1、物理二轮专题复习（七）选修3-4考能训练题2011年05月5日1.一列简谐横波沿x轴正方向以v=4 m/s的速度传播，在某一时刻的波形如图所示，从图示时刻开始，经过t=1 s,+x轴上的某质点P，处在x轴下方且向+y方向运动，则质点P距离y轴可能是()A.1 m B.3 m C.7 m D.11 m2.一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空.若飞机振动的频率始终不变，从听到声音开始至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调（）A.不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同B.不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低C.不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高D.一直比飞机
2、实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低，越来越接近飞机实际发出的3.如图所示，在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1 m/s，振幅为4 cm，频率为2.5 Hz，波上P、Q两点的平衡位置相距0.3 m，在t=0时刻，Q点位于其平衡位置上方最大位移处，则P点()A.在t=0到0.1 s时间内的位移是-4 cm B.在0.1 s末的加速度最大C.在0.1 s末的速度方向向下 D.在t=0到0.1 s时间内经过的路程是4 cm4盛砂漏斗与悬线构成砂摆在竖直平面摆动，其下方有一薄板垂直于摆动平面匀速拉动，可画出振动图像，若砂摆有两种不同摆长，薄板分别以v1、v2两种速度拉动，且v22v
3、1，得到如图611(甲)、(乙)所示的两种图像，则其振动周期T1和T2的关系为( ) 图611AT2T1BT22T1CT24T1DT2T1/45.如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子.若不转动把手，让其上下振动，其周期为T1.现使把手以周期T2（T2T1)匀速转动，当其运动都稳定后，则()A.弹簧振子的周期为T1 B.弹簧振子的周期为T2C.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大D.要使弹簧振子振幅增大，让把手转速减小6.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50 s.某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1、P2、P3已知P1和P2之间的距离为20 cm，P2和P3之间的距离为
4、80 cm，则P1的振动传到P2所需的时间为( )A.0.50 s B.0.13 s C.0.10 s D.0.20 s7.两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波（如图甲），在相遇的某一时刻（如图乙），两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是()A.a向上，b向下 B.a向下，b向上 C.a、b都静止 D.a、b都向上8.（全国卷，15）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则A波的周期为1sBx=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 Cx=0处的质点在t= s时速度为0 Dx=0处的质点在t= s时速度值最大9.（浙江卷18） 在O点有一波源，t0时
5、刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t1=4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是A. 该横波的波长为2m B. 该横波的周期为4sC. 该横波的波速为1m/sD. 距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为 6s末10、（2009四川）图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则A.波的周期为2.4 sB.在t0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C.经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD.在t0.5 s时，Q点到达波峰位置11、（2009全国
6、1）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是12、（2009福建）图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则A.t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大B.t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6 mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30 cm13.图5为一横波发生器的显示屏，可以显
7、示出波由O点从平衡位置开始起振向右传播的图像，屏上每一小格长度为1cm在t0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到，但故障不影响波在发生器内传播此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t5时，观察者看到C处恰好第三次（C开始起振计第次）出现平衡位置，则该波的波速不可能是（ ）A7.2cm/s B6.0cm/sPAC4.8cm/s D3.6cm/s14振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是ABCDtxOtxOtx
8、OtxOx/my/cm52314-55768POQQO15.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s。则以下说法正确的是 ( )A质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向BP点振幅比Q点振幅小C经过t=4s，质点P将向右移动8mD经过t=4s，质点Q通过的路程是0.4m-10x/my/cm100123456MPM16.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中正确的是：A若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象B质点Q（x=9m）经过0.5s第一次到达波谷C质点
9、P在0.1s内沿波传播方向的位移为1mD若在Q处放一接收器，接到的波的频率小于2.5Hz17.轻质弹性绳呈水平状，绳的中点为A/,两端P、Q同时开始上下振动，一段时间后产生的波形如图，以后绳上各点振动情况判断正确的是 A.波源P的起振方向竖直向上 B.波源Q产生的波先到达中点C. M点的振动始终加强 D. M点的位移大小某时可能为零18位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=40m/s，已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处，部分波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）A波源S开始振动的方向沿y轴正方向Bt=0.45s时，x=9m处的质点的位移为5cmCt=0.45
10、s时，波刚好传播到x=18m处Dt=0.45s时，波刚好传播到x=31m处19.图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s，此时P点振动方向沿y轴负方向，则（ ）A机械波传播的方向沿X轴正方向BP点的振幅比Q点的小C经过t=4 s，质点P将向右移动8 mD经过t=4 s，质点Q通过的路程是0.4 m20如图1所示，位于介质和分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()Af12f2，v1v2 Bf1f2，v10.5v2Cf1f2，v12v2 Df10.5f2，v1v221.一列简谐横
11、波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距4.42 m.图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线.从图示可知A.此列波的频率一定是10 Hz B.此列波的波长一定是0.1 m0123456789101112x/my/cm20-20C.此列波的传播速度可能是34 m/s D.a点一定比b点距波源近22、（上海市徐汇区2011届高三上学期期末考试）两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ）（A）在相遇区域会发生干涉现象（B）平衡位置为x6m处的质点此刻速度为零（C）平衡
12、位置为x8.5m处的质点此刻位移y20cm（D）从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x5m处的质点的位移y023如图14219所示，在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡，一人站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察，他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是()A红光 B黄光C蓝光 D紫光24 (1)一束红光和一束紫光以相同的入射角斜射到同一厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离，则下列说法中正确的是_A红光的出射光线的侧移距离比紫光小 B红光的出射光线的侧移距离比紫光大C红光穿过玻璃板的时间比紫光短 D
13、红光穿过玻璃板的时间比紫光长252009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性的成就若光导纤维是由内芯和包层组成，下列说法正确的是 ()A内芯和包层折射率相同，折射率都大B内芯和包层折射率相同，折射率都小C内芯和包层折射率不同，包层折射率较大D内芯和包层折射率不同，包层折射率较小26.如图2116所示是一种折射率n1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sin i0.75.求：(1)光在棱镜中传播的速率；(
14、2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)27一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图13110所示为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射已知水的折射率为，求sin的值28.由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？图1422029如图14220所示，一个大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2 m，有一直杆竖直立于池底，浸入水中部分BC恰
15、为杆长AC的1/2.太阳光以与水平方向成37角射在水面上，测得杆在池底的影长是2.5 m求水的折射率(sin370.6，cos370.8)30.如图13114所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为圆周，圆心为O，光线从AB面入射，入射角160，它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出(1)画出光路图；(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在真空中的传播速度c3.0108 m/s)参考答案：1BD 2B 3BD 4BD 5BC 6C 7B 8AB 9BC 10B 11BC 12AB 13A 14B 15AD 16AB 17AD 18AD 19A
16、D 20C 21AC 22CD 23D 24AC 25D 26(1)2108 m/s27 28(1) arcsin(2) 29.1.33 30(2)1.3(或)2.3108 m/s(或108 m/s)二轮专题复习（七）选修3-4考能训练题参考答案2011年05月05日1答案：BD解析：本题考查波的图象，根据波的图象反映的信息结合题目条件可以知道该列波的波长是8 m，波速4 m/s，周期2 s，经过1 s后，波动图象关于x轴对称，作出1 s后的波形图可知满足题目条件的质点距y轴3 m、11 m，故选项B、D正确.2答案：D解析：由多普勒效应知，飞机的频率不变，当飞机由远飞近时人接收的频率变大，听
17、到飞机声音的音调比较高，当飞机逐渐靠近时人接收的频率会逐渐和飞机自身的频率接近，人听到的声音会接近飞机本身发出的3答案：BD解析：由v=f得= m=0.4 m，而P、Q两点相距0.3 m=，所以t=0时刻，P点恰在平衡位置且向上振动，由已知条件可知振动周期T为0.4 s，所以0.1 s末即后质点P到达正向最大位移处，速度为零，A、C错；加速度最大，B正确；在t=0到0.1 s时间内，质点P经过的路程为一振幅，即4 cm，D正确.4A5答案：BC解析：受迫振动的频率等于驱动力的频率，A错B对.当驱动力的频率接近振子的固有频率时，受迫振动的振幅增大，把手转速增大，周期减小，越接近固有周期T1，C对
18、D错.6答案：C解析：由波的对称性，如图所示P1P2=20 cm，x1=10 cmP2P3=80 cm,x2=40 cm则得到=x1+x2=50 cm=100 cm,v=m/s=2 m/st= =0.10 s,所以C选项正确.7答案：B解析：根据波的传播方向和质点振动方向之间的关系，可知在两列波相遇“消失”的时刻，向右传播的上侧波使质点a向下振动，使质点b向上振动，向左传播的下侧波使质点a向下振动，使质点b向上振动，根据波的叠加原理，可知质点a向下振动，质点b向上振动，C项错误，B项正确.8【答案】AB 【解析】本题考查机械振动规律和机械波的传播规律。由图可知该波的波长，所以周期，A项正确；因
19、波沿正方向传播，处的质点的前质点在其下方，所以向轴负向运动，B项正确；处的质点经振动到平衡位置的下方，速度不为0也不是最大，故C、D两项错误。9答案：BC10【答案】D【解析】由图可知波长=8m，机械波向左传播 ，又由于要求周期大于0.6s，则当n=0时，T=0.8s，所以波速等于10m/s，经过0.5s后传播5m，即平衡位置在10m处的点的振动状态会传播到Q点，刚好是波峰到Q点，则D项正确。11【答案】BC【解析】若波沿x轴正向传播，从图1所示的时刻起，图2所示t=0时刻应是波传播了3.5m的时刻，此时x=1m的质点的振动形式传到Q 点，即Q 点在正向最大位移处，B项正确；若波向x轴负向传播
20、，从图1所示的时刻起，图2所示t=0时刻应是波传播了2.5m的时刻，此时x=7m的质点的振动形式传到Q 点，即Q 点在负向最大位移处，C项正确；12AB13A14B15AD16AB17AD18AD19AD20答案：C解析：同一波源的振动频率相同，f1f2，由图知L132，再由vf可知v12v2.21答案： AC解析：由图知T=0.1 s,所以f=10 Hz,没告诉传播方向,所以a、b两点哪点离波源近不确定;波的传播方向可向右,也可向左,波长、波速都有多种可能.当波向右传时可能经历（n+）T,波速v=,当n=1时,v=34 m/s.22答案 CD.23.D24.AC25答案：D解析：为了使光线不
21、射出来，必须利用全反射，而发生全反射的条件是光从折射率较大的光密介质进入折射率较小的光疏介质且入射角大于等于临界角，因此，内芯的折射率应大于包层的折射率，故选项D正确26.答案：(1)2108 m/s(2)见解析图解析：(1)由n得v2108 m/s.(2)设光线进入棱镜后的折射角为r，由n，得sin r0.5，r30光线射到BC界面时的入射角i1904545由于sin 45，所以光线在BC边发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直，光路图如图所示答案：(1)2108 m/s(2)见解析图27解析：当光线在水面发生全反射时，有sinC 当光线从左侧射入时，由折射定律有n 联立式，
22、代入数据可得sin.答案：28解析：(1)激光器t时间内发出的光能WPt由n，sinC，则Carcsin.(2)设激光束在光导纤维端面的入射角为i，折射角为r，折射光线射向侧面时的入射角为i，折射角为r，如图所示由折射定律：n，由几何关系：ri90，sinrcosi.由全反射临界角的公式：sini，cosi ，要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有ir90，sini1.故n，解得n，故光导纤维的折射率至少应为.28答案：arcsin(2)29解析：作出光路图如右图所示，由图可知：s=hcot37=1.2 m =1.6 m因为s+s=2.5 m，所以s=2.5 m-1.6 m=0.9 m又tanr=，所以r=37所以n=1.33.29答案：1.3330解析：(1)光路图如图所示(2)设光线在AB面的折射角为2，折射光线与OD的夹角为C，则n.由题意，光线在BF面恰好发生全反射，sinC，由图可知，2C90联立以上各式解出n1.3(或)又n，故解出v2.3108 m/s(或108 m/s)答案：(1)见解析图(2)1.3(或)2.3108 m/s(或108 m/s)
