高考物理一轮复习基础测试题 (16)

高考物理一轮复习基础测试题 （16）

A ．波源开始振动时方向沿y 轴正方向

B ．从t ＝0开始经0.15 s ，x ＝40 m 的质点运动的路程为0.6 m

C ．接收器在t ＝2 s 时才能接收到此波

D ．若波源向x 轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为9 Hz

解析：t ＝0时，波刚好传播到x ＝40 m 处，由质点振动的滞后性可以断定，x ＝40 m 处的质点的起振方向是向下的，这显然也是波源初始时刻的振动方向．由于T ＝λv ＝0.1 s ，f ＝1T ＝10 Hz.从t ＝0开始经0.15 s ，x ＝40 m 的质点振动了t ＝32T ，通过的路程为s ＝32

×4 A ＝0.6 m ．此波传到接收器所需时间为Δt ＝Δx v ＝400－40200

s ＝1.8 s ．由多普勒效应可知，当波源向x 轴正方向运动时，接收器接收到波的频率会大于10 Hz.所以正确选项为B. 答案：B

2．(2009年高考福建卷)图甲为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置为x ＝1 m 处的质点，Q 是平衡位置为x ＝4 m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则( )

A ．t ＝0.15 s 时，质点Q 的加速度达到正向最大

B ．t ＝0.15 s 时，质点P 的运动方向沿y 轴负方向

C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴正方向传播了6 m

D ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cm

解析：由y －t 图象知，周期T ＝0.20 s ，且在t ＝0.10 s 时Q 点在平衡位置沿y 轴负方向运动，可以推断波沿x 轴负方向传播，所以C 错；从t ＝0.10 s 到t ＝0.15 s 时，Δt ＝0.05 s ＝T /4，质点Q 从图甲所示的位置振动T /4到达负最大位移处，又加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时Q 的加速度达到正向最大，而P 点从图甲所示位置运动T /4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿y 轴负方向，所以A 、B 都对；振动的质点在t ＝1 T 内，质点运动的路程为4 A ；t ＝T /2，质点运动的路程为2A ；但t ＝T /4时，质点运动的路程不一定是1 A ；t ＝3T /4时，质点运动的路程也不一定是3 A ．本题中从

t＝0.10 s到t＝0.25 s内，Δt＝0.15 s＝3T/4，P点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在3T/4时间内的路程不是30 cm.

答案：AB

3．(2009年高考北京卷)一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ.若在x ＝0处质点的振动图象如图所示，则该波在t＝T/2时刻的波形曲线为( )

解析：从振动图象上可以看出x＝0处的质点在t＝T/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．

答案：A

4．(2009年高考广东卷)如图为声波干涉演示仪的原理图．

两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一个小孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅________；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．

解析：声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍．

答案：相等等于零等于原振幅的二倍

5．(探究创新)公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡

警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时：

(1)巡警车接收到的电磁波频率比发出的低．

(2)巡警车接收到的电磁波频率比发出的高．

以上两种情况说明了什么问题？

解析：(1)如果警车接收到的电磁波频率比发出时低，由多普勒效应可知，警车与轿车在相互远离．又由于警车在后且车速恒定，所以轿车的速度大于100 km/h.

(2)如果警车接收到的电磁波频率比发出时高．由多普勒效应可知，警车与轿车在相互靠近，同理可知，轿车的速度小于100 km/h.

答案：(1)轿车的速度大于100 km/h

(2)轿车的速度小于100 km/h

6．如图所示表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则：

(1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是________．振动减弱的点是________．

(2)若两振源S1和S2振幅相同，此时刻位移为零的点是________．

(3)画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，标出ce两点．

解析：(1)a、e两点分别是波谷与波谷、波峰与波峰相交的点，故此两点为振动加强点；c处在a、e连线上，且从运动的角度分析a点的振动形式恰沿该线传播，故c点是振动加强点．同理b、d是减弱点，f也是减弱点．

(2)因为S1、S2振幅相同，振动最强区的振幅为2A，最弱区的振幅为零，该时刻a、e的中点c正处在平衡位置，所以位移为零的是b、c、d、f.

(3)图中

对应的时刻a处在两波谷的交点上，即此刻a在波谷，同理e在波峰，故a、e中点c在平衡位置，所以所对应的波形如右图．

答案：见解析

7．(2009年高考江苏卷)

在t ＝0时刻，质点A 开始做简谐运动，其振动图象如图所示．质点A 振动的周期是________s ；t ＝8 s 时，质点A 的运动沿y 轴的________方向(填“正”或“负”)；质点B 在波的传播方向上与A 相距16 m ，已知波的传播速度为2 m/s ，在t ＝9 s 时，质点B 偏离平衡位置的位移是________cm.

解析：题图为波的振动图象，由图象可知周期为4 s ，波源的起振方向与各个质点起振方向相同且向上，t ＝6 s 时质点在平衡位置向下振动，故8 s 时质点在平衡位置向上振动；波

传播到B 点，需要时间t 1＝x v ＝162 s ＝8 s ，故t ＝9 s 时，质点又振动了1 s(14

个周期)，处于正向最大位移处，位移为10 cm.

答案：4 正 10

8．(

思维拓展)如图所示为一单摆的共振曲线，已知重力加速度g ＝10 m/s 2，求：

(1)该单摆的摆长约为多少？ (2)共振时摆球的最大速度大小是多少？

解析：(1)由题意知，当单摆共振时频率f ＝0.5 Hz ，即f 固＝0.5 Hz ，

由T ＝2π L g 得：L ＝g 4π2f

2＝1.0 m. (2)由题意知，当单摆共振时振幅A ＝8 cm ＝0.08 m.

根据机械能守恒定律可得：

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mv 2m ＝mgL (1－cos θm )， 且1－cos θm ＝2sin 2θm

2＝A 2

2L 2 解得：v m ＝A g L

＝0.25 m/s. 答案：(1)1.0 m (2)0.25 m/s

9．(2011年莱芜模拟)如图

所示，实线为某时刻的波形图，虚线是0.2 s 后的波形图．

(1)若波向左传播，请在实线波形图上标出此时刻图中P 点的振动方向并求出位移；

(2)若波向右传播，求它的最大周期；

(3)若波速是35 m/s ，求波的传播方向．

解析：(1)P 点向上，图略

x ＝3＋nλ＝3＋4n (n ＝0,1,2，…)

(2)t ＝T 4＋nT ，当n ＝0时

T ＝T max ＝4t ＝0.8 s.

(3)传播距离x ＝vt ＝7.0 m ，而λ＝4 m ，故x ＝13

4λ，故波向左传播．

答案：(1)图略 4n ＋3(n ＝0,1,2，…)

(2)0.8 s (3)波向左传