【文档说明】第七章 机械振动和机械波.docx,共(5)页,151.576 KB,由小赞的店铺上传
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第七章机械振动和机械波做真题明方向授课提示:对应学生用书69页1.[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声.声波在空气中和在水中传播时的()A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同答案:A解析:声波的周期和
频率由振源决定,故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同,但声波在空气和水中传播的波速不同,根据波速与波长关系v=λf可知,波长也不同,故A正确,B、C、D错误.故选A.2.[2024·浙江1月]如图1所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为l
,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动.以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则()A.t1时刻小球向上运动B.t2时刻光源的加速度向上C.t2
时刻小球与影子相位差为πD.t3时刻影子的位移为5A答案:D解析:以竖直向上为正方向,根据图2可知,t1时刻,小球位于平衡位置,随后位移为负值,且位移增大,可知,t1时刻小球向下运动,A错误;t2时刻,光源的位移为正值,光源振动图像为正弦式,表明其做简谐运动,
根据F回=-kx=ma可知,其加速度方向与位移方向相反,位移方向向上,则加速度方向向下,B错误;根据图2可知,小球与光源的振动步调总是相反,由于影子是光源发出的光被小球遮挡后,在屏上留下的阴影,可知,影子与小球的振动步调总
是相同,即t2时刻小球与影子相位差为0,C错误;根据图2可知,t3时刻,光源位于最低点,小球位于最高点,根据光沿直线传播,光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点,影子位于正向最大位移处,根据几何关系有ll+2l=A+AA+x影子
,解得x影子=5A,即t3时刻影子的位移为5A,D正确.3.[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置:在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示.用绿色激光照双缝,能
够在墙面上观察到干涉条纹.下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A.换用更粗的头发丝B.换用红色激光照射双缝C.增大纸板与墙面的距离D.减小光源与纸板的距离答案:A解析:由于干涉条纹间距Δx=ldλ可知,换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则
相邻两条亮条纹中央间距Δx变小,故A正确;换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大,故B错误;增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大,故C错误;减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮
条纹中央间距Δx,故D错误.故选A.4.[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中,xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0,4λ)处有一点波源,产生波长为λ
、速度为v的波.波传到介质Ⅱ中,其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x轴和y轴分别交于R和S点,此时波源也恰好位于波峰.M为O、R连线的中点,入射波与反射波在O点相干加强,则()A.介质Ⅱ中波的频率为2vλB.
S点的坐标为(0,-2λ)C.入射波与反射波在M点相干减弱D.折射角α的正弦值sinα=352答案:BD解析:波从一种介质到另一种介质,频率不变,故介质Ⅱ中波的频率为f=vλ,A错误;在介质Ⅱ中波长为λ′=2vf=2λ,由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x轴和y轴分别交
于R和S点,故S点的坐标为(0,-2λ),B正确;由于S为波峰,且波传到介质Ⅱ中,其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x轴和y轴分别交于R和S点,则R也为波峰,故P到R比P到O多一个波峰,则PR
=5λ,则OR=3λ,由于||MO-PM≠2n·λ2或(2n+1)λ2(n=0,1,2,…),故M点不是减弱点,C错误;根据n=λ′λ=2,则n=sinαORPR,解得sinα=352,D正确.5.[2021·天津卷]一列
沿x轴正方向传播的简谐横波,传播速度v=10m/s,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,下列图形中哪个是t=0.6s时的波形()答案:B解析:由图中可以看出该波的波长为λ=4m,根据v=
λT可知该列波的周期为T=0.4s,又因为t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,当t=0.6s时经历了1.5T,所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动,结合图像可知B正确.6.[2023
·湖南卷]如图(a),在均匀介质中有A、B、C和D四点,其中A、B、C三点位于同一直线上,AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直AB.t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面ABD垂直,已知波长为4m.下列说法正确的是
()A.这三列波的波速均为2m/sB.t=2s时,D处的质点开始振动C.t=4.5s时,D处的质点向y轴负方向运动D.t=6s时,D处的质点与平衡位置的距离是6cm答案:C解析:由图(b)的振动图像可知,
振动的周期为4s,故三列波的波速为v=λT=4m4s=1m/s,A错误;由图(a)可知,D处距离波源C最近的距离为3m,故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为tC=DCv=3m1m/s=3s故t=2s时,D处的质点还未开始振动,B错误;由几何关系可知AD=BD=5m,波源A
、B产生的横波传播到D处所需的时间为tAB=ADv=5m1m/s=5s故t=4.5s时,仅波源C处的横波传播到D处,此时D处的质点振动时间为t1=t-tC=1.5s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动,C正确;t=6s时,波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2=t-tC=3s
由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷;t=6s时,波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3=t-tAB=1s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰.根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y=2A-A=2cm故t=6s时,D处的质点与平衡位置的距离是
2cm,D错误.故选C.