经过 0 2 s 质点P的动量大小不变 方向改变 由此可判断 A 波向左传播 波速为 15 m s B 波向右传播 波速为 5 m s C 该波与一个频率为 1 25 Hz 的波可能发生干涉现象 D 该波与一个频率为 1 25 Hz 的波不可能发生干涉现象 解析 只有当P质点向下振动到x轴下方与原位置对称点 两者动量相等 再经 0 2 s 质点继续向下振动到最大位置处再返回到该点 动量大小相等 方向相反 此过程经过 T 2 由此可知 波向左传播 T 0 8 s 4 m 则v m s 5 m s 故 A B 均错误 T 4 0 8 而f 1 25 Hz 该波与一个频率为 1 25 Hz 的波相遇可能发生干涉现象 C 正确 D 错 1 T 误 答案 C 11 2010 上海单科 如右图 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 A 此波的周期一定不是 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点一定在波谷位置 D 从此时刻起经过 0 5 s b点可能在波峰位置 解析 意在考查考生灵活应用简谐运动 机械波的有关知识综合解决波动图象问题的 能力 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 处 既 用心 爱心 专心 4 可以沿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 1 6 4 m T0 4 m T 0 2 s 所以 A B 均错 同理可知 D 对 C 错 答案 D 二 非选择题 12 2010 山东理综 渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位 已知某超声波频率为 1 0 105 Hz 某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示 1 从该时刻开始计时 画出x 7 5 10 3 m 处质点做简谐运动的振动图象 至少一个 周期 2 现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 4 s 求鱼群与渔船间的距离 忽略船和鱼群的运动 解析 1 该波的周期为T 1 10 5 s 由波动图象知 此时x 7 5 10 3 m 处 1 f 的质点位于负的最大位移处 所以 从该时刻开始计时 该质点的振动图象 如图所示 2 由波形图读出波长 15 10 3 m 由波速公式得 v f 鱼群与渔船的距离为x vt 1 2 联立 式 代入数据得x 3 000 m 答案 1 图见解析 2 3 000 m 13 如右图所示为一列简谐波在t1 0 时刻的图象 此时波中 质点M的运动方向沿y轴负方向 且t2 0 55 s 时质点M恰好第 3 次到达y轴正方向最大位移处 试求 1 此波沿什么方向传播 2 波速是多大 3 从t1 0 至t3 1 2 s 质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少 解析 1 此波沿x轴负方向传播 2 在t1 0 到t2 0 55 s 这段时间时 质点M恰好第 3 次到达沿y轴正方向的最大位 移处 则有 2 T 0 55