金版教程物理全解答案及教案 8.docx

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金版教程物理全解答案及教案8

板块四限时·规范·特训

　　时间：

45分钟　

满分：

100分

一、选择题（本题共12小题，每小题6分，共72分。

其中1～6为单选，7～12为多选）

1.关于机械波的形成，下列说法中正确的是（　　）

A.物体做机械振动，一定产生机械波

B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步

C.参与振动的质点群的频率各不相同

D.机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递

答案　B

解析　有振源，但没有媒介，也不能产生机械波，A选项错误。

后振动的质点总是重复前一质点的振动情况，带动再后面振点的振动，B选项是正确的。

参与振动的质点群的频率都相同，C选项是错误的。

机械波是介质只在各自的平衡位置附近做简谐振动，并不随波迁移，在振动过程中把能量传递出去，D选项是错误的。

2.一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动。

由此可知（　　）

A.该波沿x轴负方向传播

B.c正向上运动

C.该时刻以后，b比c先到达平衡位置

D.该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处

答案　C

解析　由同侧法可知波沿x轴的正方向传播，A选项错误。

c点向下振动，B选项是错误的。

b质点比c点先振动，c点重复b质点的振动，b质点此时向上振动，b先到达平衡位置，C选项正确。

D选项是错误的。

3.一列简谐横波沿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质点正沿y轴正方向运动；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/s

B.此波沿x轴正方向传播

C.从t＝0时起，经过0.04s，质点a沿波传播方向迁移了1m

D.t＝0.04s时，质点b处在平衡位置，速度沿y轴负方向

答案　A

解析　由题可知波长λ＝2m，周期T＝0.08s，则v＝

＝25m/s，A对；由“同侧法”知波沿x轴负方向传播，B错；质点不随波迁移，C错；t＝0时质点b向下运动，从t＝0到t＝0.04s经过了半个周期，质点b回到平衡位置沿y轴正方向运动，D错。

4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到P点，t＝0.6s时恰好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，下列说法正确的是（　　）

A．当t＝0.6s时质点a速度沿y轴负方向

B.质点P在这段时间内沿x轴正方向移动了30m

C.质点c在这段时间内通过的路程为30cm

D.当t＝0.5s时，质点b、P的位移相同

答案　D

解析　由题意知波是沿x轴正方向传播的，则每个质点的振动状态都落后于其左侧相邻质点的振动，因t＝0.6s时，质点a左侧相邻质点处于a质点上方，故质点a此时必向上振动，A错误。

波动的过程是振动状态向前传播的过程，介质中的质点只是在各自的平衡位置上下做简谐运动，并不随波向前传播，B错误。

由于t＝0.6s时波前位于质点c右侧半个波长处，可知质点c已经振动了半个周期，则其通过的路程为20cm，故C错误。

因在0.6s时间内波向前传播了3/4波长的距离，可知波的周期T＝0.8s，当t＝0.5s时，波向前传播5/8个波长的距离，即此时每个质点的位移与其左侧相距Δx＝

λ＝25m处的质点在t＝0时的位移相同，由图中实线知质点b、P左侧25m处两质点在t＝0时恰好位于同一波谷左右两侧对称位置上，位移相等，故t＝0.5s时b、P两质点的位移也必相等，D正确。

5.利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则（　　）

A．图甲、乙均显示了波的干涉现象

B.图甲、乙均显示了波的衍射现象

C.图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象

D.图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象

答案　D

解析　波绕过障碍物传播的现象叫波的衍射现象。

波的干涉现象是由波的叠加产生的，干涉图象的特点是振动加强区与减弱区有规律地分布。

因此题图甲显示了波的衍射现象，题图乙显示了波的干涉现象，故选项D正确。

6.两波源S1、S2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，则（　　）

A.在两波相遇的区域中会产生干涉

B.在两波相遇的区域中不会产生干涉

C.a点的振动始终加强

D.a点的振动始终减弱

答案　B

解析　由题图知，两列波的波长不相等，而波速相同，由v＝λf知，频率f不相同，不满足波的干涉条件，故选项B正确，选项A、C、D错误。

7.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图。

若该波波速v＝40m/s，在t＝0时刻波刚好传播到x＝13m处，下列关于波在t＝0.45s时的运动情况分析，其中正确的是（　　）

点击观看解答视频

A．该波x＝9m处的质点的位移为－5cm

B.该波x＝11m处的质点的位移为5cm

C.该波x＝11m处的质点速度方向沿y轴负向

D.该波刚好传播到x＝31m处

E.该波刚好传播到x＝18m处

答案　ACD

解析　据图象可知λ＝8m。

根据λ＝vT可得波的周期为T＝

＝0.2s，所以在t＝0.45s时，已传播了2

个周期，据波的周期性特点，可将t＝0时的波形图向右移

λ，即可得t＝0.45s时的波形图，则x＝9m处的质点的位移为－5cm，x＝11m处的质点的位移为0，A正确，B错误。

x＝11m处的质点沿y轴负方向运动，故C正确。

t＝0时刻，该波传播到13m处，在t＝0.45s时间内又传播x′＝v·2

·T＝18m，故t＝0.45s时波传播到31m处，所以D正确、E错误。

8.[2015·石家庄调研]如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。

下列说法正确的是（　　）

A．这列波的传播方向是沿x轴正方向

B.这列波的传播速度是20m/s

C.经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3m

D.经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向

E.经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

答案　ABE

解析　由甲、乙两图可知，该波向x轴正方向传播，A正确；由图甲知波长λ＝4m，由图乙知周期T＝0.2s，则波速v＝

＝

m/s＝20m/s，B正确；质点不随波迁移，只在其平衡位置附近振动，C错；经过0.1s＝

T，质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错；经过0.35s＝1

T，质点P到达波峰，而质点Q在波谷与平衡位置之间，故E正确。

9.[2016·河北正定模拟]如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x＝0与x＝75m处的A、B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。

则这列波的（　　）

A．A点处波长是10cm，B点处波长是5cm

B.周期一定都是2×10－2s

C.t＝0.0125s时刻，两质点的振动速度方向相反

D.传播速度一定是600m/s

E.A质点的振幅是B质点的振幅的2倍

答案　BCE

解析　由A、B两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10－2s，所以B项正确；减幅传播减小的是振幅，由图可知振动周期不变、波速不变，λ＝vT，波长不变，所以A项错；在t＝0.0125s＝

T时，质点A向下振动，B向上振动，所以C项正确；由振动图象知t＝0时，质点A在平衡位置且向上振动，B处在波峰，则有75m＝

λ＋nλ（n＝0、1、2、3…），解得λ＝

（n＝0、1、2、3…），波的传播速度v＝

＝

m/s（n＝0、1、2、3…），有多种可能，D项错；由图可知质点A的振幅为10cm，质点B的振幅为5cm，所以E项正确。

10.[2015·河北邢台质检]一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t＝0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图象。

由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是（　　）

A.

mB.

m

C.1mD.

m

答案　BD

解析　由题图（a）知波长λ＝2m，由（b）、（c）振动图象知在t＝0时刻一质点（P）在波峰，另一质点（Q）在平衡位置下

处，且振动方向沿y轴负方向，因此两质点在波形图上的分布若如图甲所示，则这两质点平衡位置之间的距离x＝

λ＋

λ＝

λ＝

m，D项正确；若如图乙所示，则x＝

λ＋

λ＝

λ＝

m，B项正确。

11.一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示。

若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是（　　）

点击观看解答视频

A．1m/sB．3m/s

C.4m/sD．5m/s

答案　AB

解析　由于该波的周期大于0.02s，则波沿传播方向传播的距离小于一个波长，

即Δx<8cm

若波向右传播，则Δx＝2cm，

v＝

＝

＝1m/s

若波向左传播，则Δx＝6cm

v＝

＝

＝3m/s，故A、B正确，C、D错误。

12.下列选项利用了多普勒效应的是（　　）

A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度

B.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理

C.铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断火车的运动情况

D.有经验的战士利用炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去

答案　ABD

解析　铁路工人趴在铁轨上听火车运动情况属于利用固体传声较快的特点，不是利用多普勒效应，选项C错误。

二、非选择题（本题共3小题，共28分）

13.（8分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0s时的波形如图所示，已知振源频率为10Hz，则该波的波速为________m/s，x＝1m处的质点在t＝0.125s处于________位置（选填“波峰”、“波谷”或“平衡”）。

答案　20　波谷

解析　由图可知λ＝2m，又f＝10Hz，则波速v＝λf＝2×10m/s＝20m/s，由

＝

，得t＝1

T，波沿x轴正方向传播，t＝0时，x＝1m处的质点处在平衡位置且向下振动，所以t＝0.125s时该质点振动到了波谷。

14.（8分）如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10s。

若b质点的平衡位置为x＝

m，求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动以及b质点在这段时间内经过的路程。

答案　

s　12.5cm

解析　根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知此波沿x轴正方向传播。

依题意知λ＝4m，T＝0.4s

可得v＝

＝10m/s

所求时间等于－1m处的质点振动状态传播到b质点所用的时间，则

t＝

＝

s

又知b质点的纵坐标为－

cm

则这段时间通过的路程s＝2A＋

cm＝12.5cm

15．（12分）一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.05s时刻，其波形图分别如图中的实线和虚线所示，求：

（1）该波的振幅和波长；

（2）若这列波向右传播，波速是多少？

若这列波向左传播，波速是多少？

答案　

（1）2cm　8m　

（2）向右传播v1＝40＋160n（n＝0,1,2…）　向左传播v2＝120＋160n（n＝0,1,2…）

解析　

（1）由图可知：

A＝2cm，λ＝8m

（2）若波向右传播，则

Δx1＝

λ＋nλ＝2＋8n（n＝0,1,2，…）

v1＝

＝

＝40＋160n（n＝0,1,2…）

若波向左传播，则

Δx2＝

λ＋nλ＝6＋8n（n＝0,1,2…）

v2＝

＝

＝120＋160n（n＝0,1,2…）