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1、专题强化练(二十)振动和波、电磁波(满分:40分时间:20分钟)一、选择题(共6小题,每题5分,共30分。每题填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,全部选对得5分,每选错1个扣3分,最低得0分)1.(考点1)(2019陕西西安一模)图甲为某沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,a、b、c、d是横波上的四个质点;图乙是质点d的振动图象,则下列说法正确的是。A.t=0时刻质点a的速度大小比质点c的小B.波沿x轴负方向传播C.波速为2.5 cm/sD.从t=0时刻开始质点b比质点c先回到平衡位置E.03 s时间内质点a、b的振动路程均为30 cm解析由振动图象t=0时刻d点向下振动
2、可知,波源在左侧,波沿x轴正方向传播,t=0时质点a的速度大小为零,质点c速度不为零,即t=0时质点a的速度大小比质点c的小,故A正确,B错误;由图象可知波动周期为T=2 s,波长为=4 m,则波速为v=T=42 m/s=2 m/s,故C错误;从t=0时刻开始质点b和质点c到平衡位置的位移相同,b向平衡位置运动,c远离平衡位置,故b先回到平衡位置,故D正确;由于t=3 s=1.5T,故质点a、b的振动路程均为s=4A+2A=30 cm,故E正确。故选ADE。答案ADE2.(考点1)(2019四川成都二模)图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为介质中x=2 m处的质点P的振动图象。下列说
3、法正确的是。A.波沿x轴负方向传播B.波速为20 m/sC.t=0.15 s时刻,质点P的位置坐标为(5 m,0)D.t=0.15 s时刻,质点Q的运动方向沿y轴负方向E.t=0.15 s时刻,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离解析t=0时刻,P质点沿y轴向下振动,由同侧法可知,波沿x轴正方向传播,故A错误;由两图可知,波长=4 m,周期为0.2 s,所以v=T=40.2 m/s=20 m/s,故B正确;质点只在自己平衡位置附近上下振动,并不随波向前传播,故C错误;0.15 s=34T,质点Q在t=0时向上振动,经过四分之三周期沿y轴负方向运动,故D正确;P质点经四分之三周期到达
4、波峰处,而质点Q位于平衡位置与波谷之间,故E正确。故选BDE。答案BDE3.(考点2)如图所示,a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/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=3 s时质点a第一次到达最高点。下列说法正确的是。A.在t=6 s时刻波恰好传到质点d处B.在t=5 s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4 sD.在4 st6 s的时间间隔内质点c向下运动E.t=4 s时刻质点b恰好到达最高点解析质点a和质点d之间的距离x=12 m,由x=vt知
5、,t=6 s时波传播的距离为12 m,恰好传播到质点d处,选项A正确;由34T=3 s得,此列波的周期T=4 s,各质点开始振动方向均竖直向下,周期都是4 s,选项C正确;波由质点a传到质点c需要3 s,经14T=1 s(t=4 s)质点c运动到最低点、再经14T=1 s(t=5 s)质点c又回到平衡位置、再经14T=1 s(t=6 s)质点c运动到最高点,选项B、D错误;质点a和质点b之间距离x1=2 m,由x=vt知,t=1 s时刻波刚传到b处,质点b向下起振,再经3 s恰好到达最高点,E正确。答案ACE4.(考点2)(2019山东潍坊二模)一列频率为40 Hz的简谐横波沿x轴正方向传播,
6、t=0时刻的波形如图所示,此时M点恰好开始振动。已知波源的平衡位置在O点,则下列判断正确的是。A.该波波长为3 mB.该波的传播速度为80 m/sC.t=0时刻,平衡位置在x=1.8 m的质点向下振动D.M点的振动方程为y=0.05sin 80t mE.N点起振后总是和O点同时到达波峰解析由图象可知,该波波长为2 m,选项A错误;该波的传播速度为v=f=240 m/s=80 m/s,选项B正确;由波形图可知,t=0时刻,平衡位置在x=1.8 m的质点向下振动,选项C正确;因=2f=80 rad/s,则M点的振动方程为y=0.05sin 80t(m),选项D正确;N点和O点相距19 m=912,
7、则当O点在波峰时N点到达波谷,选项E错误。答案BCD5.(考点3)(2019吉林长春二模)以下说法中正确的是。A.在同一种玻璃中,频率越大的光速度越小B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在D.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应E.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的解析频率越大,折射率越大,由v=cn可知频率越大的光速度越小,故A正确;用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉,故B错误;物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,故C错误;交警通过发射超声波测量车速是利用了
8、波的多普勒效应,故D正确;狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的,故E正确。故选ADE。答案ADE6.(考点2、3)(2019安徽淮南二模)下列关于波的叙述,说法正确的是。A.机械波在介质中传播的速度随波的频率升高而增大B.频率小于20 Hz的声波称为次声波C.声波是机械波,而超声波是电磁波D.光波是电磁波,在介质中传播速度小于真空中传播速度E.光的偏振现象说明光波是横波解析机械波在介质中传播的速度与介质有关,与波的频率无关,选项A错误;频率小于20 Hz的声波称为次声波,选项B正确;声波是机械波,超声波也是机械波,选项C错误;光波是电磁波,在介质中传播速度小于真空中传播速度
9、,选项D正确;光的偏振现象说明光波是横波,选项E正确。答案BDE二、计算题(10分)7.(考点1)(2019广东深圳二模)如图(a),一列简谐横波沿x轴传播,实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x1=1.0 m和x2=4.0 m的两个质点。图(b)为质点Q的振动图象,求:(1)波的传播速度和t2的大小;(2)质点P的位移随时间变化的关系式。解析(1)由图(a)可知波长=8 m,由图(b)知质点振动的周期T=0.2 s传播速度v=T=40 m/s结合图象可知,横波沿x正向传播,故t1=0和t2=t时刻:n+2=vt,解得t=0.2n+0.05(n=0、1、2、3)(2)质点P做简谐振动的位移表达式:y=Asin2Tt+由图可知A=10 cm,t=0时y=52 cm且向-y方向运动,解得y=10sin10t+34 cm。答案(1)40 m/s0.2n+0.05(n=0、1、2、3)(2)y=10sin10t+34 cm