高考物理大二复习 专题强化练（二十）振动和波、电磁波（含解析）

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/s

D.从t=0时刻开始质点b比质点c先回到平衡位置 E.0~3 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=2s,波长为λ=4m,则波速为v=m/s=2m/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=3s=1.5T,故质点a、b的振动路程均为s=4A+2A=30cm,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 。

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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λ=4m,周期为0.2s,所以v=m/s=20m/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;0.15s=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 s

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解析质点a和质点d之间的距离x=12m,由x=vt知,t=6s时波传播的距离为12m,恰好传播到质点d处,选项A正确;由T=3s得,此列波的周期T=4s,各质点开始振动方向均竖直向下,周期都是4s,选项C正确;波由质点a传到质点c需要3s,经T=1s(t=4s)质点c运动到最低点、再经T=1s(t=5s)质点c又回到平衡位置、再经T=1s(t=6s)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=2m,由x=vt知,t=1s时刻波刚传到b处,质点b向下起振,再经3s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 80πt 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2m,选项A错误;该波的传播速度为v=λf=2×40m/s=80m/s,选项B正确;由波形图可知,t=0时刻,平衡位置在x=1.8m的质点向下振动,选项C正确;因

ω=2πf=80πrad/s,则M点的振动方程为y=0.05sin80πt(m),选项D正确;N点和O点相距

19m=9λ,则当O点在波峰时N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 。

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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

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20Hz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)

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:

4

(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λ=8m,由图(b)知质点振动的周期T=0.2s

传播速度v==40m/s

结合图象可知,横波沿x正向传播, 故t1=0和t2=Δt时刻:nλ+2=vΔt, 解得Δt=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+φ

由图可知A=10cm,t=0时y=5cm且向-y方向运动,解得y=10sin10πt+cm。

答案(1)40 m/s 0.2n+0.05(n=0、1、2、3……)

(2)y=10sin10πt+

cm

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