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1、第 1 页 共 5 页 专题强化练专题强化练(二十二十) 振动和波、电磁波振动和波、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/s D.
2、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= m/s=2 m/s,故 C 错误;从 t=0 时刻开始质点 b 和质 = 4 2 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
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 ADE 2.(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。下列说法正确的是 。 第 2 页 共 5 页 A.波沿 x轴负方向传播 B.波速为 20 m/s C.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
4、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= 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 = 4 0.2 不随波向前传播,故 C 错误;0.15 s= T,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 3 4 动,故 D正确;P质点经四分之三周期到达波峰处,而质点 Q 位于平衡位置与波谷之间,故 E 正确。故 选 BDE。 答案 BDE 3.(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
5、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 s D.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 第 3 页 共 5 页 解析质点 a和质点 d之间的距离 x=12 m,由 x=vt知,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 T=3 s
6、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 3 4 C正确;波由质点 a 传到质点 c 需要 3 s,经 T=1 s(t=4 s)质点 c 运动到最低点、再经 T=1 s(t=5 s)质点 1 4 1 4 c又回到平衡位置、再经 T=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 1 4 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 ACE 4.(考点 2)(2019山东潍坊二模)一列频率为 40 Hz 的简谐横波沿 x
7、轴正方向传播,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 m B.该波的传播速度为 80 m/s C.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 m E.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
8、程为 y=0.05sin 80t(m),选项 D 正确;N点和 O 点相距 19 m=9 ,则当 O 点在波峰时 N 1 2 点到达波谷,选项 E 错误。 答案 BCD 5.(考点 3)(2019吉林长春二模)以下说法中正确的是 。 第 4 页 共 5 页 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= 可知频率越大的光速度越小,故 A 正确;用透明的
9、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 ADE 6.(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
10、 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,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) 第 5 页 共 5 页 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,
11、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= =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=Asint+ 2 由图可知 A=10 cm,t=0时 y=5 cm 且向-y 方向运动,解得 y=10sin 10t+ cm。 2 3 4 答案(1)40 m/s 0.2n+0.05(n=0、1、2、3) (2)y=10sin 10t+ cm 3 4