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高考物理大一轮总复习 第一章 第2讲 机械波模拟提能训 新人教版选修3-4
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【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 第一章 第2讲机械波模拟提能训 新人教版选修3-4
一、高考题组
1. [2013·福建高考]如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周期为0.4 s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t=0.6 s时波形的图是( )
解析:根据题意可知,波沿x轴正、负两方向传播,波形图关于y轴对称,A、B两项错误;在t=0.6 s=1.5T时,波沿x轴正、负方向传播了1.5λ,由波源的起振方向沿y轴正方向可知,此时离坐标原点1.5λ处的质点的振动方向也为沿y轴正方向,C项正确.
答案:C
2. [2013·课标全国卷Ⅰ](多选)如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m.一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3 s时a第一次到达最高点.下列说法正确的是( )
A. 在t=6 s时刻波恰好传到质点d处
B. 在t=5 s时刻质点c恰好到达最高点
C. 质点b开始振动后,其振动周期为4 s
D. 在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动
E. 当质点d向下运动时,质点b一定向上运动
解析:质点a从平衡位置向下运动,到质点a达到最高点,需要eq \f(3T,4),eq \f(3T,4)=3 s,T=4 s;已知v=2 m/s,根据v=eq \f(λ,T),波长为8 m,简谐横波从质点a传到质点d需要的时间为t=eq \f(12,2) s=6 s,A项正确;简谐横波传到质点c需要的时间为t′=eq \f(6,2) s=3 s,此时质点c在平衡位置向下振动,再过半个周期,即5 s末,质点c仍然在平衡位置,向上振动,B项错;4 s末质点c到达最低点,4 s末到6 s末这半个周期时间内,质点c向上振动,D项正确,同一列波上各质点振动周期相同,C项正确;起振时间相差eq \f(?2n+1?T,2)的两个质点振动情况总是相反,质点b和质点d间距离10 m,起振时间相差eq \f(5T,4),不满足上述特点,E项错.
答案:ACD
3. [2013·重庆高考]一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质??之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为( )
A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 m
C.4 m、6 m和12 m D.4 m、8 m和12 m
解析:如图所示,
存在如下可能:
两质点为A、B时,eq \f(λ,2)=6 m,λ=12 m,
两质点为A、C或B、D时,λ=6 m,
两质点为B、E时,eq \f(3λ,2)=6 m,λ=4 m.
答案:C
4. [2013·天津高考](多选)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图所示,下列描述该波的图象可能正确的是( )
解析:若该波传播方向为a到b,则ab间的距离x=nλ+eq \f(3,4)λ,n=0,1,2,3…,则λ=eq \f(36,4n+3),n=0,1,2,3…当n分别取0,1,2时,波长分别为12 m、eq \f(36,7) m、eq \f(36,11) m,可知选项C正确;若该波传播方向为b到a,则ab间的距离x=nλ+eq \f(1,4)λ,n=0,1,2,3…,λ=eq \f(36,4n+1),当n分别取0,1,2时,波长分别为36 m、eq \f(36,5) m、4 m,可知选项A正确.
答案:AC
二、模拟题组
5. [2014·浙江调研](多选)用手抓住绳子一端上、下振动,形成了向右传播的波.此波可看成简谐波,波的传播速度为v,周期为T.下列说法正确的是( )
A. 简谐波的传播速度与振动的振幅无关
B. 绳中质点振动的最大速度等于波的传播速度
C. 绳中相距eq \f(vT,2)的两个质点的振动位移总是相同
D. 离手距离分别为x1、x2(x2x1)的两质点,开始振动的时间差为eq \f(x2-x1,v)
解析:简谐波的传播速度与振动的振幅无关,由传播介质决定,A正确,B错误.绳中相距eq \f(vT,2)=eq \f(λ,2)的两个质点的振动位移总是相反的,C错误.因波的传播速度是匀速的,故离手距离分别为x1、x2(x2x1)的两质点,开始振动的时间差为eq \f(x2-x1,v),D正确.
答案:AD
6. [2013·上海奉贤期末](多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源,且t
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