题目列表(包括答案和解析)
10.如图所示,S1、S2是两个振动情况完全相同的机械波波源,振幅为A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc.某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则( )
A.a处质点的位移始终是2A
B.c处质点的位移始终是-2A
C.b处质点的振幅为2A
D.c处质点的振幅为2A
解析:as1=as2、bs1=bs2、cs1=cs2,故a、b、c三点都为干涉加强点,振幅均为2A,选项C、D正确,选项A、B错误.
答案:CD
非选择题部分3小题,共40分.
9.如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的黏性小球b发生碰撞,并粘在一起,且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球的质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后[2007年高考·北京理综卷]( )
A.摆动的周期为 T
B.摆动的周期为 T
C.摆球最高点与最低点的高度差为0.3h
D.摆球最高点与最低点的高度差为0.25h
解析:单摆的周期与摆球的质量无关,碰后单摆周期不变,选项A、B错误.
碰撞过程中,有:5m0·-m0·2=6m1v
解得:v=
故碰后摆球能上摆的最大高度h′==h.故C错误、D正确.
答案:D
8.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4 m/s.已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图甲所示,在图乙的4幅图中能够正确表示t=0.15 s时刻的波形图的是[2007年高考·全国理综卷Ⅰ]( )
乙
解析:由振动图象知在0.15 s时坐标原点的位移为正,速度方向为y轴负方向,由微平移法可确定此时波的图象为A.
答案:A
7.图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x坐标的取值范围是[2006年高考·重庆理综卷]( )
A.2 cm≤x≤4 cm B.2 cm<x<4 cm
C.2 cm≤x<3 cm D.2 cm<x≤3 cm
甲 乙
解析:当R点在t=0时刻的振动状态传到S点时,波的图象如图乙中的虚线所示.
由微平移法可知2 cm<x<3 cm的质点向y轴负方向运动.
答案:C
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位移随时间变化的振动图象(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[2004年高考·全国理综卷Ⅰ]( )
甲 乙
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:由题中图象可知波的周期T=4 s,λ=4 m,故v=1 m/s,且0时刻波的图象如图丙所示.
即图乙为x=0或x=4 m处质点的振动图象.
答案:A 丙
5.图示为甲、乙两单摆做简谐运动的图象,则( )
A.甲、乙两单摆的摆长之比为2∶1
B.甲、乙两单摆的周期之比为2∶1
C.甲、乙两单摆的振幅之比为2∶1
D.甲、乙两单摆的机械能之比为2∶1
解析:由题意知:T甲=2T乙,A甲=2A乙
又因为T=2π
可得:l甲=l乙
故B、C正确.
答案:BC
4.一质点做简谐运动的图象如图所示,则该质点( )
A.在0.015 s时,速度和加速度都为x轴的负方向
B.在0.01 s至0.03 s内,速度与加速度先反方向后同方向,且速度是先减小后增大,加速度是先增大后减小
C.在第8个0.01 s内,速度与位移方向相同,且都在不断增大
D.在每1 s内,回复力的瞬时功率有100次为零
解析:在0.015 s时,从图象中可以看出,速度方向沿x轴的负方向,而加速度方向沿x轴正方向,A错误;在0.01 s 至0.03 s 时间内,速度方向先沿x轴的负方向,后沿x轴正方向,速度先减小后增大,而加速度方向始终沿x轴正方向,加速度大小先增大后减小,所以B正确;在第8个0.01 s 内的位移沿x轴正方向且逐渐增大,而速度却在不断减小,所以C错误;由图象可知:T=0.04 s,1 s内的周期数n==25,当回复力为零时,回复力的功率为零,当回复力最大时,质点速度为零,回复力的功率也为零,这样,一个周期内,功率为零的时刻有四次,因此,在每1 s内回复力的瞬时功率为零的次数有4×25=100次,所以D正确.
答案:BD
3.如图所示,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,下列说法正确的是( )
A.从图示时刻开始,质点b比质点a先到达平衡位置
B.从图示时刻开始,经过0.01 s质点a通过的路程为 0.4 m
C.若该波波源从O点沿x轴正向运动,则在x=2000 m处接收到的波的频率将小于50 Hz
D.在传播中遇到宽约3 m的障碍物时,该波能发生明显的衍射现象
解析:由微平移法知b质点正向下运动,将比a质点后回到平衡位置,A错误;由题意知T==0.02 s,故经0.01 s 质点a通过的路程为2A,B正确;波源向接收处运动,则接收到的波的频率将大于50 Hz,C错误;由图象可知,波的波长λ=4 m,遇到3 m宽的障碍物能发生明显的衍射,D正确.
答案:BD
2.有三根平行的弹性绳A、B、C,它们的左端处于同一直线MN上,让它们的左端同时分别开始振动,经过一定时间后出现了如图所示的情况,其中PQ是平行于MN的一条直线.由图中信息可知( )
A.形成的三列波的传播速度相同
B.形成的三列波的波长相同
C.弹性绳A中的质点的振动频率最大
D.弹性绳A中的质点的振动周期最大
解析:因为振动的时间相同,而波传播的距离不同,故波速不同,选项A错误;由波形可观察到弹性绳A、B、C上的三列波的波长不同,选项B错误;因为A弹性绳上的波产生波的个数最多,故A的频率最大,周期最小,故选项C正确、D错误.
答案:C
1.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处,树枝在10 s内上下振动了6次.鸟飞走后,他把50 g的砝码挂在P处,发现树枝在10 s内上下振动了12次.将50 g的砝码换成500 g的砝码后,他发现树枝在15 s内上下振动了6次,你估计鸟的质量最接近[2006年高考·北京理综卷]( )
A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g
解析:由题中所述实验可以看出:在P处悬挂物体的质量越大,则树枝振动的频率越低.因此小鸟在树枝上的振动频率介于悬挂50 g和500 g物体时树枝振动频率之间,所以小鸟的质量应介于50 g和500 g之间,由题给选项可知只有选项B可能是正确的,故选B.
答案:B
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