2015届高考物理知识点总复习限时检测题30.doc

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[限时训练]
[限时45分钟，满分100分]
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．下列物理现象中：
(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
(2)“闻其声而不见其人”；
(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们昕到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的
A．反射、衍射、干涉、多普勒效应
B．折射、衍射、多普勒效应、干涉
C．反射、折射、干涉、多普勒效应
D．衍射、折射、干涉、多普勒效应
解析　在春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应．正确选项是A.
答案　A
2．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图11－2－16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 图11－2－16
解析　根据题意，由于介质相同，所以两列波的波速相等．由题图可知，两列波的波长不相等．由v＝λf知两列波的频率不相等，因此相遇时不会发生干涉现象，也就不会出现振动始终加强或者始终减弱的区域，选项A错误、B正确．a点在图示时刻是两波峰相遇，振动加强，但因频率不同，另一时刻，可能是两列波的波峰和波谷相遇，振动就减弱了，故选项C、D均错误．
答案　B

3．(2014·东北四校一模)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图11－2－17所示．则从图中可以看出
A．这列波的波长为5 m
B．波中的每个质点的振动周期为4 s
C．若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动
D．若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的 图11－2－17
解析　由图象可知，波长为λ＝4 m，选项A错误；波速未知，不能得出机械波的周期，选项B错误；若已知波沿x轴正向传播，则此时质点 a向下振动，选项C正确；若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴正向传播的，选项D错误．
答案　C
4．(2012·天津理综)沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图11－2－18所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t＝ s时
A．质点M对平衡位置的位移一定为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 图11－2－18
解析　由波形图及传播方向可知，t＝0时质点M的振动方向向上，由T＝＝ s＝ s知t＝ s＝，质点M经过后处在从正向最大位移回到平衡位置的过程中，所以质点M对平衡位置的位移方向为正，速度方向为负，加速度方向为负，所以A、B错误，C、D正确．
答案　CD
5．位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的波，波速为20 m/s，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40 m处，如图11－2－19所示．如果在x＝400 m处放置一接收器，则下列说法中正确的是

图11－2－19
A．波源的起振方向向下
B．x＝40 m的质点在t＝0.5 s时位移为最大
C．接收器t＝1 s时才能接收到此波
D．若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将变小
解析　由x＝40 m处质点振动方向向下，可知振源的起振方向向下，故选项A正确；由图知波长λ＝20 m，则周期T＝＝ s＝1 s，则t＝0.5 s时，x＝40 m处的质点在平衡位置且t＝1 s后波传播了20 m，故选项B、C错．由多普勒效应可知，当波源远离接收器时，接收到的频率将变小，故选项D正确．
答案　AD
6．(2014·中原联考)一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t＝0时刻的波形如图11－2－20所示．此时平衡位置位于x＝3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝5.5 m，则

图11－2－20
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B．t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动
C．t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同
解析　由图可以看出波长为4 m，t＝0时刻x＝3 m处的质点向上振动，可得该波向左传播．将整个波形图向左平移1.5 m时，a质点到达波峰，此时b质点正好在平衡位置，A错；将图象整体向左平移1 m，即波传播T/4时，a的振动状态与t＝0时刻平衡位置在3.5 m处的质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴正方向运动，B错；将图象整体向左平移3 m，即波传播3T/4时，a的振动状态与t＝0时刻平衡位置在5.5 m处的b质点的振动状态一样，即处在平衡位置下方并向y轴负方向运动，C对；a、b质点相隔3 m，即相差3T/4，不可能出现位移和速度相同的情况，故D错．
答案　C

7．如图11－2－21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2 cm，波速为2 m/s，波长为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的是
A．A、C两处两质点是振动加强的点
B．B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm
C．E处质点是振动加强的点 图11－2－21
D．经0.02 s，B处质点通过的路程是8 cm
解析　实线交点为振动加强点，实线与虚线的交点为振动减弱处，振幅分别为A1＋A2和|A1－A2|.对照图示，A、C振动减弱，B、D振动加强，故A错．而此刻D位移应是A1＋A2＝4 cm，B位移应是－(A1＋A2)＝－4 cm，竖直高度差为8 cm，B错．由v＝λf，得f＝＝ Hz＝25 Hz，此为单列波的频率，也是B的振动频率，故质点B在0.02 s内振动了，通过的路程sB＝2A＝8 cm.故D正确．对E处情况的判断可用——波形图法．画D、B间的波形如图所示，再经过后，两列波波峰同时到该处，故E点亦为振动加强的点．C正确．
答案　CD
8．(2014·四川省广元市第一次诊断)一列简谐横波某时刻的波形如图11－2－22甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图11－2－22乙所示．则以下说法中正确的是

图11－2－22
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是25 m /s
C．从t＝0时刻起经0.4 s，A质点通过的路程是16 cm
D．从t＝0时刻起，质点Q将比质点P先回到平衡位置
答案　BC
9．(2014·温州八校高三联考)某横波在介质中沿x轴传播，图11－2－23甲为t＝0.25 s时的波形图，乙图为P点(x＝1.5 m处的质点)的振动图象，那么下列说法正确的是

图11－2－23
A．该波向右传播，波速为2 m/s
B．质点L与质点N的运动方向总相反
C．t＝0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动
D．t＝1.20 s时，质点K向右运动了2 m
解析　根据题图，周期T＝2 s，波长λ＝4 m，波速v＝λ/T＝2 m/s，根据题中乙图可知，t＝0.25 s时刻，P点正向上运动，再结合甲图可知，该波向右传播，所以选项A正确；质点L与质点N相距半个波长，它们的运动方向总相反，选项B正确，t＝0.25 s时，质点M从波谷位置向上运动，再经过0.5 s＝T，即在t＝0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动，选项C正确；各质点只在平衡位置上下振动做简谐运动，并不随波迁移，选项D错误．
答案　ABC
10．(2014·陕西师大附中模拟)如图11－2－24所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图是x＝2 m处质点P的振动图象，下列判断正确的是

图11－2－24
A．该波的传播速率为4 m/s
B．该波沿x轴正方向传播
C．经过0.5 s，质点P沿波的传播方向移动2 m
D．若遇到3 m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象
解析　由题图可知，机械波的波长为λ＝4 m，周期为T＝1 s，则v＝＝4 m/s，选项A正确；由乙图可知，t＝0时刻质点P经平衡位置往下振动，由甲图可知，该波沿x轴负方向传播，选项B错误；质点P只在平衡位置附近振动，不沿波的传播方向移动，选项C错误；由于波长大于障碍物，该波能发生明显的衍射现象，选项D正确．
答案　AD
二、计算题(共40分)
11．(20分)某时刻的波形图如图11－2－25所示，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标x＝0.32 m．从此时刻开始计时

图11－2－25
(1)若P点经0.4 s第一次达到最大正位移，求波速；
(2)若P点经0.4 s到达平衡位置，波速又如何？
解析　(1)依题意，经时间Δt＝0.4 s，波向右传播的距离Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m，此时P点恰好第一次达到最大正位移
波速v＝＝ m/s＝0.3 m/s.
(2)波向右传播0.32 m，P点恰好第一次到达平衡位置，由波的周期性可知，波可能传播的距离
Δx′＝0.32 m＋n(n＝0，1，2，3，……)
波速v′＝＝＝ m/s
＝(0.8＋n) m/s(n＝0，1，2，3，……)
答案　(1)0.3 m/s
(2)(0.8＋n)m/s(n＝0，1，2，3……)
12．(20分)(2014·银川模拟)一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图11－2－26所示，质点振动的振幅为10 cm.P、Q两点的坐标为－1 m和－9 m，波传播方向由右向左，已知t＝0.7 s时，P点第二次出现波峰．试估算： 图11－2－26
(1)这列波的传播速度多大？
(2)从t＝0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？
(3)当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？
解析　(1)由题图知：这列波的波长λ＝4 m
又：Δt＝T＝0.7 s，得T＝0.4 s
由波速公式得：v＝＝＝10 m/s
(2)第一个波峰传到Q点的距离为x＝11 m，所需时间
t＝＝ s＝1.1 s
(3)振动传到P点需1/2个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了
Δt′＝T
则P点通过的路程为L＝4A×＝0.9 m.
答案　(1)10 m/s　(2)1.1 s　(3)0.9 m

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