
1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。
一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1.某魚漂的示意圖如圖所示,O、M、N為魚漂上的三個(gè)點(diǎn)。當(dāng)魚漂靜止時(shí),水面恰好過點(diǎn)O。用手將魚漂向下壓,使點(diǎn)M到達(dá)水面,松手后,魚漂會(huì)上下運(yùn)動(dòng),上升到最高處時(shí),點(diǎn)N到達(dá)水面。不考慮阻力的影響,下列說法正確的是( )
A.魚漂的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)
B.點(diǎn)O過水面時(shí),魚漂的加速度最大
C.點(diǎn)M到達(dá)水面時(shí),魚漂具有向下的加速度
D.魚漂由上往下運(yùn)動(dòng)時(shí),速度越來越大
2.一條細(xì)線下面掛一個(gè)小球,讓它自由擺動(dòng),它的振動(dòng)圖象如圖所示。則下列說法正確的是( )
A.該單擺的擺長大約為2 m
B.若將此單擺置于向上勻加速的升降機(jī)中,單擺的周期會(huì)大于2 s
C.若將此單擺置于向下勻加速的升降機(jī)中,單擺的周期會(huì)大于2 s
D.根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)不能估算出它擺動(dòng)的最大擺角
3.2020年12月17日凌晨,嫦娥五號(hào)到月球“挖土”成功返回。作為中國復(fù)雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程,嫦娥五號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)重大突破,標(biāo)志著中國探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃完美收官。若探測(cè)器攜帶了一個(gè)在地球上振動(dòng)周期為T0的單擺,并在月球上測(cè)得單擺的周期為T,已知地球的半徑為R0,月球的半徑為R,忽略地球、月球的自轉(zhuǎn),則地球第一宇宙速度v0與月球第一宇宙速度v之比為( )
A. B.
C. D.
4.如圖所示,圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=1 s時(shí)刻的波動(dòng)圖像,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是( )
A.波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為2 m/s
B.該波可以與另一列頻率為2 Hz的波發(fā)生穩(wěn)定的干涉
C.波在傳播過程中遇到100 m大小的障礙物能發(fā)生明顯的衍射
D.某人向著波源方向奔跑,觀察到的波的頻率大于0.5 Hz
5.如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,振幅為0.1 m。t1=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,t2=0.25 s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示。在t1到t2時(shí)間內(nèi),x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為s,且0.2 m<s<0.4 m,則( )
A.此列波沿x軸正方向傳播
B.此列波的周期為8 s
C.波的速度為40 m/s
D.x=6 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=0.1sin 5πt(m)
6.一列簡諧橫波沿x軸傳播,振幅為4 cm,周期T=5 s。已知在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)a坐標(biāo)為(5 cm,-2 cm),沿y軸正向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)b坐標(biāo)為(15 cm,-2 cm),沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng),如圖所示。下列說法正確的是( )
A.該列播向x軸正向傳播
B.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b在波谷時(shí),質(zhì)點(diǎn)a一定在波峰
C.該列簡諧橫波波長可能為10 cm
D.該列簡諧橫波波速可能為0.02 m/s
7.圖甲是一列簡諧橫波在t=0.1 s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=12 m處的質(zhì)點(diǎn);圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像,下列說法正確的是( )
A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播
B.在t=0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向
C.從t=0.1 s到t=0.25 s的過程中,質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小為30 cm
D.從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P在t=(0.045+12n) s(n=0,1,2…)時(shí)到達(dá)波峰
8.如圖甲,輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上,上端連接一輕質(zhì)薄板。一物塊從其正上方某處由靜止下落,落至薄板上后和薄板始終粘連。物塊從開始下落到最低點(diǎn)的過程中,位移-時(shí)間圖像如圖乙所示,其中t1為物塊剛接觸薄板的時(shí)刻,t2為物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)刻。彈簧形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi),空氣阻力不計(jì)。則( )
A.t2時(shí)刻物塊的加速度大小比重力加速度小
B.t1~時(shí)間內(nèi),物塊所受合外力的功率逐漸增大
C.t1~t2時(shí)間內(nèi),物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上
D.圖乙中OA段曲線為正弦曲線的一部分,AB段曲線為拋物線的一部分
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
9.如圖所示,工人用采摘機(jī)采摘松果。松果采摘機(jī)利用了機(jī)械臂抱緊樹干,通過采摘振動(dòng)頭振動(dòng)而搖動(dòng)樹干,使得松果脫落。則( )
A.工作中,樹干的振動(dòng)頻率等于采摘振動(dòng)頭的振動(dòng)頻率
B.為避免被落下的松果砸中,拾果工人快速遠(yuǎn)離采摘機(jī),他會(huì)感到采摘機(jī)振動(dòng)聲調(diào)降低
C.采摘振動(dòng)頭振動(dòng)頻率增加,落果效果越好
D.采摘振動(dòng)頭停止振動(dòng),則樹干的振動(dòng)頻率逐漸減小
10.在空氣中的同一區(qū)域內(nèi),兩列聲波波源的振動(dòng)情況如圖所示,可以肯定的是( )
A.a(chǎn)波源的頻率為b波源頻率的2倍
B.a(chǎn)波的波長為b波波長的2倍
C.a(chǎn)、b兩列波疊加能產(chǎn)生干涉
D.通過同一狹縫,a波的衍射效果比b波明顯
11.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,圖甲是t=0時(shí)刻的波形圖,圖乙和圖丙分別是x軸上某兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。由此可知,這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離可能是( )
A.eq \f(1,3) m B.eq \f(2,3) m C.eq \f(4,3) m D.eq \f(10,3) m
12.如圖所示甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播,波速為2 m/s,振幅都為A,某時(shí)刻的圖像如圖所示。此時(shí)甲波恰好傳到x=2 m處,乙波恰好傳到x=6 m處,取此時(shí)為t=0時(shí)刻,則以下說法中正確的有( )
A.經(jīng)過足夠長時(shí)間后,甲、乙兩波能形成穩(wěn)定的干涉圖樣
B.t=2 s時(shí),平衡位置在x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移此時(shí)為y=(1+eq \f(\r(3),2))A
C.t=3 s時(shí),平衡位置在x=7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下
D.t=3 s時(shí),兩波源間(不含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零
三、非選擇題:本題共6小題,共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.(6分)如圖甲所示,位于惠州東南部的大亞灣有著延綿曲折的黃金海岸,這里有近百個(gè)千姿百態(tài)的島嶼,呈彎月狀分布,被譽(yù)為“海上小桂林”。某同學(xué)和爸爸乘船在大亞灣游玩,該同學(xué)的船停在A點(diǎn),爸爸的船停在B點(diǎn),如圖乙所示,細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn):水波以2 m/s的速率均勻地從A點(diǎn)向B點(diǎn)傳播,A、B兩點(diǎn)相距24 m,第1個(gè)波峰經(jīng)過A點(diǎn)至第20個(gè)波峰經(jīng)過A點(diǎn)用時(shí)57 s,把水波看成簡諧橫波,則波長為___________m,該同學(xué)和爸爸___________(選填“能”或“不能”)同時(shí)處于波谷。
14.(9分)一列簡諧橫波沿x軸傳播,振幅為10 cm。t=0時(shí)刻,該波波形如圖中實(shí)線所示,此時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)N沿y軸負(fù)向振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)M此時(shí)的縱坐標(biāo)為5eq \r(3) cm,經(jīng)過Δt=1 s(Δt<T)波形如圖中虛線所示,則此列波的傳播方向沿x軸______(填“正”或“負(fù)”)方向,該簡諧橫波的周期是______s,t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)是_______m。
15.(9分)如圖所示,ABCD為一液體槽:AB、CD所在的側(cè)面為銅板,其他側(cè)面及底面為絕緣板,槽中盛滿導(dǎo)電液體(設(shè)該液體導(dǎo)電時(shí)不發(fā)生電解)。現(xiàn)用質(zhì)量不計(jì)的柔軟細(xì)銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺,銅絲的上端固定在O點(diǎn)。下端穿出鐵球使得單擺擺動(dòng)時(shí)細(xì)銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸(小球與液體不接觸。銅絲與導(dǎo)電液體的阻力忽略不計(jì)),O點(diǎn)與液體槽的中央在同一條豎直線上。在AB、CD所在的銅板面上接上左下圖所示電源。電源內(nèi)阻可忽略。電動(dòng)勢(shì)F=8 V。將電源負(fù)極和細(xì)銅絲的上端點(diǎn)分別連接到傳感器上。現(xiàn)將擺球拉離平衡位置使其在垂直于AB、CD的豎直面上做簡諧運(yùn)動(dòng),圖為閉合開關(guān)S后某段時(shí)間內(nèi)傳感器顯示的擺球與CD板之間的電壓波形,根據(jù)這一波形,可以得出:
(1)單擺的周期為___________s,擺長為___________m(取π2=g);
(2)設(shè)AB、CD所在的側(cè)面兩銅板內(nèi)側(cè)之間的距離L=4 cm,則細(xì)銅絲與導(dǎo)電液體的接觸點(diǎn)偏離CD的最大距離Lm為___________cm。
16.(10分)一振動(dòng)片做簡諧振動(dòng)時(shí),固定在振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動(dòng)水面上a、b兩點(diǎn),兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣。c是水面上的一點(diǎn),a、b、c間的距離均為l,如圖所示。已知除c點(diǎn)外,在ac連線上還有其他振幅極大的點(diǎn),其中距c點(diǎn)最近的振幅極大的點(diǎn)到c點(diǎn)的距離為eq \f(3,8)l。求:
(1)波的波長;
(2)ac邊上有幾個(gè)振幅極小的點(diǎn)。
17.(12分)如圖所示為某簡諧橫波t=0時(shí)刻的波形圖,該波沿x軸正方向傳播,振動(dòng)周期T=2 s,此時(shí)平衡位置為xp=4 m質(zhì)點(diǎn)P剛要開始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置為xQ =15 m (Q點(diǎn)圖中未畫出)。求:
(1)這列波的傳播速度及質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程;
(2)從該時(shí)刻起,經(jīng)過多長時(shí)間質(zhì)點(diǎn)Q第二次出現(xiàn)波峰。
18.(14分)在某空間中建立如圖甲所示的坐標(biāo)系xOy,t=0時(shí)刻,一質(zhì)量m=0.01 kg的質(zhì)點(diǎn)a在坐標(biāo)原點(diǎn)處沿y軸正方向開始做簡諧振動(dòng),其速度隨時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,振幅A=0.25 m。坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)(振源)的振動(dòng)在周圍介質(zhì)中傳播,形成一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=3 s時(shí),x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)剛開始起振。求:
(1)0~1 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a所受合外力的沖量大??;
(2)從t=0時(shí)刻起,經(jīng)過多長時(shí)間x=10 m處的質(zhì)點(diǎn)位移第一次為-0.25 m。
第七單元(B)答案
一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1.【答案】A
【解析】魚漂在水中受到了浮力的作用,由阿基米德浮力定律可知,浮力的大小與魚漂進(jìn)入水面的深度成正比,魚漂所受的重力為恒力,以靜止時(shí)O點(diǎn)所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn),則合力的大小與魚漂的位移大小成正比,方向總是與位移方向相反,所以魚漂做簡諧運(yùn)動(dòng),故A正確;點(diǎn)O過水面時(shí),魚漂到達(dá)了平衡位置,所受合力為零,加速度最小,故B錯(cuò)誤;點(diǎn)M到達(dá)水面時(shí),魚漂達(dá)到了向下的最大位移,所受合力方向向上,所以具有向上的加速度,故C錯(cuò)誤;由簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,魚漂由上往下運(yùn)動(dòng)時(shí),速度越來越大,達(dá)到最大后則開始減小,故D錯(cuò)誤。
2.【答案】C
【解析】根據(jù)圖像可得周期為2s,振幅A=4 cm,根據(jù)T=2πeq \r(\f(l,g)),解得l≈1 m,則擺線偏離豎直方向的最大擺角的正弦值,AD錯(cuò)誤;單擺置于向上勻加速的升降機(jī)中,小球處于超重狀態(tài),等效重力加速度g0,g0>g,根據(jù)T=2πeq \r(\f(l,g))則單擺的周期會(huì)小于2 s,B錯(cuò)誤;同理可知單擺置于向下勻加速的升降機(jī)中,小球處于失重狀態(tài),單擺的周期會(huì)大于2 s,C正確。
3.【答案】A
【解析】根據(jù)單擺周期公式有T=2πeq \r(\f(L,g)),某星體的第一宇宙速度為v,則有,聯(lián)立解得,則地球第一宇宙速度v0與月球第一宇宙速度v之比為,所以A正確。
4.【答案】D
【解析】從乙圖可知,t=1 s時(shí)刻,P質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置向+y方向振動(dòng),則波沿x軸正方向傳播,由v=eq \f(λ,T),可以計(jì)算出波速為2 m/s,A錯(cuò)誤;波的周期是2 s,頻率為0.5 Hz,與其發(fā)生干涉的波的頻率也為0.5 Hz,B錯(cuò)誤;發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或小孔的尺寸比波長短或相差不多,C錯(cuò)誤;當(dāng)波源和觀察者相互靠近時(shí),觀察到的波的頻率比波源的頻率要高,D正確。
5.【答案】D
【解析】由題圖可知λ=8 m,振幅A=0.1 m,由x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為s,且0.2 m<s<0.4 m,結(jié)合圖像可知t1=0時(shí)刻波的振動(dòng)方向向上,由同側(cè)法可知,波沿x軸負(fù)方向傳播,故A錯(cuò)誤;用平移法可得在0.25 s內(nèi)傳播了5 m,則,則,則x=6 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=0.1sin 5πt(m),故D正確,BC錯(cuò)誤。
6.【答案】B
【解析】由于質(zhì)點(diǎn)a、b運(yùn)動(dòng)位移恰好為振幅的一半且運(yùn)動(dòng)速度恰好相反,因此a、b間的水平距離,無論n取何值,波長都不可能為10 cm,則波速不可能為0.02 m/s,故CD錯(cuò)誤;由于質(zhì)點(diǎn)a、b運(yùn)動(dòng)總是相反,因此質(zhì)點(diǎn)b在波谷時(shí),質(zhì)點(diǎn)a一定在波峰,B正確;根據(jù)質(zhì)點(diǎn)a、b運(yùn)動(dòng)位移和速度,只能判斷質(zhì)點(diǎn)a、b間有,無法判斷波的傳播方向,A錯(cuò)誤。
7.【答案】B
【解析】根據(jù)圖乙,t=0.1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向下振動(dòng),所以這列波沿x軸正方向傳播,A錯(cuò)誤;根據(jù)乙圖,波的周期T=0.2 s,根據(jù)圖甲,波向正方向傳播,則t=0.1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng),到t=0.25 s,歷時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的位移為正且向上振動(dòng),所以其速度方向沿y軸正方向,B正確;從t=0.1 s到t=0.25 s的過程中,歷時(shí) ,質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到波峰,其位移大小為10cm,C錯(cuò)誤;波速,根據(jù)圖甲,t=0.1 s前質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波峰的時(shí)間,根據(jù)圖甲,t=0.1 s后質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波峰的時(shí)間(n=0,1,2…),D錯(cuò)誤。
8.【答案】C
【解析】對(duì)物體在運(yùn)動(dòng)過程中受力分析:在未接觸薄板之前即t1之前,物體只受重力,物體做自由落體運(yùn)動(dòng),x-t圖像為拋物線,在接觸薄板之后即t1之后,開始時(shí)物體受的向下的重力大于向上的彈力,則合力豎直向下,由于彈力增大重力不變,所以物體向下做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng),之后物體受的重力小于彈力,則合力豎直向上,物體向下做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng),則t1~t2時(shí)間內(nèi),物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上,故C正確;在t1~t2時(shí)間內(nèi)有一臨界點(diǎn),即重力與彈力大小相等的點(diǎn),此時(shí)合力為零,在該段物體以臨界點(diǎn)為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng),AB段曲線為正弦曲線的一部分,但因?yàn)锳點(diǎn)物體速度不為零,B點(diǎn)速度為零,所以臨界點(diǎn)的位置更靠近A點(diǎn),物體所受合力為零的點(diǎn)在t1~時(shí)間內(nèi),該段時(shí)間內(nèi)一定有一時(shí)刻物塊所受合外力的功率為零,B點(diǎn)加速度大于A點(diǎn)加速度,而A點(diǎn)加速度為g,所以t2時(shí)刻的加速度大小大于g,故ABD錯(cuò)誤。
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
9.【答案】AB
【解析】工作中,樹干做受迫振動(dòng),所以振動(dòng)頻率等于采摘振動(dòng)頭的振動(dòng)頻率,故A正確;根據(jù)多普勒效應(yīng),拾果工人快速遠(yuǎn)離采摘機(jī),他會(huì)感到采摘機(jī)振動(dòng)聲調(diào)降低,故B正確;采摘振動(dòng)頭振動(dòng)頻率增加,落果效果不一定越好,采摘振動(dòng)頭振動(dòng)頻率與樹干的固有頻率相同時(shí)落果效果最好,故C錯(cuò)誤;采摘振動(dòng)頭停止振動(dòng),則樹干的振動(dòng)頻率不變,振幅減小,故D錯(cuò)誤。
10.【答案】BD
【解析】由兩聲源的振動(dòng)圖像可以看出,a波的周期是b波的2倍,由f=eq \f(1,T)可知,a波源的頻率為b波源頻率的eq \f(1,2)倍,A錯(cuò)誤;因?yàn)椴ㄋ傧嗟龋ㄍ唤橘|(zhì)),由波速公式v=eq \f(λ,T)可知,a波的波長等于b波波長的2倍,B正確;兩列波相干涉的條件是頻率必須相等,可知a、b兩列波疊加不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉,C錯(cuò)誤;波長越長,通過同一狹縫衍射越明顯,a波的衍射效果比b波明顯,D正確。
11.【答案】BCD
【解析】由圖甲可知波長λ=2 m,振幅A=0.1 m,圖乙所示質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)在正向最大位移處,圖丙所示質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí),y=-0.05 m,運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,結(jié)合波形圖找到對(duì)應(yīng)的點(diǎn),如圖所示,若題圖乙所示質(zhì)點(diǎn)為圖中左側(cè)波峰上的點(diǎn),則兩點(diǎn)距離為eq \f(4,3)m;若題圖乙所示質(zhì)點(diǎn)為圖中右側(cè)波峰上的點(diǎn),則兩點(diǎn)距離為eq \f(2,3) m;考慮到空間周期性,則x=nλ+eq \f(4,3)(m)或x=nλ+eq \f(2,3)(m)(n=0、1、2…),即x=2n+eq \f(4,3)(m)或x=2n+eq \f(2,3)(m)(n=0、1、2…),綜上分析,選項(xiàng)BCD正確,A錯(cuò)誤。
12.【答案】BD
【解析】由題圖可求得甲、乙兩列橫波的頻率為,,產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣需要兩列波的頻率相同,故這兩列波不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣,故A錯(cuò)誤;t=2 s時(shí),根據(jù)可知,兩列波均向前傳播了4 m,可判斷知甲波的波峰剛好到達(dá)3 m處,乙波x=7 m處的振動(dòng)剛好傳到3 m處,由圖像可分別列出兩列波的解析式,,故可得t=2 s時(shí),平衡位置在3 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為,故B正確;t=3 s時(shí),根據(jù)可知,兩列波均向前傳播了6 m,即甲的波谷到達(dá)x=7 m處,乙波是平衡位置與波峰之間某一振動(dòng)到達(dá)x=7 m處,根據(jù)疊加知,該質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng),故C錯(cuò)誤;畫出再經(jīng)過3 s的波形圖如圖所示,根據(jù)波的疊加可知兩波源間(含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零,這5個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別在2~3 m之間,4~5 m之間,6 m處,7~8 m之間,9 m處,故D正確。
三、非選擇題:本題共6小題,共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.(6分)
【答案】6 能 (每空3分)
【解析】由題意可知,波的周期,由波長公式可得,由于AB的距離恰好為波長的4倍,所以該同學(xué)和爸爸能同時(shí)處于波谷。
14.(9分)
【答案】正 2 0.4 (每空3分)
【解析】t=0時(shí)刻,x=0處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)向振動(dòng),則此列波沿x軸正向傳播;由圖知,則;由圖可知此波波長,則波速,根據(jù),將代入解得,當(dāng)?shù)馁|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況傳播到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)傳播距離,則點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為。
15.(9分)
【答案】(1)1 0.25 (2)3 (每空3分)
【解析】(1)由圖可知單擺的周期,由T=2πeq \r(\f(l,g))得。
(2)由圖象可知O與地之間的最大電壓U=6 V, 銅板AB和CD間場(chǎng)強(qiáng),則球與CD間距。
16.(10分)
【解析】(1)設(shè)與c點(diǎn)最近的振幅極大點(diǎn)為d,a、b發(fā)出的波到d點(diǎn)的波程分別為x1和x2,則
(1分)
(1分)
根據(jù)干涉振幅極大點(diǎn)的波程關(guān)系(n=0、1、2…) (2分)
由已知可知d點(diǎn)的
則由得。 (2分)
(2)由于,可知在ac邊上振幅極大點(diǎn)含a、c點(diǎn),n=0、1、2、3、4,共有5個(gè)振幅極大的點(diǎn)和振幅極小的點(diǎn)間隔分布,故振幅極小的點(diǎn)有4個(gè)。 (4分)
17.(12分)
【解析】(1)由圖可知,該波的波長,則傳播速度
(2分)
質(zhì)點(diǎn)P的起振方向沿y軸的正方向 (2分)
波的振幅 ,則有質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為。 (2分)
(2)振動(dòng)由質(zhì)點(diǎn)P傳到質(zhì)點(diǎn)Q的時(shí)間為 (2分)
從質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)到出現(xiàn)第二次波峰的時(shí)間 (2分)
故總時(shí)間為。 (2分)
18.(14分)
【解析】(1)由圖乙可知,質(zhì)點(diǎn)a在t=0時(shí)刻速度 (1分)
時(shí)刻速度 (1分)
0~1s時(shí)間內(nèi)根據(jù)動(dòng)量定理有
解得。 (2分)
(2)由圖乙可知,質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)周期
波的周期也為 (2分)
時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)剛開始起振,則波速 (2分)
經(jīng)過時(shí)間,x=10 m處的質(zhì)點(diǎn)開始沿y軸正方向振動(dòng) (2分)
再經(jīng)過時(shí)間,x=10 m處的質(zhì)點(diǎn)位移第一次為 (2分)
所以從t=0時(shí)刻起,x=10 m處的質(zhì)點(diǎn)位移第一次為-0.25 m經(jīng)過的時(shí)間為。 (2分)
這是一份備考2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第八章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波第2講機(jī)械波,共4頁。試卷主要包含了4m,C錯(cuò)誤等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份備考2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第八章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波第1講機(jī)械振動(dòng),共3頁。
這是一份2024高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)攻破訓(xùn)練——機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波練習(xí)含解析教科版,共9頁。
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