2019高中物理第十二章高考真题集训（对点练巩固练）（含解析）新人教版 8页

第十二章高考真题集训1．(2018·全国卷Ⅲ)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0和t＝0．20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0．20s。下列说法正确的是(　　)A．波速为0．40m/sB．波长为0．08mC．x＝0．08m的质点在t＝0．70s时位于波谷D．x＝0．08m的质点在t＝0．12s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0．80m/s，则它在该介质中的波长为0．32m答案　ACE解析　根据波形图可知，波长λ＝16cm＝0．16m，B错误；根据t＝0时刻和t＝0．20s时刻的波形图可知T＝0．2s，T＝s，n＝0,1,2,3，…，而已知该波的周期T>0．20s，故该波的周期T＝0．40s，波速v＝＝0．40m/s，A正确；简谐波沿x轴正方向传播，x＝0．08m的质点在t＝0时刻沿y轴正方向运动，在t＝0．70s＝1T时位于波谷，在t＝0．12s＝T时位于y>0的某位置(不是位于波谷)，C正确，D错误；若此波传入另一介质中，周期T不变，其波速变为v＝0．80m/s，由λ＝vT可得它在该介质中的波长为λ＝0．80×0．4m＝0．32m，E正确。2．(2018·北京高考)如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0．15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是(　　)A．0．60mB．0．30mC．0．20mD．0．15m答案　B解析　可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：同时由于PQ可以含有多个完整的波形，则xPQ＝n＋λ(n＝0，1,2，…)整理可以得到λ＝(nn＝0,1,2，…)，当n＝0时，λ＝0．3m，当n＝1时，λ＝0．1m，故B正确，A、C、D错误。3．(2016·天津高考)(多选)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sin，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12m处，波形图象如图所示，则(　　)A．此后再经6s该波传播到x＝24m处B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y＝－3m处所需时间是2s答案　AB解析　由波源振动表达式可知ω＝，而ω＝，所以T＝4s，由波形图知λ＝8m，波速v＝＝2m/s，Δx＝v·Δt＝12m，A正确；经过Δt′＝3s，波向前传播的距离为Δx′，Δx′＝v·Δt′＝6m，画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M点振动方向沿y轴正方向，B正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，可得波源起振方向沿y轴正方向，C错误；此时M点在y＝3m处且沿y轴负方向振动，第一次到达y＝－3m处所用时间小于，D错误。4．(2016·全国卷Ⅰ)(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1．8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是(　　)A．水面波是一种机械波nB．该水面波的频率为6HzC．该水面波的波长为3mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移答案　ACE解析　水面波是一种机械波，传播过程中各质点只在平衡位置上下往复运动，不随波的传播而迁移，因此水面波不会将该同学推向岸边，D错误，A、E均正确；由题意可知该波的周期T＝s＝s，频率f＝＝0．6Hz，波长λ＝vT＝1．8×m＝3m，B错误，C正确。5．(2016·全国卷Ⅲ)(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15．8m、14．6m。P、Q开始振动后，下列判断正确的是(　　)A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰答案　BDE解析　由波速公式：v＝λf得λ＝＝0．8m，LSP＝λ＝19λ，LSQ＝λ＝18λ，由波动的周期性，采用“去整留零”的方法，可在波形图上标出S、P、Q三点的位置，如图所示，由图可知，P、Q两点的运动方向始终相反，A项错误，B项正确；S在平衡位置时，P、Q一个在波峰，一个在波谷，C项错误；当S恰通过平衡位置向上运动时，P在波峰，Q在波谷，反之则相反，故D、E两项正确。6．(2017·北京高考)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是(　　)A．t＝1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t＝2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t＝3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零nD．t＝4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值答案　A解析　t＝1s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值，A正确；t＝2s时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零，B错误；t＝3s时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值，C错误；t＝4s时，振子在平衡位置且向x轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零，D错误。7．(2015·天津高考)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2m和xb＝6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是(　　)A．该波沿＋x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为4mC．此时刻质点a的速度沿＋y方向D．质点a在t＝2s时速度为零答案　D解析　由题图乙可知，该时刻质点b在平衡位置沿＋y方向运动，根据上下坡法可知，波沿－x方向传播，A项错误；由题图乙可知，波的振动周期为8s，则质点a经4s振动的路程为2A＝1m，B项错误；由上下坡法可知，此时刻质点a的速度沿－y方向，C项错误；经过2s即四分之一周期，质点a运动到波谷，速度为零，D项正确。8．(2015·海南高考)(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0．4s。下列说法正确的是(　　)A．波速为4m/sB．波的频率为1．25HzC．x坐标为15m的质点在t＝0．6s时恰好位于波谷nD．x坐标为22m的质点在t＝0．2s时恰好位于波峰E．当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷答案　BDE解析　任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0．4s，则T＝0．4s，解得T＝0．8s。从题中图象知λ＝4m，故由公式v＝＝m/s＝5m/s，A错误；由公式f＝得波的频率为1．25Hz，B正确；x坐标为15m的质点和x坐标为3m的质点相隔12m，为波长的整数倍，即两质点振动情况完全相同，而x坐标为3m的质点经过0．6s即四分之三周期振动到平衡位置，所以x坐标为15m的质点在t＝0．6s时振动到平衡位置，C错误；x的坐标为22m和2m的质点振动情况完全相同，x的坐标为2m的质点经过0．2s即四分之一周期恰好位于波峰，故x的坐标为22m的质点在t＝0．2s时恰好位于波峰，D正确；当质点P位于波峰时，经过了半个周期，而x坐标为17m和5m的质点振动情况完全相同，经过半个周期x坐标为5m的质点恰好位于波谷，E正确。9．(2017·全国卷Ⅲ)(多选)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0．5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0．5s。关于该简谐波，下列说法正确的是(　　)A．波长为2mB．波速为6m/sC．频率为1．5HzD．t＝1s时，x＝1m处的质点处于波峰E．t＝2s时，x＝2m处的质点经过平衡位置答案　BCE解析　由简谐波的波动图象可知，波长为4m，A错误；t＝0．5s时波向x轴正方向传播的距离为x＝n＋λ(n＝0,1,2,3…)，即t＝n＋T＝0．5s(n＝0,1,2，3…)，又T>0．5s，解之得T＝，当n＝0时，T＝s符合题意；当n＝1时，T＝s<0．5s，不符合题意，则波速v＝＝6m/s，B正确；频率f＝＝1．5Hz，C正确；t＝0时x＝1m处的n质点处于波峰，因t＝1s时n＝＝＝1．5，则此时x＝1m处的质点处于波谷，D错误；t＝0时x＝2m处的质点经过平衡位置向上振动，因t＝2s时n＝＝＝3，则此时x＝2m处的质点经过平衡位置向上振动，E正确。10．(2018·全国卷Ⅱ)声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1．00s。桥的长度为________m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的________倍。答案　365　解析　设桥的长度为s，则声音在钢铁中传播的时间t＝＝，声音在空气中的传播时间为t′＝＝，根据题意Δt＝t′－t＝－＝1，解得：s＝365m。声音在不同介质中的频率是不会改变的，由公式可知λ＝，＝，解得λ钢＝λ空＝λ＝λ。11．(2018·江苏高考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0和x＝0．6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。已知该波的波长大于0．6m，求其波速和波长。答案　v＝2m/s　λ＝0．8m解析　由图象可知，周期T＝0．4s，由于波长大于0．6m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt＝0．3s，n波速v＝，代入数据得v＝2m/s，波长λ＝vT，代入数据得λ＝0．8m。12．(2018·全国卷Ⅰ)一列简谐横波在t＝s时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点。图b是质点Q的振动图象。求：(1)波速及波的传播方向；(2)质点Q的平衡位置的x坐标。答案　(1)18cm/s　波沿x轴负方向传播(2)9cm解析　(1)由图a可以看出，该波的波长为λ＝36cm①由图b可以看出，周期为T＝2s②波速为v＝＝18cm/s③由图b知，当t＝s时，Q点向上运动，结合图a可得，波沿x轴负方向传播。(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由图a知，x＝0处y＝－＝Asin(－30°)，因此xP＝λ＝3cm④由图b知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有xQ－xP＝vΔt＝6cm⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为nxQ＝9cm。13．(2016·全国卷Ⅱ)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x＝0和x＝5cm处的两个质点。t＝0时开始观测，此时质点O的位移为y＝4cm，质点A处于波峰位置；t＝s时，质点O第一次回到平衡位置，t＝1s时，质点A第一次回到平衡位置。求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O的位移随时间变化的关系式。答案　见解析解析　(1)设振动周期为T。由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T＝4s①由于质点O与A的距离5cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t＝s时回到平衡位置，而A在t＝1s时回到平衡位置，时间相差s。两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v＝7．5cm/s②利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长λ＝30cm。③(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y＝Acos④将①式及题给条件代入上式得⑤解得φ0＝，A＝8cm⑥质点O的位移随时间变化的关系式为y＝0．08cos(国际单位制)⑦或y＝0．08sin(国际单位制)。