《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-選修3－4 第1講

選修3－4第1講一、選擇題(在題中給出的選項(xiàng)中，第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，第5～6題有多項(xiàng)符合題目要求)1．(2017屆棗陽校級(jí)期中)如圖所示為某一時(shí)刻簡諧橫波的圖像，波的傳播方向沿＋x方向．下列說法正確的是()A．此時(shí)刻B、E兩點(diǎn)速度為零B．此時(shí)刻D質(zhì)點(diǎn)正沿－y方向運(yùn)動(dòng)C．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)C、F的加速度、速度都為零D．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B、E的速度相同【答案】B【解析】根據(jù)圖像可以知道，該時(shí)刻B、E兩點(diǎn)正處于平衡位置，其速度最大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．波的傳播方向沿x軸正方向，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)D正向－y方向運(yùn)動(dòng)，故B正確．C、F兩點(diǎn)處于位移最大處，根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的特征知，兩點(diǎn)的加速度最大，速度為零，故C錯(cuò)誤．波的傳播方向沿x軸正方向，由波形平移法得知，B點(diǎn)的速度方向向上，E的速度方向向下，速度大小相等．故D錯(cuò)誤．故選B．2．(2017屆和平期中)某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)t))cm.則下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為5cm B．質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為4C．在t＝4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度最大 D．在t＝4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移最大【答案】C【解析】根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x＝Asin(ωt＋φ)，知振幅為10cm，周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,\f(π,4))＝8s，故A、B錯(cuò)誤．在t＝4s時(shí)可得位移x＝0，平衡位置速度最大，故C正確，D錯(cuò)誤．故選C．3．(2017屆廣安模擬)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，周期T＝0.4s，振幅A＝10cm，t＝0時(shí)刻波源質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始向上振動(dòng)．在x軸正半軸上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，距離為d＝0.16m，且d小于波長．P質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，且在t＝6s時(shí)第一次到達(dá)波谷．在此后振動(dòng)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)總是同時(shí)回到平衡位置且速度方向相反．令P、O之間的距離為L；從波源質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)到波剛傳到Q點(diǎn)，波源質(zhì)點(diǎn)通過的路程為s.關(guān)于LA．L＝4.56m，s＝5.9m B．L＝2.28C．L＝5.2m，s＝5.9m D．L＝4.56【答案】A【解析】據(jù)題知，波從原點(diǎn)O傳到P點(diǎn)的時(shí)間為t1＝t－eq\f(3,4)T＝6s－eq\f(3,4)×0.4s＝5.7s．P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)總是同時(shí)回到平衡位置且速度方向相反，且d小于波長，則有d＝eq\f(1,2)λ，解得λ＝2d＝0.32m，波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(0.32,0.4)＝0.8m/s，故L＝vt1＝0.8×5.7m＝4.56m．從波源質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)到波剛傳到Q點(diǎn)所用時(shí)間t2＝t1＋eq\f(T,2)＝5.9s．則在這段時(shí)間內(nèi)，波源質(zhì)點(diǎn)通過的路程s＝eq\f(t2,T)×4A＝eq\f(5.9,0.4)×4×0.1m＝5.9m．故選A．4．(2017屆四川校級(jí)二模)如圖所示，一列沿x負(fù)方向傳播的簡諧橫波，圖示時(shí)刻為t＝0時(shí)刻的波動(dòng)圖像，a、b、c、d、e分別是xa＝2m，xb＝4m，xc＝6m，xd＝7m，xe＝9A．a(chǎn)和b B．b和cC．c和d D．d和e【答案】D【解析】由題圖知λ＝8m，則周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,2)s＝4s．因此t＝2s＝eq\f(T,2)，則在第2s內(nèi)，a點(diǎn)從平衡位置運(yùn)動(dòng)到波谷，動(dòng)能減少，回復(fù)力做負(fù)功；b從波谷運(yùn)動(dòng)到平衡位置，動(dòng)能增加，回復(fù)力做正功．則a與b回復(fù)力做功不同，故A錯(cuò)誤．c點(diǎn)從平衡位置運(yùn)動(dòng)到波峰，動(dòng)能減少，回復(fù)力做負(fù)功．則b與c回復(fù)力做功不同，故B錯(cuò)誤．在第2s內(nèi)，d的動(dòng)能變化量為零，回復(fù)力做功為零，則c與d回復(fù)力做功不同，故C錯(cuò)誤．在第1s末，d、e的位移大小相等，方向相反，速率相等．第2s內(nèi)，位移大小又相等，方向相反，速率相等．則d與e動(dòng)能的變化量相等，回復(fù)力做功相同，故D正確．故選D．5．(2017屆陜西名校模擬)如圖所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖像．下列說法正確的是()A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機(jī)械能比乙擺大D．在t＝0.5s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺【答案】ABD【解析】由圖看出，兩單擺的周期相同，同一地點(diǎn)g相同，由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可知，甲、乙兩單擺的擺長L相等，故A正確．甲擺的振幅為10cm，乙擺的振幅為7cm，則甲擺的振幅比乙擺大，故B正確．盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩擺的擺長也相等，但由于兩擺的質(zhì)量未知，無法比較機(jī)械能的大小，故C錯(cuò)誤．在t＝0.5s時(shí)，甲擺經(jīng)過平衡位置，振動(dòng)的加速度為零，而乙擺的位移為負(fù)的最大，則乙擺具有正向最大加速度，故D正確．故選AB6．(2017屆興安盟二模)一簡諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)，t＝0時(shí)刻振子的位移x＝－0.1m；t＝eq\f(4,3)s時(shí)刻x＝0.1m；t＝4s時(shí)刻x＝0.1mA．0.1m，eq\f(8,3)s B．0.1m,8sC．0.2m，eq\f(8,3)s D．0.2m,8【答案】ACD二、非選擇題7．(2017屆太原模擬)振幅為0.1m波長為2m的一列簡諧正弦波以1m/s的速率沿一條繃緊的足夠長的水平弦從左向右傳播．t＝0時(shí)，弦的左端點(diǎn)P在平衡位置，且向下運(yùn)動(dòng)．(1)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期，寫出P的振動(dòng)方程；(2)t＝5.5s時(shí)，弦上與P相距1.25m的質(zhì)點(diǎn)Q【答案】(1)2sy＝－0.1sin(πt)m(2)－5【解析】(1)質(zhì)點(diǎn)的周期為T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(2,1)s＝2s質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t＋π))解