2025版衡水中学学案高考物理二轮专题与专项第1部分专题5第12讲含答案及解析_第1页
2025版衡水中学学案高考物理二轮专题与专项第1部分专题5第12讲含答案及解析_第2页
2025版衡水中学学案高考物理二轮专题与专项第1部分专题5第12讲含答案及解析_第3页
2025版衡水中学学案高考物理二轮专题与专项第1部分专题5第12讲含答案及解析_第4页
2025版衡水中学学案高考物理二轮专题与专项第1部分专题5第12讲含答案及解析_第5页
已阅读5页,还剩7页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第一部分专题五第12讲A组·基础练1.(2024·广东卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为1m/s,t=0时的波形如图所示。t=1s时,x=1.5m处的质点相对平衡位置的位移为()A.0 B.0.1mC.-0.1m D.0.2m【答案】B【解析】由图可知简谐波的波长为λ=2m,所以周期为T=eq\f(λ,v)=eq\f(2m,1m/s)=2s,当t=1s时,x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处,故相对平衡位置的位移为0.1m。故选B。2.(多选)(2024·四川内江模拟)如图,是一质点做简谐运动的振动图像。则下列结论中,正确的是()A.质点速度最大,而加速度为零的时刻分别是0.1s、0.3s、0.5s、0.7sB.质点速度为零,而加速度为负方向最大值的时刻分别是0s、0.4s、0.8sC.质点所受的回复力方向由正变负的时刻是0.2sD.振动系统势能最大,而加速度为正方向最大值的时刻是0.3s【答案】AB【解析】质点速度最大,而加速度为零的时刻质点正处于平衡位置,由振动图像可知,该时刻分别是0.1s、0.3s、0.5s、0.7s,A正确;加速度的方向始终与位移方向相反,质点速度为零,而加速度为负方向最大值的时刻质点正处于正方向位移最大处,由振动图像可知,该时刻分别是0s、0.4s、0.8s,B正确;质点所受的回复力方向始终与位移方向相反,质点所受的回复力方向由正变负的时刻是0.3s、0.7s,C错误;振动系统势能最大时,位移最大,加速度的方向始终与位移方向相反,则振动系统势能最大,而加速度为正方向最大值的时刻是0.2s、0.6s,D错误。故选AB。3.(2024·江苏卷)如图所示,水面上有O、A、B三点共线,OA=2AB,t=0时刻在O点的水面给一个扰动,t1时刻A开始振动,则B振动的时刻为()A.t1 B.eq\f(3t1,2)C.2t1 D.eq\f(5t1,2)【答案】B【解析】机械波的波速v不变,设OA=2AB=2L,故可得t1=eq\f(2L,v),可得tAB=eq\f(L,v)=eq\f(1,2)t1,故可得B振动的时刻为t=t1+tAB=eq\f(3,2)t1,故选B。4.(多选)(2024·甘肃天水模拟)如图所示,A(4,0)点处存在甲波源,B(0,3)点处存在乙波源,t=0时两个波源同时起振,起振方向垂直纸面向外,振动规律分别为zA=5sin4πt(cm)、zB=3sin4πt(cm),两列波的波长均为λ=1m。下列说法正确的是()A.两列波的传播速度均为3m/sB.t=1s时,波源的速度最大C.O点是振动加强点D.t=4s时,O点的位移为零【答案】BCD【解析】由振动规律可知,两列波周期均为T=eq\f(2π,ω)=eq\f(2π,4π)=0.5s,两列波的传播速度均为v=eq\f(λ,T)=2m/s,故A错误;由波源的振动函数可知,t=0时,波源质点位于平衡位置,又t=1s=2T,此时波源回到平衡位置,波源的振动速度最大,故B正确;两波源起振方向相同,又OA-OB=1m=λ,所以O点是振动加强点,故C正确;t=4s时,两列波已经传播到O点,A波引起的分位移为zA′=5sin4πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4-\f(4,2)))=0,B波引起的分位移为zB′=3sin4πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4-\f(3,2)))=0,所以t=4s时,O点的位移为零,故D正确。故选BCD。5.(多选)(2024·新课标全国卷)位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x=3.5m处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则()A.波的周期是0.1sB.波的振幅是0.2mC.波的传播速度是10m/sD.平衡位置在x=4.5m处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置【答案】BC【解析】波的周期和振幅与波源相同,故可知波的周期为T=0.2s,振幅为A=0.2m,故A错误,B正确;P开始振动时,波源第2次到达波谷,故可知此时经过的时间为t=eq\f(3,4)T+T=0.35s,故可得波速为v=eq\f(xOP,t)=eq\f(3.5,0.35)m/s=10m/s,故C正确;波从P传到Q点需要的时间为t′=eq\f(xPQ,v)=0.1s=eq\f(1,2)T,故可知质点Q开始振动时质点P处于平衡位置,故D错误。故选BC。6.(多选)(2024·山东威海二模)一列横波在某介质中沿x轴传播,t=0.4s时的波形图如图甲所示。M、N分别是平衡位置在x1=2.0m和x2=4.5m处的两个质点,图乙为质点M的振动图像,下列说法正确的是()A.该波沿x轴负方向传播B.该波的波速为10m/sC.从t=0.4s到t=0.6s,M通过的路程为(20-5eq\r(3))cmD.t=0.6s时,N向y轴负方向振动【答案】BC【解析】由图乙可知,t=0.4s时质点M向上振动,根据“上下坡”法可得,该波沿x轴正方向传播,故A错误;波长为6m,周期为0.6s,所以v=eq\f(λ,T)=eq\f(6,0.6)m/s=10m/s,故B正确;根据质点的振动情况可知,0.4s时,质点M的位移为5eq\r(3)cm,所以从t=0.4s到t=0.6s,M通过的路程为s=(10-5eq\r(3))+10=(20-5eq\r(3))cm,故C正确;t=0.4s时,质点N处于负的最大位移处,所以t=0.6s时,即经过0.2s(三分之一个周期),N向y轴正方向振动,故D错误。故选BC。7.(2024·河北卷)如图,一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动,轻杆一端固定在电动机的转轴上,另一端悬挂一紫外光笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的x-t图像。已知轻杆在竖直面内长0.1m,电动机转速为12r/min。该振动的圆频率和光点在12.5s内通过的路程分别为()A.0.2rad/s,1.0m B.0.2rad/s,1.25mC.1.26rad/s,1.0m D.1.26rad/s,1.25m【答案】C【解析】紫外光在纸上的投影做的是简谐振动,电动机的转速为n=12r/min=0.2r/s,因此圆频率ω=2πn=0.4π=1.26rad/s,周期为T=eq\f(1,n)=5s,简谐振动的振幅即为轻杆的长度A=0.1m,12.5s通过的路程为s=eq\f(12.5,5)×4A=1m,故选C。8.(多选)(2024·河南模拟)P、Q为x轴上相距为10m的两个波源,P点在坐标原点,在t=0时两波源同时开始振动,如图甲所示为波源P的振动图像,图乙为波源Q在t=1s时形成的波形图。下列说法正确的是()A.两波源形成的波速为2m/sB.波源Q在t=0时的起振方向沿y轴负方向振动C.波源Q在t=0时的起振方向沿y轴正方向振动D.P、Q之间有两个振动加强点【答案】BD【解析】由图甲可知波源P的振动周期T=2s,波源P在t=0时沿y轴正方向振动,由图乙可知1s内波源Q的振动形式传播了半个波长,所以波源Q的振动周期也为2s,波长为8m,根据波速与波长的关系,解得两波源形成的波速为v=eq\f(λ,T)=eq\f(8,2)m/s=4m/s,故A错误;t=1s时,波源Q产生的波传到x=6m的位置,此时x=6m的质点沿y轴负方向振动,则波源Q在t=0时的起振方向沿y轴负方向,故B正确,C错误;波源P、Q振动方向相反,则P、Q之间的振动加强点到两波源的距离之差为半波长的奇数倍,有x-(10-x)=±(2n+1)eq\f(λ,2)(n=0,1,2,3…),解得x=3m或x=7m,故P、Q之间有两个振动加强点,故D正确。故选BD。9.(多选)(2024·福建泉州模拟)如图,一列简谐横波沿水平方向传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图,已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波,下列说法正确的是()A.若波向左传播,周期为0.4sB.若波向左传播,x=1.5m处的质点在t=0.6s时,振动方向沿y轴正方向C.若波向右传播,波速为10m/sD.若波向右传播,x=4m处的质点在t=0.7s时位于波谷【答案】BC【解析】若波向左传播,由题意知该简谐波的周期大于0.3s,则有eq\f(1,4)T=0.3s,可得周期为T=1.2s,由于Δt=0.6s=eq\f(1,2)T,由波形图可知,x=1.5m处的质点在t=0.6s时,质点处于由波谷向平衡位置振动的过程,振动方向沿y轴正方向,故A错误,B正确;若波向右传播,由题意知该简谐波的周期大于0.3s,则有eq\f(3,4)T=0.3s,可得周期为T=0.4s,由题图可知波长为λ=4m,则波速为v=eq\f(λ,T)=eq\f(4,0.4)m/s=10m/s,由于Δt=0.7s=1eq\f(3,4)T,由波形图可知,x=4m处的质点在t=0.7s时位于波峰,故C正确,D错误。故选BC。B组·综合练10.(2024·云南昆明模拟)两列简谐横波在同一介质中相向传播,t=0时刻的波形如图所示,两波源的平衡位置分别位于M、N两点处,O点为M、N连线的中点,两波源的振动方向平行。已知M、N两点的间距d=16m,振动频率均为f=2.5Hz,M处波源的振幅A1=10cm,N处波源的振幅A2=5cm。t=1.2s时刻O处的质点开始振动。下列说法正确的是()A.两列波的波速大小均为eq\f(20,3)m/sB.从t=0到t=2.2s,O处质点运动的路程为0.5mC.从t=2.0s到t=2.2s,O处质点的动能先增大后减小D.经过足够长的时间,MN间(不包括M、N两点)振幅为15cm的点共有14个【答案】B【解析】两列简谐横波在同一介质中传播,波速相等,由于两列简谐横波振动频率相等,则两列波的波长相等,故d-2λ=2vt,又v=λf,联立解得λ=2m,v=5m/s,故A错误;两列简谐横波的周期为T=eq\f(1,f)=eq\f(1,2.5)s=0.4s,两波源振动步调相反,O点为M、N连线的中点,可知O处质点为振动减弱点,t=1.2s时刻O处的质点开始振动,从t=1.2s到t=2.2s,O处质点振动了1s,即eq\f(5,2)T,故从t=0到t=2.2s,O处质点运动的路程为s=eq\f(5,2)×4(A1-A2)=10×(10-5)cm=50cm=0.5m,故B正确;t=1.2s时刻O处的质点开始振动,从t=1.2s到t=2s,O处质点振动了0.8s,即2T,可知t=2s时刻O处的质点位于平衡位置,从t=2s到t=2.2s,O处质点振动了0.2s,即eq\f(1,2)T,可知t=2s时刻O处的质点位于平衡位置,故从t=2.0s到t=2.2s,O处质点的动能先减小后增大,故C错误;振幅为15cm的点为振动加强点,设振动加强点与M点的距离为x,两波源振动步调相反,则|x-(16-x)|=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n+\f(1,2)))λ(n=0,1,2,3…)解得x=0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、5.5m、6.5m、7.5m、8.5m、9.5m、10.5m、11.5m、12.5m、13.5m、14.5m、15.5m、故经过足够长的时间,MN间(不包括M、N两点)振幅为15cm的点共有16个,故D错误。故选B。11.(多选)(2024·山东卷)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P,下列说法正确的是()A.t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为0B.t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为-2cmC.t=1.0s时,P向y轴正方向运动D.t=1.0s时,P向y轴负方向运动【答案】BC【解析】在0.5s内,甲、乙两列波传播的距离均为Δx=vΔt=2×0.5m=1m,根据波形平移法可知,t=0.5s时,x=1m处甲波的波谷刚好传到P处,x=3m处乙波的平衡位置振动刚好传到P处,根据叠加原理可知,t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为-2cm,故A错误,B正确;在1.0s内,甲、乙两列波传播的距离均为Δx′=vΔt′=2×1.0m=2m,根据波形平移法可知,t=1.0s时,x=0甲波的平衡位置振动刚好传到P处,x=4m处乙波的平衡位置振动刚好传到P处,且此时两列波的振动都向y轴正方向运动,根据叠加原理可知,t=1.0s时,P向y轴正方向运动,故C正确,D错误。故选BC。12.(2024·黑吉辽卷)如图(a),将一弹簧振子竖直悬挂,以小球的平衡位置为坐标原点O,竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放,其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如(b)所示(不考虑自转影响),设地球、该天体的平均密度分别为ρ1和ρ2,地球半径是该天体半径的n倍。eq\f(ρ1,ρ2)的值为()A.2n B.eq\f(n,2)C.eq\f(2,n) D.eq\f(1,2n)【答案】C【解析】设地球表面的重力加速度为g,某球体天体表面的重力加速度为g′,弹簧的劲度系数为k,根据简谐运动的对称性有k·4A-mg=mg,k·2A-mg′=mg′,可得g=eq\f(2kA,m),g′=eq\f(kA,m),可得eq\f(g,g′)=2,设某球体天体的半径为R,在星球表面,有Geq\f(ρ1·\f(4,3)πnR3·m,nR2)=mg,Geq\f(ρ2·\f(4,3)πR3·m,R2)=mg′,联立可得eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(2,n),故选C。13.(多选)(2024·浙江金华三模)如图所示,在操场平面内建立平面直角坐标系,平面内有一半径为R=10m的圆形轨道,圆心在O处,A、B分别为圆上两点。现于A(-10m,0)、B(10m,0)两点分别安装了两个扬声器。两个扬声器连续振动发出简谐声波,其振动图像如下图所示。已知声波在空气中的传播速率为v=340m/s,两波频率均为f=68Hz,振幅相等。甲同学从B点沿直线运动到A点(不含A、B点),乙同学从B点沿圆轨道逆时针运动半周到A点(不含A、B点)。下列说法正确的是()A.甲同学有7次听不到声音B.甲同学听不到声音的位置坐标可能为(-7.5m,0)C.乙同学有7次听不到声音D.乙同学听不到声音的位置坐标方程为eq\r(10+x2+y2)+eq\r(10-x2+y2)=5n(n=0,±1,±2,±3)【答案】ABC【解析】根据题意,由公式可知,波长为λ=eq\f(v,f)=5m,因为振源反向振动,故当Δx=nλ时,是振动减弱点,听不到声音,由于eq\f(xAB,λ)=4,则有(R+x)-(R-x)=nλ(n=0,±1,±2,±3),即x=eq\f(nλ,2)(n=0,±1,±2,±3),满足上式时,甲听不到声音,当n=0时,x=0,当n=±1时,x=±2.5m,当n=±2时x=±5m,当n=±3时x=±7.5m,甲共7次听不到声音,故A、B正确;根据题意,设乙听不到声音的位置坐标为(x,y),则有eq\r(R+x2+y2)-eq\r(R-x2+y2)=nλ(n=0,±1,±2,±3…),且x2+y2=R2,整理可得,该同学听不见声音的点的位置坐标方程为eq\r(10+x2+y2)-eq\r(10-x2+y2)=5n(n=0,±1,±2,±3…),且x2+y2=100,联立可得eq\r(10+x2+y2)-eq\r(10-x2+y2)=5n(n=0,±1,±2,±3),可知乙同学有7次听不到声音,故C正确,D错误。故选ABC。14.(2024·江西上饶模拟)如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,在t=0时刻的波形如图所示,P、Q是波传播路径上的两个质点,此时质点P在平衡位置,质点Q的位移为5eq\r(3)cm,质点P比质点Q振动超前0.3s,则下列判断正确的是()A.质点P的平衡位置坐标为x=4.5cmB.波的传播速度为0.2m/sC.质点Q在0.45s内运动的路程为10cmD.质点P的振动方程为y=10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,9)πt))cm【答案】B【解析】t=0时,P、Q的位置如题图,以P点为参考,且P处于平衡位置,设其初相位为0,Q点位移是5eq\r(3)cm,而振幅为10cm,则y=10sinθ,代入得5eq\r(3)=10sinθ,θ=eq\f(π,3),即Q点的初相位为θ=eq\f(π,3),二者相位差在t=0时为eq\f(π,3),则O、P间的距离为eq\f(\f(π,6),2π)λ=eq\f(1,12)λ=3cm,质点P的平衡位置坐标为x=3cm,A错误;Q点平衡位置

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论