河南省洛阳第一高级中学2019-2020学年高二下学期周练（4

河南省洛阳第一高级中学2019-2020学年高二下学期周练（4

‎2020年04月25日‎ 物理周练 命题人： 总分：100分 一．选择题（共14小题，1-10单选，11-14多选；每题3分，共42分。错选不得分，少选得1分）‎ ‎1．关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是（　　）‎ A．有机械振动必有机械波 ‎ B．有机械波必有机械振动 ‎ C．在波的传播中，振动质点随波的传播发生迁移 ‎ D．在波的传播中，若振源停止振动，波的传播会立即停止 ‎2．一列简谐横波沿直线从b向a传播该直线上平衡位置相距‎18m的a、b两质点的振动图象如图所示。下列描述该波的图象可能正确的是（　　）‎ A． B． ‎ C． D．‎ ‎3．A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻的波形分别如图甲、乙所示，经过时间t（t小于A波的周期TA），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则A、B两列波的波速vA、vB之比可能是（　　）‎ A．1：3 B．2：3‎ C．2：1 D．3：1‎ ‎4．同一波源分别在甲、乙两种不同介质中产生的甲、乙两列波，它们的频率分别为f1、f2，波速分别为v1、v2，波长分别为λ1、λ2，在下列关系式中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图所示，甲为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可移动，两板中间有一狭缝。此时测得乙处点没有振动。为了使乙处点能发生振动，可操作的办法是（　　）‎ A．增大甲波源的频率 ‎ B．减小甲波源的频率 ‎ C．将N板竖直向下移动一些 ‎ D．将N板水平向右移动 一些 ‎6．两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是（　　）‎ A．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 ‎ B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 ‎ C．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1+A2| ‎ D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 ‎7．如图，P为桥墩，A为靠近桥墩漂浮的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是（　　）‎ A．提高波源频率 B．提高波源周期 ‎ C．减小波源距桥墩的距离 D．增加波源距桥墩的距离 ‎8．两同频波源Ⅰ、Ⅱ在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，a、b两点是两列波相遇点，则两点的振动情况（　　）‎ A．a、b两点都始终加强 ‎ B．a、b两点都始终减弱 ‎ C．a点始终减弱，b点始终加强 ‎ D．a点始终加强，b点始终减弱 ‎9．观察水面波衍射的实验装置如图所示，CA、BD是挡板，它们之间有一个缝，S是波源，相邻两波纹之间的距离表示一个波长。则波穿过缝之后（　　）‎ A．波纹间距变大 B．波的振幅变大 ‎ C．观察不到衍射现象 D．偏离直线传播路径 ‎10．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则（　　）‎ A．f1＞f2 B．f1＝f2 C．f1＜f2 D．无法确定 ‎11．如图所示的装置中，在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手C，让其上下振动，周期为T1，若使把手以周期T2（T2＞T1）匀速转动，当运动都稳定后，则（　　）‎ A．弹簧振子的振动周期为T1 ‎ B．弹簧振子的振动周期为T2 ‎ C．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小 ‎ D．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大 ‎12．如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）。S1的振幅A1＝3cm，S2的振幅A2＝4cm，则下列说法正确的是（　　）‎ A．B、C两处的质点是振动减弱的点 ‎ B．A、D连线的中点处的质点是振动减弱的点 ‎ C．图示时刻A、D两处的质点的竖直高度差是14cm ‎ D．再过半个周期，C处质点通过的路程是14cm ‎13．振源S1和S2在做简谐运动，向四周分别发出振幅为A1、A2的两列横波，形成如图所示的干涉图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是（　　）‎ A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同 ‎ B．N点为振动减弱点，M点为振动加强点 ‎ C．从图示时刻经过一个周期，N点通过的路程一定为0 ‎ D．从图示时刻经过半个周期，M点通过的路程为A1+A2‎ ‎14．如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的有 （　　）‎ A．A、C两处两质点是振动加强的点 ‎ B．B、D两处两质点是振动加强的点 ‎ C．B、D两处两质点的振幅都是2cm ‎ D．E点处质点是振动加强的点 ‎ E．经0.02s，B处质点通过的路程是8cm 二．填空题（每空4分，共16分）‎ ‎15．如图所示，操场上有两个振动情况完全相同的扬声器均发出频率为f＝34Hz的声音，已知空气中声速v声＝340m/s，则该声波的波长为m，图中ED＝16m，DF＝9m，CD＝12m，则观察者在C处听到的声音是　 　（填写“减弱的”或“加强的”）。‎ ‎16．某实验小组在利用摆长约为1m的单摆测定当地重力加速度的实验中：‎ ‎（1）周期测量环节进行了下列振动图象所描述的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C、D均为30次全振动图象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.259，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是　 　（填字母代号）‎ ‎（2）改变摆长，利用测出的多组周期T摆长L数据，做出T2﹣L图象，可以更准确求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2﹣L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，出现图线a的原因可能是摆长L测量值　 　（填“偏大”或“偏小“），出现图线c的原因可能是周期T测量值　 　（填“偏大”或“偏小”）‎ 三．计算题（共42分）‎ ‎18．（10分）如图甲，一列简谐横波沿x轴传播，P1、P2为x轴上两个点，P1P2＝6cm，质点P1、P2的振动图象分别如图乙、丙所示，已知在t＝0时刻，质点P1、P2之间只有一个波峰，求该简谐横波的传播速度。‎ ‎19．（10分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，A、B是传播方向上相距l0m的两个质点。t＝0时刻波恰好传到质点B，其振动图象如图中实线所示，虚线是质点A的振动图象。‎ ‎①求波源的起振方向；②求波的传播速度；‎ ‎③若波速为1.6m/s，求波长并画出t＝0时刻A、B间的波形图。‎ ‎21．（11分）甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿x轴相向传播，t＝0时的波形图象如图所示，如果两列波的波速都是10m/s，求：‎ ‎（1）甲、乙两列波的频率各是多少？‎ ‎（2）第几秒末两列波相遇，相遇时C、D两点间有哪些点位移最大？‎ ‎22．（11分）一列简谐横波在ts时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）是质点Q的振动图象。求 ‎（1）波速及波的传播方向；‎ ‎（2）位于原点处的质点P的振动方程y （t）。‎ ‎2020年04月25日物理周练参考答案 一．选择题（共10小题）‎ ‎1．B。‎ ‎2．B。‎ ‎3.A。‎ ‎4．B。‎ ‎5．B。‎ ‎6．D。‎ ‎7．B。‎ ‎8.D。‎ ‎9．D。‎ ‎10．C。‎ 二．多选题（共4小题）‎ ‎11．BD。‎ ‎12．AC。‎ ‎13．AB。‎ ‎14．BDE。‎ 三．填空题（共1小题）‎ ‎15．如图所示，操场上有两个振动情况完全相同的扬声器均发出频率为f＝34Hz的声音，已知空气中声速v声＝340m/s，则该声波的波长为m，图中ED＝16m，DF＝9m，CD＝12m，则观察者在C处听到的声音是　减弱的　（填写“减弱的”或“加强的”）。‎ 解：声波的波长为 CE20m CF15m C点到E、F两点的路程差为：‎ ‎△S＝CE﹣CF＝5m，所以观察者在C处听到的声音是减弱的。‎ 故答案为：减弱的 四．实验题（共1小题）‎ ‎16．某实验小组在利用摆长约为1m的单摆测定当地重力加速度的实验中：‎ ‎（1）周期测量环节进行了下列振动图象所描述的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C、D均为30次全振动图象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.259，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是　B　（填字母代号）‎ ‎（2）改变摆长，利用测出的多组周期T摆长L数据，做出T2﹣L图象，可以更准确求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2﹣L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，出现图线a的原因可能是摆长L测量值　偏小　（填“偏大”或“偏小“），出现图线c的原因可能是周期T测量值　偏小　（填“偏大”或“偏小”）‎ 解：（1）当摆角小于等于5°时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：1×0.087m＝8.7cm，当小球摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30﹣50次全振动，求平均值，所以B合乎实验要求且误差最小，ACD错误；‎ ‎（2）根据单摆的周期公式T＝2π得：T2‎ 根据数学知识可知，T2﹣L图象的斜率k，当地的重力加速度g。‎ 若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度l，则有：T2，‎ 根据数学知识课知，对T2﹣L图象来说，T2与b线T2斜率相等，两者应该平行，是截距；‎ 故做出T2﹣L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，导致摆长偏小；‎ 对于图中的c线，若周期的测量值T偏小，根据单摆的周期公式T＝2π得：，根据数导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小；‎ 故答案为：（1）B；（2）偏小，偏小；‎ 五．计算题（共5小题）‎ ‎17．‎ 解：由图知波长λ＝3m，‎ ‎①若波向x轴正方向传播，在t＝0到t1＝0.2s过程中，波向正方向传播的距离为 波传播的速度为 （m/s）（n＝0，1，2，…）；‎ ‎②若波向x轴负方向传播，且t1＜T，所以，解得：T＝0.3s，‎ 波的速度大小为 ，‎ P点距右侧第一个波谷的水平距离为 ，‎ P点第一次出现波谷的时间 t。‎ 答：①若波向x轴正方向传播，该波的波速为5+15n（m/s）（n＝0，1，2，…）；‎ ‎②若波向x轴负方向传播，且t1＜T，x＝2m处的P质点第一次出现波谷的时刻为0.025s。‎ ‎18．解：由图象知，波的周期T＝4s 由于t＝0时刻，P1、P2之间只有一个波峰，‎ 若波沿x正方向传播，则P1P2‎ 解得：λ＝4cm＝0.04m 波速vm/s＝0.01m/s；‎ 若波沿x负方向传播，则P1P2‎ 解得：λ＝12cm＝0.12m 波速vm/s＝0.03m/s。‎ 答：若波沿x正方向传播，波速为0.01m/s；若波沿x负方向传播，波速为＝0.03m/s。‎ ‎19．解：①根据振动图象可知，B质点开始振动是向上振动，故波源的起振方向向上；‎ ‎②设B开始振动时A已经振动t时间，则有：10sin 其中T＝2s，‎ 解得t＝（2n）s；‎ 则波速vm/sm/s （n＝0、1、2…）‎ ‎③若波速为1.6m/s，则波长λ＝vT＝3.2m，‎ A、B之间的变小数为3，波形图如图所示：‎ 答：①波源的起振方向向上；‎ ‎②波的传播速度为m/s （n＝0、1、2…）；‎ ‎③若波速为1.6m/s，波长为3.2m，画出t＝0时刻A、B间的波形图如图所示。‎ ‎20．解：（ⅰ）质点A经过1.5s从波谷位置第一次回到平衡位置，故振动周期为：T＝4×1.5s＝6s；‎ 波沿x轴正向传播，质点O比质点A先回到平衡位置，故波经过△t＝1.5s﹣0.5s＝1s从O传播到P，故波速为：；‎ 故波长为：λ＝vT＝2.4m；‎ ‎（ⅱ）由波谷位置可得：质点A振动的振幅A＝16cm；又有周期T＝6s；‎ 质点A在t＝0时在波谷位置，故初相位为；‎ 故质点A的位移y随时间t变化的关系式为：．‎ 答：（ⅰ）这列简谐横波的周期T为6s，波速v为0.4m/s，波长λ为2.4m；‎ ‎（ⅱ）质点A振动的位移y随时间t变化的关系式为．‎ ‎21．‎ 解：（1）由题图知：λ＝4m，‎ 又因v＝10m/s，所以由v＝λf得 ‎ f Hz＝2.5Hz 故甲、乙两列波的频率均为2.5Hz．‎ ‎（2）设经t时刻两波相遇，则 2vt＝4m 所以 t s＝0.2s 又因 T s＝0.4s，故波分别向前传播相遇．‎ 此时两列波的图象如图中的虚线所示．‎ 故CD间有x＝5m和x＝7m处的点位移最大．‎ 答：‎ ‎（1）甲、乙两列波的频率都是2.5Hz．　‎ ‎（2）第0.2s末两列波相遇．CD间有x＝5m和x＝7m处的点位移最大．‎ 六．解答题（共1小题）‎ ‎22．解：（1）由图（a）可以看出，该波的波长为λ＝32cm，‎ 由图（b）可以看出周期T＝1s，‎ 故波速为v32cm/s＝0.32m/s，‎ 由（b）可知，当ts时，Q沿y轴向下运动，根据波动规律可知，波沿x轴正方向传播。‎ ‎（2）设P质点振动方程为y＝10sin（2πt+φ） cm 则由ts时，y＝0得，φ或φ 波沿x轴正方向传播，则φ P点振动方程为y＝10sin（2πt） cm。‎ 答：（1）波速为0.32m/s，波沿x轴正方向传播。‎ ‎（2）位于原点处的质点P的振动方程y＝10sin（2πt） cm。‎