高考物理一轮复习成套课时练习113第十一章机械振动和机械波 光 单末质量检测 选修34.docx

1、高考物理一轮复习成套课时练习113第十一章机械振动和机械波 光 单末质量检测 选修34选修3-4 第十一章 机械振动和机械波 光(时间90分钟，满分120分)命 题 设 计 难度题号目标 较易中等稍难简谐运动113机械波2、3、67实验1112电磁波9综合应用4、58、10、1514、16一、选择题(本大题共10个小题，每小题5分，共50分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1(2009上海高考)做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的 ()A频率、振幅都不变 B频率、振幅都改变C频率不变，振幅改变 D频率改变

2、，振幅不变解析：由单摆的周期公式T2可知，单摆摆长不变，则周期不变、频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由Ekmv2可知，摆球经过平衡位置时的动能改变，因此振幅改变，所以C正确答案：C2.如图1所示是一列简谐横波在t0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速v为20 m/s.P是离原点2 m的一个介质质点，则在t0.17 s时刻，质点P的 ()A速度和加速度都沿y轴正方向B速度沿y轴正方向，加速度沿y轴负方向C速度和加速度都正在增大D速度正在增大，加速度正在减小解析：由波形图知4 m，由T得T0.2 s，由波的传播方向和质点振动方向间的关系知t0时刻，P质点速度沿y方

3、向，经T0.17 sT，质点P已经通过正向最大位移正向平衡位置移动，所以D正确答案：D3. (2008重庆高考)某地区地震波中的横波和纵波传播速率分 别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图2所示)在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则()AP先开始振动，震源距地震仪约36 kmBP先开始振动，震源距地震仪约25 kmCH先开始振动，震源距地震仪约36 kmDH先开始振动，震源距地震仪约25 km解析：由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪 处，所以P先开始振动设地震仪距震源为x，则有5，解得：x36 km.答

4、案：A4.如图3所示，一波源O产生的横波向左、右两侧传播，先后通过介质中的P、Q两质点已知波速v80 m/s，频率f100 Hz，P、O两点相距为d19.1 m，Q、O两点相距为d24.5 m，若以P质点开始振动的时刻作为计时的零点，则P质点的振动图象如图4甲所示由此可知Q质点的振动图象是图4乙中的()解析：此横波的波长为0.8 m，因为d1d24.6 m5，所以当P点开始振动时Q质点已经振动了5T，故C选项正确答案：C5(2009浙江高考)一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播处在x11 m和x22 m的两质点A、B的振动图象如图5所示由此可知 ()A波长为mB波速为1 m/sC3 s末

5、A、B两质点的位移相同 D1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度解析：由A、B两质点的的振动图象及传播可画出t=0时刻的波动图象如图所示，由此可得=_ m，A正确；由振动图象得周期T=4 s，故v=_=_ m/s=_ m/s，B错误；由振动图象知3 s末A质点位移为-2 cm，B质点位移为0，故C错误；由振动图象知1 s末A质点处于波峰，振动速度为零，B质点处于平衡位置，振动速度最大，故D错误答案：A6.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的 a、b两处的质点振动图象如图6中a、b所示，则 ()A该波的振幅是20 cmB该波的波长可能是8.4 mC该波的波速可能是10.5 m/s

6、D该波由a传播到b可能历时7 s解析：题目中给出了两个质点的振动图象，从图中直接可以看出振动的振幅为10 cm，周期为4 s，A错误；因为波是由a向b传播，所以从振动形式可以看出，b比a至少晚振动3/4个周期，满足tnT3，(n0,1,2)，同时应有(n)10.5，所以(n0,1,2,3)，再利用v，可得B、C错，D正确答案：D7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t6 s末的波形如图7所示，A、B、C分别是x0、x1 m 和x2 m处的三个质点已知该波周期为4 s，则 ()A对质点A来说，在第7 s内回复力对它做正功B对质点A来说，在第7 s内回复力对它做正功C对质点B和C来说，在第7 s内回

7、复力对它们不做功D该列波的传播速度是1 m/s解析：从图象可以看出，对质点A来说，在第7 s 内它从平衡位置运动到负方向最大位移，回复力对它做负功，所以A项错，B项错误；对质点B和C来说，回复力对C做负功，对B做正功，C项不正确；因为该波周期为4 s，波长是4 m，所以传播速度是1 m/s，D项正确答案：D8波速均为v1.2 m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图8所示，其中P、Q处的质点均处于波峰关于这两列波，下列说法正确的是 ()A如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图样B甲波的周期大于乙波的周期C甲波中P处质点比M处质点先回到平衡位置D从图示的时刻开始，经过1

8、.0 s，P、Q质点通过的路程均为1.2 m解析：由题图可得：T甲ss，T乙ss，即f甲f乙，则甲与乙相遇不会发生稳定的干涉图样；T甲T乙；甲图中质点M在图示时刻的振动方向向上，其第一次回到平衡位置的时间大于T甲/4，P点先回到平衡位置；P、Q两质点在1.0 s内沿y轴方向的运动路程均小于1.2 m.答案：C9(2009北京高考)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是 ()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生

9、干涉和衍射现象C机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波解析：电磁波是电磁场传播形成的在传播过程中电场的电场强度E的方向和磁场的磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直；场强E的方向可以理解为波的“振动”方向，所以电磁波应为横波故选D.答案：D10(2010宿州模拟)图9甲所示为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图9乙所示为质点Q的振动图象，则 ()At0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大 Bt0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴正方向C从t0.10 s到t0.25

10、s，该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cm解析：由质点Q的振动图象可知，t0.15 s时，Q正处于最低点，加速度达到正向最大，A对；t0.10 s时，Q正处于平衡位置且向下运动，故波沿x轴负方向传播的，所以t0.15 s时，质点P运动方向沿y轴负方向，B错；由图象可知，波长8 m，周期T0.2 s，所以波速v40 m/s，所以从t0.10 s到t0.25 s，波传播的距离为svt400.15 m6 m，方向沿x轴负方向，C错；从t0.10 s到t0.25 s，经历时间t0.15 sT，但t0.1 s时P没有位于平衡位置或最大位移处，所以质点

11、P通过的路程不等于30 cm，D错答案：A二、实验题(本大题共2个小题，共10分)11(4分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量悬点到小球的距离为96.60 cm，用游标卡尺量得小球直径是5.260 cm，测量周期有3次，每次都在摆球通过最低点时按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到计时终止，结果如下表：123数的次数618171时间(s)60.4079.8070.60这个单摆振动周期的测定值是_s，当地重力加速度的值是_m/s2.(取三位有效数字)解析：由题可知单摆的周期T1s2.013 sT2s1.995 sT3s2.017 s则周期T2.01 s摆长l

12、l(0.9660.0526) m0.9923 m故重力加速度gm/s29.69 m/s2.答案：2.019.6912(6分)有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成，两个单摆摆动平面前后相互平行(1)现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50.0 s和49.0 s，则两单摆周期差T_s.(2)某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差若测得释放两摆的时间差t0.165 s，则在短摆释放_

13、s(填时间)后，两摆恰好第一次同时向_(填方向)通过_(填位置)；(3)为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是_解析：(1)TT1T2() s0.02 s(2)设短摆释放后经过t秒与长摆达同一位置，则两摆完成全振动的次数一样，长摆运动的时间为(tt) s，有：代入数据，解得：t8.085 s8T2即短摆振动了8个周期，此时恰向左通过平衡位置(3)减小两单摆摆长差等答案：(1)0.02(2)8.085左平衡位置(3)减小两单摆摆长差等三、计算题(本大题共4个小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13. (8分)由长度分别为L和2

14、L的AC和BC两根细绳悬挂着小球，如图10所示，每根细绳与竖直方向的夹角均为30.当该小球向纸内做微小摆动时，其摆动周期为T1，若将BC的长度改为L，其他条件均不改变，当该小球向纸内做微小摆动时，其周期为T2，试求T1与T2之比解析：本题是一个双线摆问题，求其周期，首先得确定其等效摆长L，连接AB，然后过摆作竖直线交AB于O点，则OC为该摆的等效摆长，如图所示所以LL故T12当BC长度改为L后，等效摆长LLcos30L故T22解以上各式得答案： 14(10分)如图11甲所示，波源S从平衡位置y0处开始竖直向上振动(y轴的正方向)，振动周期为T0.01 s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速

15、均为v80 m/s.经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知距离SP1.2 m，SQ2.6 m. (1)求此波的频率和波长(2)若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，试在图乙中分别画出P、Q两点的振动图象解析：(1)由T0.01 s，f得fHz100 Hz，vT800.01 m0.8 m.(2)波源S起振的方向竖直向上，则波传到P、O两点时，P、Q的起振方向均竖直向上，因SP1.2 m1，SQ2.6 m3，可见，当Q开始振动时，质点P已振动了1T，即Q开始振动时，质点P在波谷，因此P、Q的振动图线如图所示答案：(1)100 Hz0.8 m(2)见解析图15(10分)一均匀介质中选取平衡位置在同

16、一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m，如图12(a)所示一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2 m，经过时间0.3 s第一次出现如图(b)所示的波形 (1)求该列横波传播的速度；(2)在介质中还有一质点P，P点距质点1的距离为10.0 m(P在质点1右侧)，求再经多长时间P点处于波峰？解析：(1)由于质点1起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下，t0.3 s时的完整波形如下图所示可知0.3 s 内波传播了x1.51.2 m，故波速 vm/s4 m/s.(2)t0.3 s时，最前面的波峰为质点7，故波峰传到P点的时间ts2.35 s.答案：(1)4 m/s(2)2.35 s 16(12分)(2010安庆模拟)一列横波上有相距4 m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2 m，如图13所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速解析：由振动图象得：质点振动周期T0.4 sB点比A点晚振动的时间tnTT (n0,1,2,3，)所以A、B间的距离为xn (n0,1,2,3，)则波长为因为2 m，所以n0,1当n0时，1m，v1m/sm/s当n1时，2m，v2m/sm/s答案： m/s或m/s