高中物理选择性必修一专练4

专练四机械波1．在静止的湖面上小明和小刚分别划着两艘小船，有一列水波从小明的船传向小刚的船，两人停止划船，两船均上下浮动，某时刻形成如图所示波形图，两船分别位于波峰P点和波谷Q点，P点船经5秒到波谷，则()A．这列波是纵波B．这列波的波长为30mC．这列波的波速为6m/sD．两船不可能同时位于平衡位置【答案】C【解析】上下振动，水平传播，该波为横波，A错误．波的波长为60m，B错误．周期T＝2×5s＝10s，波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(60,10)m/s＝6m/s，C正确．从该时刻起，再经过eq\f(T,4)两船同时到达平衡位置，D错误．2．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为1s，t＝0时波的图像如图所示．下列说法正确的是()A．这列波的振幅为4cmB．这列波的波速为4m/sC．t＝0时x＝8m处质点沿y轴正方向运动D．t＝0.5s时x＝8m处质点的加速度为0【答案】D【解析】由图可知，这列波的振幅为2cm，A错误；由图可知，这列波的波长为8m，根据公式v＝eq\f(λ,T)可得，这列波的波速v＝8m/s，B错误；由图根据同侧法可知，t＝0时x＝8m处质点沿y轴负方向运动，C错误；t＝0.5s时x＝8m处质点，再次回到平衡位置，则质点的加速度为0，D正确．3．微风吹来，湖面泛起波纹，小船随波荡漾．若水面波的波速大小为1m/s，第1个波峰到第9个波峰通过小船处的时间间隔为16s，则该水面波的波长为()A．1m B．2mC．3m D．4m【答案】B【解析】小船振动的周期T＝eq\f(16,9－1)s＝2s，该水面波的波长λ＝vT＝2m，B正确，A、C、D错误．4．两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于K、M、N三点，下列说法中正确的是()A．质点K为振动减弱的点B．质点N的振幅为2cmC．经过一段时间，质点M、N的位移大小不可能相等D．由图中时刻再经过半周期时，质点M的位移为零【答案】B【解析】质点K为波谷与波谷的相遇点，为振动加强点，A错误；图中N点实线与虚线相遇，为振动减弱点，振幅为7cm－5cm＝2cm，B正确；M点是振动加强点，N点是振动减弱点，此时M点的位移为12cm，N点的位移为2cm，由于M、N一直在振动，所以经过一段时间，质点M、N的位移大小可能相等，C错误；图中时刻M点在波峰，经过eq\f(1,4)周期，质点M回到平衡位置，位移为零，D错误．5．如图所示，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线与虚线分别为t＝0和t＝0.1s时的波形图．已知x＝5cm处的质点在0到0.1s内运动方向不变．关于这列简谐波的说法中正确的是()A．该波向左传播B．该波向右传播C．该波波源的振动频率是5HzD．从0时刻起1s内x＝2cm处的质点经过的路程为10cm【答案】A【解析】由题意可知，在0～0.1s内x＝5cm处质点振动方向没有变化，故该处质点只能向上振动到达虚线对应位置，由“同侧法”可知波只能向左传播，A正确，B错误；在0.1s内x＝5cm处质点路程为振幅A，即历时eq\f(1,4)T，故波的周期为0.4s，频率为2.5Hz，C错误；在1s内，即2.5T，x＝2cm处的质点通过的路程s＝2.5×4A＝50cm，D错误．6．(多选)如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0.2s时刻的波形图，如图乙所示为质点M的振动图像．下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播，波速为60m/sB．该波可以与另一列频率为50Hz的波发生干涉C．波在传播过程中遇到尺度为200m的障碍物能发生明显的衍射现象D．若观察者逆着波的传播方向向着波源奔跑，则观察者接收到的频率将大于5Hz【答案】AD【解析】从图乙可知，t＝0.2s时刻，质点M正在平衡位置沿y轴正方向运动，根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，由题图甲可知λ＝12m，由题图乙可知T＝0.2s，由公式可得波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(12,0.2)m/s＝60m/s，A正确；该波的周期为0.2s，频率为5Hz，与其发生干涉的波的频率应为5Hz，B错误；发生明显的衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸与波长相差不多或比波长更小，C错误；根据多普勒效应，当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率比波源的频率要大，D正确．7．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t＝4s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点．图乙为质点P的振动图像，则()A．该简谐横波沿x轴正方向传播B．该列波的波速为5m/sC．从图甲波形开始，Q比P先到达波峰位置D．质点Q的平衡位置坐标为x＝17.5m【答案】C【解析】根据振动图像可知，t＝4s时P向下振动，所以该简谐横波沿x轴负方向传播，A错误；根据图像可知该波的波长为20m，周期为8s，故该波的波速v＝eq\f(λ,T)＝2.5m/s，B错误；由于t＝4s时，P向下振动，Q向上振动，故Q比P先到达波峰位置，C正确；根据正弦曲线特点可知，质点Q的平衡位置坐标xQ＝eq\f(1,12)λ＋15m＝eq\f(50,3)m，D错误．8．如图，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是t2＝t1＋1s时刻的波形图．已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m．下列说法不正确的是()A．该波的周期可能为eq\f(4,11)sB．该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生C．质点M在t1时刻沿y轴负方向运动D．若波的周期为eq\f(4,15)s，质点M在t1到t2时间内运动的路程为3m【答案】B【解析】波沿x轴负方向传播，则v＝eq\f(x,t)＝eq\f(4n＋3,1)m/s(n＝0、1、2、3……)，从而得到周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,4n＋3)s(n＝0、1、2、3……)，周期可能为eq\f(4,11)s，A正确；因该波的波长为4m，则该波遇到尺度为10m的障碍物时无明显衍射现象，但衍射依然存在，B错误；波沿负方向传播，根据上下坡法可知质点M在t1时刻沿y轴负方向运动，C正确；若波的周期为eq\f(4,15)s，从t1到t2时间内，质点M运动的路程为15A＝15×0.2m＝3m，D正确．9．一列水平传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，图中A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t＝1s时，质点C恰好通过平衡位置，则该简谐波波速的值不可能为()A．24m/s B．23m/sC．21m/s D．19m/s【答案】A【解析】由图可知，波长λ＝8m，若波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的距离可能是(nλ＋1)m或(nλ＋5)m(n＝0,1,2…)，则波速v＝eq\f(x,t)＝(8n＋1)或(8n＋5)(n＝0,1,2…)．当n＝2时v＝17m/s或v＝21m/s；当n＝3时v＝25m/s或v＝29m/s.同理，若波向左传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的距离可能是(nλ＋3)m或(nλ＋7)m(n＝0,1,2，…)，则波速v＝eq\f(x,t)＝(8n＋3)或(8n＋7)(n＝0,1,2…)，当n＝2时v＝19m/s或v＝23m/s；当n＝3时v＝27m/s或v＝31m/s，显然该简谐波波速的值不可能为24m/s，故选A．10．(多选)甲、乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播，甲波源位于O点，乙波源位于x＝8m处，两波源均沿y轴方向振动．在t＝0时刻甲形成的波形如图a所示，此时乙波源开始振动，其振动图象如图b所示，已知甲波的传播速度v甲＝2.0m/s，质点P的平衡位置处于x＝5m处，下列说法中正确的是()A．乙波的波长为2mB．在t＝2.0s时，质点P开始振动C．若两波源一直振动，则质点P为振动的加强点，其振幅为7cmD．若两波源一直振动，则在t＝4.5s时，质点P处于平衡位置且向y轴负方向振动【答案】AC【解析】由题图b可知，乙的周期为1s，在同一介质中，甲、乙传播速度相同，所以v乙＝2.0m/s，因此λ＝vT＝2m，A正确；在t＝eq\f(8－5,2)s＝1.5s时，乙波到达P点，质点开始振动，B错误；甲的周期T甲＝eq\f(λ甲,λ乙)＝1s＝T乙，对于甲波，需要2s到达P点，则t＝2s时，P点处于平衡位置且向y轴负方向振动，对于乙波，需要1.5s到达P点，由题图b可知，乙波的起振方向为y轴正方向，则t＝2s时，P点处于平衡位置且向y轴负方向振动，则P点为振动加强点，因此振幅为3cm＋4cm＝7cm，C正确；甲的周期T甲＝eq\f(λ甲,v甲)＝1s＝T乙，对于甲波，需要2s到达P点，之后P点振动两个周期后再经过eq\f(1,2)T，此时P点处于平衡位置且向y轴正方向振动，对于乙波，需要1.5s到达P点运动3个周期，此时P点应处于平衡位置向y轴正方向振动，综合甲、乙运动情况则在t＝4.5s时，质点P处于平衡位置且向y轴正方向振动，D错误．11．B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射．探头接收到的超声波信号形成B超图像．如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t＝0时刻波恰好传到质点M.已知此超声波的频率为1×107Hz，下列说法不正确的是()A．0～1.25×10－7s内质点M运动的路程为2mmB．质点M第一次位移为0.2mm的时刻是eq\f(7,6)×10－7sC．超声波在血管中的传播速度为1.4×103m/sD．t＝1.5×10－7s时质点N恰好处于波谷【答案】B【解析】由题可知，质点M运动的路程为s＝tf·4A＝1.25×10－7×107×4×0.4mm＝2mm，A正确；超声波在血管中的传播速度为v＝λf＝14×10－5×107m/s＝1.4×103m/s，C正确；根据传播方向可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向，当坐标为x＝eq\f(28,3)×10－2mm的质点的振动形式传到M点时，质点M第一次位移为0.2mm，此时波向前传播Δx＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(7＋\f(3.5,3)))×10－5m＝eq\f(49,6)×10－5m，所用时t＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(49×10－5,6×1.4×103)s≈5.8×10－8s，B错误；质点N第一次到达波谷的时间为t＝eq\f(s′,v)＝eq\f(35－14×10－5,1.4×103)s＝1.5×10－7s，D正确．本题选不正确的，故选B．12．在地震中产生的地震波既有横波也有纵波，假设某次地震中，震源在地面上A点正下方，地面上B点与A点距离为100km，地震波中纵波波速为6.4km/s，横波波速为3.2km/s，地震波频率为10Hz，位于A点的观察者在接收到纵波2s后才接收到横波，则以下说法中错误的是()A．震源距离A点深度为12.8kmB．位于B点的观察者先感觉到左右晃动，后感觉到上下振动C．纵波的波长大于横波的波长D．位于B点的观察者接收到纵波比接收到横波也要早2s【答案】D【解析】设纵波的波速为v1，横波的波速为v2，震源距离A点深度为s，则有Δt＝eq\f(s,v2)－eq\f(s,v1)＝2s，解得s＝12.8km，A正确；地面上B点与A点距离远大于震源距A点的距离，当纵波到达B点时，观察者左右晃动，横波传来后，再上下振动，B正确；根据公式λ＝eq\f(v,f)得纵波的波长大于横波的波长，C正确；根据Δt＝eq\f(x,v2)－eq\f(x,v1)可知，距震源越远，横、纵波到达的时间差越大，位于B点的观察者接收到纵波比接收到横波要早，时间差要大于2s，D错误．本题选错误的，故选D．13．(多选)如图甲是一列简谐横波在t＝0.2s时刻的波形图，P是平衡位置距离原点1.5m的一个质点，Q是平衡位置距离原点2m的一个质点；图乙是质点Q的振动图像．则()A．这列简谐波的波速为10m/sB．这列简谐波的传播方向为＋x方向C．0.3s时P的速度正在增大，加速度正在减小D．t＝0.4s到t＝0.6s质点P通过的路程为4cm【答案】AD【解析】由甲、乙两图可知T＝0.4s，λ＝4m，则由波速与波长、周期的关系可得v＝eq\f(λ,T)＝10m/s，A正确；乙图为Q点的振动图像，由图可知，当t＝0.2s时，Q点的振动方向沿着y轴的负方向，对甲图，由同侧法可知，这列简谐波的传播方向为－x方向，B错误；与0.2s时相比，0.3s时这列波向左传播了x＝vt＝1m，此时P点正在远离平衡位置向下振动，可知此时P点的速度在减小，加速度在增大，C错误；从t＝0.4s到t＝0.6s，P点振动了半个周期，故P点通过的路程为s＝2A＝4cm，D正确．14．(多选)弹性介质中某质点O沿竖直方向做简谐运动的规律如图甲所示，它完成两次全振动后停在平衡位置，其形成的机械波沿水平方向的x轴匀速传播，波速大小为10m/s.如图乙所示，x轴上有3个质点，它们的横坐标分别为xP＝－2m、xQ＝1m、xR＝3m．以质点O开始振动的时刻为计时零点，下列说法正确的是()A．该机械波的波长为4mB．质点P在t＝0.4s时的振动方向沿y轴负方向C．质点Q在0～0.5s内通过的路程为10cmD．质点R在t＝0.4s时第一次位于波谷【答案】AB【解析】由甲图可知，波的周期为T＝0.4s，根据v＝eq\f(λ,T)，解得波长λ＝4m，A正确；分析甲图可知，质点O(波源)的起振方向沿y轴正方向，由图乙知P、O的平衡位置相距2m，则波传播到质点P所用的时间为0.2s，则质点P在t＝0.4s时刻位于平衡位置，振动方向沿y轴负方向，B正确；波传播到质点Q所用的时间为0.1s，则在0～0.5s内，质点Q振动了一个周期，通过的路程为4A＝8cm，C错误；波传播到质点R所用的时间为0.3s，则质点R在0～0.4s内振动了0.1s，即四分之一个周期，t＝0.4s时质点R第一次位于波峰，D错误．15．(多选)图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，图乙为质点b从时刻t开始计时的v－t图像，若设振动正方向为沿y轴正方向，则()A．该简谐横波波速为0.4m/sB．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多C．在时刻t，质点a的加速度比质点b的大D．再经过2s，质点a随波迁移0.8m【答案】AC【解析】由图甲可知波长λ＝4m，由图乙可知周期T＝10s，所以该波传播速度v＝eq\f(λ,T)＝4m/s，A正确；当障碍物或孔的尺寸非常接近波的波长或比波长更小时，衍射现象比较明显，若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸应接近4m或比4m小得多，B错误；质点振动时，在波峰或波谷位置回复力最大，加速度最大，在平衡位置加速度为零，所以在时刻t，质点a的加速度比质点b的大，C正确；简谐横波在传播过程中，各个质点只在其平衡位置附近沿垂直于波的传播方向振动，不会随波传播，D错误．16．(多选)如下的四个图中，用水平箭头表示波的传播方向，用竖直箭头表示质点的振动方向，则正确的波形图是() A B C D【答案】BC【解析】对于A、B，波向右传播，根据“上下坡法”可知B图中质点振动的方向向上，A错误，B正确；对于C、D，波向左传播，根据“上下坡法”可知C图中质点振动的方向向下，C正确，D错误．17．(多选)如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是()A．女同学从A点向B点运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学在从C点向左运动过程中，她感觉哨声音调变低C．女同学在从C点向右运动过程中，她感觉哨声音调不变D．女同学从E点向D点运动过程中，她感觉哨声音调变高【答案】AB【解析】女同学从A点向B点运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，A正确；女同学从C点向左运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到音调变低，B正确；女同学从C点向右运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，C错误；女同学从E点向D点运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到哨声音调变低，D错误．18．一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如图所示是A处质点的振动图像．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．4.5m/s B．3.0m/sC．1.5m/s D．0.5m/s【答案】AD【解析】由题图可知周期为0.4s．由题意可知质点A、B间最简单波形如图所示，A、B间距和波长的关系为x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ(n＝0,1,2，…)，由公式v＝eq\f(λ,T)，解得v＝eq\f(4.5,4n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)，当n＝0时，v＝4.5m/s；当n＝2时，v＝0.5m/s.故选A、D．19．图甲中的O点为某波源的位置，该波源从t＝0时刻开始振动，其振动图像如图乙所示，产生的横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，已知波速v＝2m/s.(1)求该横波的波长并写出波源的振动方程；(2)请在图甲中画出t＝1.5s时的波动图像.【答案】(1)4my＝4sin(πt)cm(2)见解析【解析】(1)由图像得：横波的周期为T＝2s，波长λ＝vT＝4m，由于ω＝eq\f(2π,T)＝πrad/s，波源的振动方程为y＝4sin(πt)cm.(2)经1.5s，波向前传播3m，开始起振的方向为向上，则波形图如图.模块检测题(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(浙江绍兴诸暨中学高二期中)下列说法不符合两列波相遇时的情形的是()A.相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B.相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话,相互间能分辨出来,是因为声波在相遇时互不干扰解析两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果,选项A错误,选项B、C正确;几个人在同一房间说话,声音振动发出的声波在空间中相互叠加后,并不改变每列波的振幅、频率,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项D正确。本题选错误的选项,故选A。答案A2.(湖南边城高级中学高二开学考试)下列几种物理现象的解释中,正确的是()A.跳远时在沙坑里填沙,是为了减小冲量B.在推车时推不动是因为推力的冲量为零C.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻D.船舷常常悬挂旧轮胎,是为了延长作用时间,减小作用力解析跳远时,运动员动量变化量一定,受到的冲量一定,在沙坑里填沙,是为了延长力的作用时间,减小运动员受到的力,故A错误;在推车时推不动是因为推力小于最大静摩擦力,推力的冲量Ft不为零,故B错误;砸钉子时不用橡皮锤,是由于橡皮锤有弹性,作用时间长,根据动量定理Ft=Δp,产生的力小,故C错误;船舷常常悬挂旧轮胎,是因为轮胎能延长作用时间,减小作用力,故D正确。答案D3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯。在图示的情况下()A.从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到水平条纹B.从肥皂薄膜的右面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹C.从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到水平条纹D.从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到竖直条纹解析肥皂薄膜前后表面的反射光在前表面发生叠加,所以应该从肥皂薄膜的右面观察;路程差(膜的厚度的两倍)是半波长的偶数倍时,振动加强,为亮条纹,路程差是半波长的奇数倍时,振动减弱,为暗条纹,肥皂薄膜越往下越厚,故条纹水平排列。答案A4.(湖北金口中学高二月考)在火车车厢里用悬线吊着一个小球,铁轨接合处的震动使球摆动,如果每段铁轨长12.6m,摆线长40cm,则下列说法正确的是()A.该单摆的固有周期约2.25sB.不论车速多大,该单摆不可能产生共振C.火车速度约10m/s时,单摆振幅最大D.增加单摆的摆长后,火车速度越大,单摆振幅越大解析单摆的固有周期T=2πlg=2×3.14×0.49.8=1.26s,A错误;当列车的振动频率与小球的固有频率相同时,小球达共振,振幅最大,即当列车在长12.6m的铁轨上运行的时间为1.26s时,发生共振,则有v=Lt=12.61.26m/s=10m/s,B错误,C正确;增加单摆的摆长,根据T=2答案C5.(湖北宜城第二高级中学)如图所示,AB为固定的光滑圆弧轨道,O为圆心,AO水平,BO竖直,轨道半径为R,将质量为m的小球(可视为质点)从A点由静止释放,在小球从A点运动到B点的过程中()A.小球所受合力的冲量指向圆心OB.小球所受支持力的冲量水平向右C.小球所受重力的冲量大小为0D.小球所受合力的冲量大小为m2解析在小球从A点运动到B点的过程中I=mΔv,速度方向变为水平向右,所以小球所受合力即重力和支持力的合力的冲量水平向右,故A、B错误;小球所受重力的冲量大小为IG=mgt,大小不为零,故C错误;在小球从A点运动到B点的过程中机械能守恒,故有mgR=12mvB2,解得vB=2gR,所以答案D6.在光滑的导轨上,一质量为m1=2kg、速度为v1=1m/s的滑块A跟一质量为m2=1kg、速度为v2=0的滑块B发生正碰,它们碰撞后的总动能的最大值和最小值分别是()A.1J、23J B.43J、C.43J、1J D.2J、4解析当两物体发生弹性碰撞时,系统不损失能量,此时碰后的总动能最大,最大动能Ekmax=12m1v12=1J,若两物体发生完全非弹性碰撞,则碰后共速,此时系统损失的动能最大,碰后系统总动能最小,则m1v1=(m1+m2)v,解得v=23m/s,Ekmin=12(m1+m2)v2=12×3×232J=2答案A7.(浙江绍兴诸暨中学高二期中)如图所示,某种透明介质的截面图由圆心为O、半径为R的四分之一圆和直角三角形AOC组成,其中∠A=60°。一束单色光从D点垂直AB面射入透明介质中,射到圆弧BC上时恰好发生全反射,已知D点与O点之间的距离为R2,光在真空中的传播速度为c,以下说法正确的是(A.单色光在介质中的传播速度为2cB.单色光射到AC面发生全反射,没有光线射出C.单色光第一次射出介质时折射角为45°D.单色光第一次射出介质时折射角为30°解析光路图如图所示,由于光射到圆弧BC上时恰好发生全反射,则由几何关系可得sinC=ODOE=R2R=22,则临界角为C=45°,则该透明介质的折射率为n=1sinC=1sin45°=2,由n=cv可得,光在介质中的传播速度为v=cn=c2=22c,故A错误;由几何关系可知,光射到AC面时入射角r=30°,小于临界角,光将在AC面发生折射从AC面射出,故B错误;光在AC面第一次射出介质,由折射定律n=sini答案C二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.(山东新泰第一中学高二月考)一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是()A.在10s内质点经过的路程是20cmB.在5s末,质点的速度为零,加速度最大C.t=1.5s和t=2.5s两个时刻质点的位移和速度方向都相反D.t=1.5s和t=4.5s两个时刻质点的位移大小相等,都是2cm解析在10s内质点振动了2.5个周期,经过的路程是s=10A=20cm,故A正确;在5s末,质点处于正向最大位移处,速度为零,加速度最大,故B正确;t=1.5s和t=2.5s两个时刻的位移大小相等方向相反,速度方向相同,故C错误;由图像可得振动方程是x=2sinπ2tcm,将t=1.5s和t=4.5s代入振动方程得x=2cm,故D正确。答案ABD9.(海南儋州第一中学高二期中)如图所示,A、B是两列波的波源,t=0时,两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为xA=0.1sin(2πt)m,xB=0.5sin(2πt)m,产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。t=2s时P开始振动,已知PA=40cm,PB=50cm,则()A.两列波的波速均为0.2m/sB.两列波的波长均为0.25mC.两列波在P点相遇时振动总是减弱的D.P点合振动的振幅为0.4m解析两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播,故两列波的波速相同,根据质点P开始振动的时间可得v=PAt=0.42m/s=0.2m/s,A正确;由振动方程可得,两列波的周期T相同,由公式T=2πω=1s得两列波的波长均为λ=vT=0.2m,B错误;根据两波源到P点的距离差Δx=50cm-40cm=10cm=λ2,可知,B波比A波传到P点的时间晚T2,根据振动方程可得,A波起振方向与B波起振方向相同,故两波在P点的振动反向,那么,P点为振动减弱点,故两列波在P点相遇时振动总是减弱的,P点合振动的振幅为0.5m-0.1答案ACD10.(四川成都外国语学校高二期中)一束由a、b两种单色光混合的复色光沿半径方向射入半圆形玻璃砖的水平界面,经界面反射和折射后在竖直的光屏上只产生了两个光斑B和C,如图所示,已知a光在玻璃中的传播速度大于b光,则以下看法正确的是()A.C处为复色光,B处为a光B.C处为b光,B处为a光C.增大光在水平界面上的入射角,光屏上有可能出现三个光斑D.保持入射光强度不变,增大光在水平界面上的入射角,下方的光斑的亮度可能增加解析已知a光在玻璃中的传播速度大于b光,v=cn,故a的折射率小,临界角大,故b光发生了全反射,a光折射且反射,C处为复色光,B处为a光,故A正确,B错误;增大光在水平界面上的入射角,b光仍然发生全反射,故C错误;保持入射光强度不变,增大光在水平界面上的入射角,a光也可能发生全反射,下方的光斑的亮度将增加,故D答案AD三、非选择题(本题共5小题,共57分)11.(7分)(山东济南二模)如图所示为双缝干涉实验的装置示意图,现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。(1)装置示意图中有三个电学元件的名称空缺,下列选项中正确的是。

A.①是双缝,③是滤光片B.②是双缝,③是单缝C.②是单缝,③是双缝(2)得到干涉条纹后,用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为Δx,已知双缝到光屏的距离为l,双缝间距为d,则所测单色光波长的计算式为λ=(用题中所给的字母表示)。

解析(1)单缝要在双缝前,故C正确。(2)相邻两亮条纹间距为Δx5,由干涉条纹与波长间的关系可知Δx5=ld答案(1)C(2)d12.(10分)用如图所示的装置来验证动量守恒定律,质量为mA的小球A用细线悬挂于O点,质量为mB的小球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线伸直并与竖直方向的夹角为β,释放后A球摆到最低点时恰与B球发生弹性碰撞,碰撞后,A球摆到与竖直方向夹角为α的C处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸,保持β角不变,多次重复上述实验,白纸上记录多个B球的落点,进而测得B球的水平位移x,已知当地