高考物理答题模板《简谐运动的图象》高频试题强化练习(2018年最新版)(三)

时间:2018-10-13 01:50:09

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1、选择题  如图所示,沿弹性绳建立x轴,ABC为绳上的质点。一简谐横波正在沿着x轴的正方向传播,振源的周期为0.4s,波的振幅为0.5m,在t0时刻的波形如图所示,则在t0+0.6s时 ,下列说法正确的是(  )

A.质点A正处于波谷
B.质点A正经过平衡位置向上运动
C.质点B正处于波峰
D.质点C正通过平衡位置向上运动


参考答案:B


本题解析:在应用波动演示仪的演示实验中,明显观察到,开始所有质点在同一直线(平衡位置),当第一个质点(红色) 振动一个周期T时,沿波的传播方向止,恰好传播到第十三个质点(红色),此恰为一个波长λ, 因此可以推论为:若某一质点振动了T,则从此质点开始波前进了λ的距离。其实此结论若用公式推导则更易于理解和掌握。我们都知道vλT,若波源作简谐振动的时间ΔtT,则传播距离为ΔsvΔt=(λT)×Tλ。本质一点儿说, 这便是振动和波的关系,它揭示了质点振动的“时间”与波传播的“空间”的对应关系。
有一类关于波动图像习题,要求学生能正确应用正(余)弦函数方面的知识熟练画出经过Δt时间后的波形图。据上述的推论可知波前进了Δs,然后把整个波形平移Δs即得到结果,此之谓平移法。如下图中实线为t1时刻波形,求画t2时刻的波形。由于Δt==t2-t1,因此把实线波形右移Δst2时刻波形。(图中虚线)

据上述说法,不难得出Δt=0.6s=1.5T,则应该把题中的波形向x正方向平移Δs=1.5λ,得下图,则易知ABCt0+0.6s时刻的位置,从而知A在平衡位置正向上运动,B在波谷瞬间静止,C在平衡位置正向下运动。因此B答案是正确的。


本题难度:一般



2、选择题  在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s,如图甲所示。振动从质点1开始向右传播,质点1开始运动时的速度方向向上。经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形。关于这列波的周期和波速有如下说法,其中正确的是(?)

A.这列波的周期
B.这列波的周期
C.这列波的传播速度
D.这列波的传播速度


参考答案:BD


本题解析:由图知t时刻第13个质点速度方向向下,说明第13个质点已振动半个周期,1质点已振动2个周期,即t=2T,B正确,A错。又λ=8s?所以,D正确C错。


本题难度:一般



3、选择题  下面为某一波的图象和该波上一质点P的振动图象,根据图象正确的是(  )
A.Q点速度向y轴正方向
B.P点振幅为10cm
C.波向右传播,v=10m/s
D.波向左传播,v=10m/s
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参考答案:
A、由于波的图象对应的时刻未知,所以无法根据振动图象读出P点的振动方向,也就无法知道图示时刻Q点的振动方向.故A错误.
B、由波动图象读出P点的振幅A=10cm.故B正确.
C、D由波动图象读出波长λ=4m,由振动图象读出周期T=2s,则波速v=λT=2m/s,而波的传播无法确定.故CD错误.
故选B


本题解析:


本题难度:简单



4、选择题  甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动,v-t图象如图所示,3秒末两质点在途中相遇,由图象可知
A.甲的加速度等于乙的加速度
B.出发前甲在乙之前6m处
C.出发前乙在甲前6m处
D.相遇前甲乙两质点的最远距离为6m


参考答案:BD


本题解析:分析:速度图象的斜率等于加速度,由数学知识比较甲乙的加速度大小.由“面积”等于位移,求出3s末两物体的位移,此时两者相遇,则出发前甲乙相距的距离等于3s末位移之差.根据两物体的关系,分析它们之间距离的变化,求解相遇前两质点的最远距离.
解答:
A、由图看出,甲的斜率小于乙的斜率,则甲的加速度小于乙的加速度.故A错误.
B、C,3s末甲、乙通过的位移分别为:x乙=数学公式,x甲=数学公式,由题,3秒末两质点在途中相遇,则说明出发前甲在乙之前6m处.故B正确,C错误.
D、由于出发前甲在乙之前6m处,出发后乙的速度一直大于甲的速度,则两质点间距离不断缩短,所以相遇前甲乙两质点的最远距离为6m.故D正确.
故选BD
点评:本题考查速度图象两个基本的意义:斜率等于加速度、“面积”等于位移,并根据速度和位置的关系求解两质点最远距离.


本题难度:一般



5、选择题  如图表示质点做简谐运动的图象,则以下说法中正确的是(  )

A.t1、t2时刻的速度相同
B.从t1到t2这段时间内,速度和加速度方向是相同的
C.从t2到t3这段时间内,速度变大,加速度变小
D.t1、t3时刻的速度大小是相同的


参考答案:A、t1时刻图象切线的斜率为负值,说明质点的速度沿负方向,而t2时刻切线斜率为正值,说明质点的速度沿正方向,则知两个时刻质点的速度不同.故A错误.
B、从t1到t2这段时间内,质点的位移增大,离开平衡位置,速度沿负方向,位移为负方向,由a=-kxm,则知加速度沿正方向,所以速度与加速度方向相反.故B错误.
C、从t2到t3这段时间内,质点的位移减小,靠近平衡位置,速度变大,加速度变小,故C正确.
D、t1、t3时刻质点经过平衡位置,速度大小是相同的,故D正确.
故选CD


本题解析:


本题难度:简单




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