《教科版物理选修3-4课时训练·达标巩固 2.2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教科版物理选修3-4课时训练·达标巩固 2.2（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、圆学子梦想 铸金字品牌温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时训练达标巩固【基础达标】一、选择题1.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是()A.波速B.波长C.频率D.振幅【解析】选C。波的频率由波源决定,所以声波从空气进入水中,频率不变,波速变大,波长变长,所以C正确。2.(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6m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为()A.4m、6m和8mB.6m、8m和12mC.4m、6m和12mD.4m、8m和12
2、m【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)两质点间波峰只有一个,则两质点间波形图可以确定。(2)利用两质点相距6m,可得波长的可能值。【解析】选C。由于该波上两质点处于平衡位置且相距6m,且两质点间波峰只有一个,故6m与波长的关系有三种可能:6m=,6m=2,6m=32,故波长的可能值为6m、12m、4m,C正确。3.(2016烟台高二检测)下表给出30时,声波在不同介质中的传播速度。显然当声波由空气进入纯水中时,波速增大,则下列说法中正确的是()介质空气纯水盐水橡胶波速/(ms-1)332149015313050介质软木铜铁波速/(ms-1)48038004900A.频率增大,波长不变B.
3、频率不变,波长增大C.频率和波长都不变D.频率和波长都变大【解析】选B。波在传播过程中频率不变,一列波从空气进入水中时,频率f不变,波速v增大,则由公式v=f知波长增大。4.(多选)(2016峨眉高二检测)一列简谐横波沿x轴传播。t=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距1m。A点速度沿y轴正方向。t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知()A.此波的传播速度为25m/sB.此波沿x轴负方向传播C.从t=0时起,经过0.04s,质点A沿波传播方向迁移了1mD.在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴负方向【解析】选A、B。因为A、B相距1m,所以波长=2m,因A点速
4、度沿y轴正向,所以波向左传播。因t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处,可知波的周期T=40.02s=0.08s。所以波速v=T=20.08m/s=25m/s,所以选项A、B正确。介质中各个质点只在平衡位置附近振动,不随波迁移,所以C项错误。此时B点通过平衡位置沿y轴负方向运动,经0.04s即12个周期,质点B将通过平衡位置沿y轴正方向运动,所以D错。5.(多选)(2013新课标全国卷)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2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/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=3s
5、时a第一次到达最高点。下列说法正确的是()A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5s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4sD.在4st6s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】选A、C、D。由质点a在t=0时刻由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点可得:t=34T,所以T=4s,又=vT,则=8m。从t=0开始,振动从a点传播到b、c、d点的时间分别是1s、3s、6s,所以选项A正确;t=5s时刻质点c振动了2s经平衡位置向上运动,故选项B错;各质点振动的周期与波的周期相等,所以选项C对;振动传播到c点需时
6、间3s,质点c先向下运动1s,然后向上运动,在4st6s的时间间隔内质点c一直向上运动,故选项D正确;b、d之间的距离为10m=+4,不是2的奇数倍,故振动方向不总是相反,所以选项E错。【补偿训练】(多选)一振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E.若P点与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同【解析】选
7、A、B、E。机械波在传播过程中,把波源的信息传播出去了,即把波源的振动周期、振幅、开始振动的方向等信息都传播出去了,各质点的振动周期、振幅、开始振动的方向均与波源相同,故D错,A、B正确。波的传播速度和质点的振动速度是两回事,故C错。当P点与波源距离s=vT时,即P点与波源相差一个波长,其振动情况完全一样,故E正确。6.(2013上海高考)一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T的简谐运动,经过时间t(34TtT),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在2t时,该点位于平衡位置的()A.上方,且向上运动B.上方,且向下运动C.下方,且向上运动D.下方,且向下运动【解题指南】解
8、答本题时应注意理解以下两点:(1)每经过一个周期,质点重复以前的运动;(2)t到2t这段时间(34TtT)小于一个周期。【解析】选A。由于再经过T时间,该点才能位于平衡位置上方的最大位移处,所以在2t时,还未到一个周期时间,该点位于平衡位置的上方,且向上运动,选项A正确。二、非选择题7.(2016扬州高二检测)弹性绳沿x轴水平放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t=0时使其开始沿y轴负方向做振幅为8cm的简谐运动,在t=0.5s时,绳上形成如图所示的波形,则(1)该波的波速为多少?(2)从t=0开始经过多少时间,位于x2=45cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?【解析】(1
9、)从题图上可以看出,0.5s波传播了x=4=5cm,波长为=0.2m传播时间为T4,质点起振方向为沿y轴负方向。所以周期T=2s波速v=T=0.22m/s=0.1m/s;(2)经过t=xv=4.5s质点N恰好开始向下振动再经过0.5T=1s质点N第一次沿y轴正方向向上经过平衡位置,故t=t+1s=5.5s答案:(1)0.1m/s(2)5.5s【能力提升】1.(1)(多选)关于机械波的频率、波速、波长,下列说法正确的是()A.横波中相邻两个波峰间的距离,纵波的密部中央和疏部中央间距都是一个波长B.两个相邻的速度相同的介质质点间的距离是一个波长C.波由一种介质进入另一种介质波速和波长都要改变D.机
10、械波在同一种均匀介质中是匀速传播的E.波的频率由波源决定,与介质无关(2)如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速大小为0.6m/s,P点(未标出)的横坐标为96cm,从图中状态开始计时,求:经过多长时间,P质点开始振动?振动时方向如何?经过多少时间,P质点第一次到达波峰?【解析】(1)选C、D、E。波长定义为相邻的两个振动情况始终完全相同的质点之间的距离,横波是相邻两个波峰(或波谷)间的距离,纵波是相邻的两个密部中央(或疏部中央)间的距离,故A错;某时刻两质点速度相同,不能保证速度始终相同,故B错;波在同一均匀介质中匀速传播,进入不同介质时,频率不变,但波速改变,由v=T知波长改变,故
11、C正确;机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定,在同一种均匀介质中,波的传播速度不变,故D正确。波的频率由波源决定,与其他因素没有任何关系,E正确。(2)开始计时时,这列波的最前端的质点坐标是24cm,根据波的传播方向,可知这一点沿y轴负方向运动,因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y轴负方向运动,故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向,P质点开始振动的时间是t=xv=0.96-0.240.6s=1.2s用两种方法求解。方法一:质点振动法。这列波的波长是=0.24m,故周期是T=v=0.240.6s=0.4s,经过1.2s,P质点开始振动,振动时方向向下,故还要经过34T才能第一次
12、到达波峰,因此所用时间是1.2s+0.3s=1.5s。方法二:波形移动法。质点P第一次到达波峰,即初始时刻这列波的波峰传到P点,因此所用的时间是t=0.96-0.060.6s=1.5s答案:(1)C、D、E(2)1.2s沿y轴负方向1.5s2.(1)(多选)关于振动和波的关系,下列陈述正确的是()A.如果没有机械振动,一定没有机械波;有了机械振动,不一定产生机械波B.某振源产生的波,波的频率和振源的频率相等C.振源的振动速度和波速相等D.在传播波的介质中,每经过一个周期,质点随着波的传播方向迁移一个波长E.在波动中,波的振幅与介质质点的振幅一定相等(2)一列横波沿AB方向传播,波的频率为5Hz
13、,振幅为2cm,A、B两点间距离为6m,振动方向总是相反,在某时刻两质点同处于平衡位置,它们之间还有一个波峰。试求波从A点传到B点时间内,A处质点通过的路程。【解析】(1)选A、B、E。产生机械波的条件是两个,一是振源,二是介质,故A正确;波的频率由振源的频率决定,B正确;振源的振动速度和波速不是一回事,C错误;在传播波的介质中,质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,D错误。波的振幅等于介质中质点振动的振幅,E正确。(2)波形曲线为图中1时,AB=12,得1=2AB=12m,则波速为v1=1f=60m/s。故波从A传到B所需时间:t1=ABv1=660s=0.1s。所以A通过的路程为s1=t1T4A=0.10.242cm=4cm。同理,当波形曲线为图中2时,AB=322,2=23AB=4m,波速v2=2f=20m/s,A通过的路程为s2=ABTv24A=12cm。答案:(1)A、B、E(2)4cm或12cm关闭Word文档返回原板块- 9 -
