教科版高中物理选修35复习试题及答案全套Adocx.docx
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教科版高中物理选修35复习试题及答案全套Adocx
教科版高中物理选修3-5复习试题及答案全套A
第一章检测(A)
(时间:
90分钟满分:
100分)
—、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确•全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分)
C1在研究单•摆的运动规律过程中,首先确定单摆的振动周期公式T=2ti的科学家是()
A.伽利略B.牛顿
C.开普勒D.惠更斯
懸荷兰物理学家惠更斯首先确定了单摆的周期公式T=2tu
C2关于弹簧振子做简谐运动,下列说法屮正确的是()
A.回复力总指向平衡位置
B.加速度和速度的方向总跟位移的方向相反
C.越接近平衡位置,加速度越小
D.回复力的方向总跟位移方向相反
翔回复力是根据力的效果命名的,总是指向平衡位置,故选项A正确;由F=-/cc,a=—可知,选项C、D正m
竺兰速度的方向总是与位移方向相反,但当振子远离平衡位置时,速度方向与位移方向相同,选项B错误.答案|acd
I3如图所示,当A振动起来后,通过水平绳迫使3、C振动,下列说法中正确的是()
A.只有A、C振动周期相等
B..A的振幅比B小
C.C振动的振幅比B大
D.A、B、C的振动周期相等
解厠B、C做受迫振动,B、C的振动周期都等于A的振动周期,因为C的固有周期等于A的周期,所以C的振幅比B大,所以选项C、D正确.
'-4如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,04=1cm,.然后释放振
子,经过0.2s振子笫1次到达O点,如果把振子拉到4点,04=2cm,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为()
^777777777777777777^^77777^7777^77777^
0A
A.
B.0.4s
0.2s
D.
C.0.1s
O.3s
鯉简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的扌,它们相等
编A
匕5如图所示,一质点做「简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点,在这2s内质点通过的总路程为12cm.则质点的振动周期和振幅分别为()
III
AOB
A.3s,6cmB.4s,6cm
C.4s,9cmD.2s,8cm
廨新|因质点通过A、B两点时速度相同,说明A、3两点关于平衡位置对称,由时间的对称性可知,质点由B到最大位移,与由A到最大位移的时间相等,即/]=0.5s,则卜伽+2/尸2s,即T=4s.由过程的对称性可知质点在这2s内通过的路程恰为2A,即24=12cm,A=6cm,故选项B正确.
答案B
C6一质点做简谐运动,图像如图所示,在0.2〜0.3s这段时间内质点的运动情况是()
A.沿负方向运动,且速度不断增大
B.沿负方向运动的位移不断增大
C.沿正方向运动,且速度不断增大
D.沿正方向的加速度不断减小
輛在0.2s到0.3s这段时间内,质点从负的最大位移处运动到平衡位置,质点沿正方向运动,速度不断增大,加速度不断减小,即选项C、D正确.
答案|CD
C7如图所示,光滑槽半径远大于小球运动的弧长,今有两个小球同时由图示位置从静止释放,0点为槽的最低点,则它们笫一次相遇的地点是()
A.0点B.0点左侧
C.O点右侧D.无法确定
輛两球释放后到槽最低点前的运动为简谐运动且为单摆模型,其周期T=2ti国从释放到最低点O的时间/二彳相同,所以在O点相遇,选项A正确.
¥m1a
I8如图所示.为同一实验室屮甲、乙两个单摆的振动图像,从图像可知()
A.两摆球质量相等
B.两单摆的摆长相等
C.两单摆相位相差号
D.在相同的时间内,两摆球通过的路程总有$甲=2$乙
解析从题图上知Tp=T乙,则摆长相等,但A中=2A乙/甲=2sin(e/+号)cm,x乙二sin(otcm,故选项B、C正确;而单摆周期与质量无关,所以选项A错误;由于两摆不同步,某一小段时间(如r从0~0.1s),乙的平均速度比较大,乙的路程大于甲,故选项D错误.
静Ibc
C9如图所示为一弹簧振子的简谐运动图像,头0.1S内振子的平均速度和每秒通过的路程为()
A.4m/s,4mB.0.4m/s,4cm
C.0.4m/s,0.4mD.4m/s,0.4m
解析|t=0.2s,v=7=啟$=0・4m/s;—个周期内振子通过的路程$()=4A=8cm,故1秒内的总路程s=5s()=0At0.1S
m,选项C正确.
I10—简谐振子沿X轴振动,平衡位置在坐标原点./=0时刻,振子的位移x=-0.1m;r=^s时刻尸0.1m;r=4s时刻,x=0.1m.该振子的振幅和周期可能为()
O
A.0.1m,§sB.0」m,8s
p
C.0.2m,|sD.0.2m,8s
亜若振子的振幅为0.1m,则有扌s=0?
+y)T,此时周期的最大值为善£,选项A正确,选项B错误;若振子的振幅为0.2m,由简谐运动的对称性可知,当振子由x=-0.1m处运动到负向最大位移处再反向运动到x=0.1m处,再经n个周期时所用时间为善s,则有(*+n)T=扌s,所以周期的最大值为詈s,且/=4s时刻,x=0.1m;当振子由x=-0」m经平衡位置运动到x=0.1m处,再经/?
个周期时所用的时间为彳s,则有s,363
所以此时周期的最大值为8s,且r=4s吋兀=0,」m,故选项C、D正确.
答案|acd
•二、填空题(本题包含2小题,共20分)
I11(8分)如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况,图甲是振子静止在平衡位置
的照片,图乙是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处,放手后向右运动扌周期内的频闪照片,已知频闪的
频率为10Hz,则相邻两次闪光的吋间间隔t=s,振子振动周期为T=
201001020
111■1
201001020
r
ffiO■'
甲
乙
答案0.11.2
L2(12分)某同学在做“利用单摆测定重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为
2.0()cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,如图所示,则:
(1)该摆摆长为cm,秒表所示读数为s.
⑵如果测得的g值偏小,可能的原因是.
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动记为50次
⑶
为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长/并测出相应的周期7;从而得出一组对应的I与卩的数据,再以/为横坐标,尸为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为则重力加速度(用k表示).
答案
(1)98.5075.2⑵B⑶于
三、计算题(本题包含4小题,共40分.计算题必须要有必要的「文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
C13(8分)
摆长为I的单摆在平衡位置O的左右做摆角小于5°的简谐运动,当摆球经过平衡位置0(0在A点正上方)向右运动的同时,另一个以速度v在光滑水平面匀速运动的小滑块,恰好经过A点向右运动,如图所示,
小滑块与竖直挡板户碰撞后以原來的速率返回,略去碰撞所用时间,试问:
(1)AP间的距离满足什么条件,才能使小滑块刚好返回4点时,摆球也同时到达0点且向左运动?
(2)AP间的最小距离是多少?
輛⑴AP间距离为几小滑块做匀速直线运动的往返时间为",则依题意可知A二弓.单摆做简谐运动回到
0点且向左运动所需吋间为
9
_7TV
$min2
“』2=壬+并丁⑺二。
1,2,…),其中T=2nJ丄.由题意可知"=七,所以
壬+皿(/?
二0,1,2,・・・),即s=^Q+n
(2加=0时AP间的距离最小
⑴尸竺空・J糾0,1,2,…)
C14(10分)如图所示,是演示沙摆振动图像的实验装置和实验结果.沙摆的摆动可看作简谐运动•若手拉
木板的速率为0.2m/s,由刻度尺上读出图线的尺寸,计算这个沙摆的摆长.(图中单位为cm)
解厠由题图可知沙摆摆动周期即为木板移动30cm,所需的时间,即T=^=y|s=1.5s,由T=2n花,得
/-0.56m.
答案[p.56m
I15(10分)如图所示,是一列简谐横波上A、B两质点的振动图像,两质点平衡位置间的距离心=4.0m.
波长大于3.0m,求这列波的传播速度.
昭稲由振动图像可知,质点振动周期T=0.4s
⑦若该波从质点A传到质点取/=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,则有
所以该波波长为2-4卄厂
16
=4n+lm
因为有z>3.0m的条件,所以取/?
=0,1
当n=0时,久i=16m,波速为vi=y=着m/s=40rn/s
当/?
=!
时,2=3・2m,波速为辺二冷m/s=8m/s
②若该波从质点B传到质点A,取t=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,有
3
心二卅2+&久(/?
=0」23,…)
所以该波波长为店石丽=石両m(n=0,l,2,3,…)因为有2>3.0m的条件,所以取»=0
当n=0时丿3二等m,波速为V3=y=ym/s.
翹这列波的传播速度,从A传到B时,速度可能为40m/s或8m/s,当从B传到4时,波速为于m/s
L16(12分)
如图所示,是某质点做简谐运动的振动图像•根据图像中的信息,冋答下列问题.
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大?
(2)质点在10s末和20s末的位移是多少?
(3)质点在15s和25s时向什么方向运动?
⑷质点在前30s内的运动路程是多少?
丽
(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小,由题图看出,此距离为20cm.
(2)质点在10s末的位移xi=20cm,20s末的位移x2=0.
(3)15s末质点位移为正,15s后的一段吋间,位移逐渐减小,故质点在15s末向负方向运动,同理可知,25s末质点也向负方向运动.
(4)前30s质点先是由平衡位置沿正方向振动了20cm,又返回平衡位置,最后又到达负方向20cm处,故30s内的总路程为60cm.
薛
(1)20cm
(2)20cm0(3)负方向负方向(4)60cm
第二章检测(A)
(时间:
90分钟满分:
100分)
—\选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项冲有一个或多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分)
C1关于机械波的下列说法正确的是()
A.干涉是波所特有的性质,因此任意两列机械波叠加都能发生稳定的干涉
B.同一列机械波在不同介质中传播速度不同
C.在简谐波中,质点的振动速度等于波的传播速度
D.只有机械波才能发生多普勒效应
甄一切波都存在干涉、多普勒效应的现象,但要发生稳定的干涉,两列波必须频率相同,故选项A、D错误;质点振动速度与波的传播速度是两个不同的概念,机械波在不同介质中传播速度是不同的,故选项B正确,选项C错误.
2分析下列物理现象:
(1),夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;
(2)闻其声而不见其人;
(3)学生围绕振动的音叉转圈会听到忽强忽弱的声音;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.
这些物理现象分别属于波的()
A.反射、衍射、干涉、多普勒效应
B.折射、衍射、多普勒效应、干涉
C.反射、折射、干涉、多普勒效应
D.衍射、折射、干涉、多普勒效应
亜⑴属于反射现象;⑵是衍射现象;⑶是干涉现象;⑷属于多普勒效应.故选项A正确.
一列简谐横波正沿着X轴正方向传播,在某一时刻的波形如图所示,则此时刻()
A.兀二3m处质点正沿):
轴正方向运动
Bjc=6nx处质点的速度为零
C.x二7m处质点的加速度方向沿y轴负方向
D.兀二8m处质点的合外力为零
解析由“同侧法”可判定兀=3m处质点正沿y轴正方向运动,选项A正确;x=6m处质点正好处于平衡位置,其速度最大,选项B错误;x=7m处质点受合外力沿y轴负方向,其加速度方向沿y轴负方向,选项C正确;x=8m处质点正好位于最大位移处,受合外力最大,选项D错误.
答秦Iac
I4一列简谐横波沿x轴传播,匸0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图像
如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是(
A.沿x轴负方向,60m/sB.沿x轴正方向,60m/s
C.沿x轴负方向,30m/sD.沿兀轴正方向,30m/s
輛根据波的形成和传播规律可知,波沿x轴负方向传播,选项B、D错误;根据题图甲可知波长久=24m,
根据题图乙可知周期T=(0.55-0」5)s二0.40s,则波速v=^=希m/s=60m/s,选项A正确,选项C错误.
答案A
匸5水池分深水区和浅水区,一列在深水区以34cm/s的速度传播的波以60°的入射角进入浅水区,在浅
水区折射角为八波长为入则关于折射角r及波长2,下列判断正确的是()
A.2变大,r<60°B.2变小,r<60°
C.z变大,">60°D.2变小,r>60°
砺波在浅水区传播比在深水区传播的速度小,而频率不变,所以波长变小.而折射率n=^—=—>\,
浅所以r<60.°,选项B正确.
在某一均匀介质中由波源0发出的简谐横波在兀轴上传播,某时刻的波形如图所示,其波速为5m/s,则下列说法正确的是()
A.此时P(・2m,0cm)、Q(2m,0cm)两点运动方向相反
B.再经过0.5s质点N刚好在(・5m,20cm)位置
C.能与「该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz
D.该波的频率由传播介质决定,与波源的振动频率无关
解析卜、Q两点关于波源对称,由波的图像可知P、0振动方向相同,选项A错误;因为A=2m,再经一个周期波传播到N点,由卩二£知,卩=0.4s,r=0.5s时,N点处于正向最大位移处,选项B正确;由/耳知/=2.5Hz,根据干涉条件,选项C错误;波的频率等于波源的振动频率,选项D错误.
H]b
C7下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是()
A.相遇后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强
B.相遇后,两列波的振动情况与相遇前完全相同
C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D.几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰
亜两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动则是两列波共同作用的结果,故选项A错误,选项B、C正确;几个人在同一房间说话,声带振动发出的声波在空间中相互叠加后,不改变每列波的振幅、频率,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项D正确.
答案|bcd
Cs-列横波沿水平方向传播,某时刻的波形图如图所示,则图屮°、b、c、d四点在此时刻运动方向相
同的是()
C.b和dD.c和d
解厠由“同侧法"可判定皿和d两点运动方向相同0和C两点运动方向相同.故选项B正确.薛B
如图所示表示两列同频率相干水波在匸0时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为2cm,波速为2m/s,波长为0.4点是BD连线和AC连线的交点,下列说法正确的迪)
A.A、C两点是振动减弱点
B.E点是振动加强点
C.B、D两点在该时刻,的竖直高度差为4cm
D.r=0.05s,E点离开平衡位置2cm
甄由题图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇,所以是减弱的,选项A正确.同理可知/、D两点、是振动加强点,且高度差为4A=8cm,选项C错误.
T=-=罟s=0.2s,当/=0.05时,两波的波峰传过来,E处于波峰^=2A=4cm,所以E是加强点,选
项B正确,选项D错误.
窖秦|ab
匸10
一列简谐横波在片0时的波形图如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(57rr)cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是()
A.周期为4.0sB.振幅为20cm
C.传播方向沿兀轴正向D.传播速度为10m/s
解析e二字,周期为T=—=0.4s,由波的图像得,振幅A二10cm、波长久=4m,故波速为v=7=10m/s,P点在t=0131
时振动方向为•正y方向,波向兀轴正方向传播.
二、填空题(本题包含2小题,共20分)
11(10分)一简谐横波沿X轴正向传播,/二0时刻的波形如图甲所示^=0.30m处的质点的振动图线如图乙所示,该质点在1=0时刻的运动方向沿y轴(选填“正向'或“负向”)•已知该波的波长大于0.30m,
则该波的波长为m.
答案|正向0.8
I12(10分)如图所示,简谐横波在川寸刻的波形如实线所示,经过Ar=3s,其波形如虚线所示.已知图屮M
与兀2相距1m,波的周期为7;且2T 甄本题考查波的图像和多解问题,由题图可知波长为2=7m.若波向右传播,则△戶訐+M(“0,l,2,・・・),故卩二空心二0,12,…),结合题目可知/? =2,3;若波向左传播,则&二纫+加7(加=0,1,2,・・・),故T二企(加=0,1,2,…),7i+扌/m+号 727 结合题目可知加=2,3.当波向右传播,且/? =2时,周期T最大,T=§s,波速最小,最小波速为v=-=ym/s=5 5 m/s.当波向左传播,且加=3时,周期最小,最小周期为T=^s. f§5\ 三、计算题(本题包含4小题,共40分.计算题必须要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) C13 (8分)如图所示为匸0时刻的一列简谐横波的部分波形图像,波的传播速度是4.0m/s,在该时刻质点a的速度方向是向下的.求: ⑴质点G的振动周期; (2)质点。 再一次回到t=0时刻所处位置所需的时间.輛 (1)质点振动的周期和波的传播周期相等, s=0.4s. ⑵将波的平移和质点的振动相联系,可求出质点a再一次回到r=0时刻所处位置所需的时间 r=^+2x—=0.2s+2x^^-^s=0.3s. 2v4 壅 (1)0.4s (2)0.3s 14(10分) 4yfcm 0/? k>P345678x/? n 一列简谐横波在H=o时刻的波形如图所示,已知该波沿x轴正方向传播,在r2=0.7S末时,质点P刚好出现第二次波峰,试求: ⑴波速v; (2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻0 蘇| (1)设该波周期为7;即T+^T=0.7J=0As 人2_ 故v=-=—m/s=5m/s (2)当/二0时刻/坐标为2,m处在波谷平移到Q点时点第一次出现波谷,t=—=\s=0.8s. I? s 答案 (1)5m/s (2)0.8s C15(10分)如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A、B、C、D……为绳上等间隔的点,点 间间隔为50cm现用手拉着绳子的端点A使其上下振动,若A点开始向上振动,经0.1s第一次达到最大位移,C点恰好开始振动,则: ⑴绳子形成的向右传播的横波速度多大? (2)从A开始振动,经多长时间丿点第一次向下达到最大位移? (3)画出当丿点第一次向下达到最大位移时的波形图像. ABCDEFGHIJKLMN0、 IIIIIIIIIIIIIIE IIIIIIIIIIIIII IIIIIIIIIIIIII y/vuLiiiiiiiiiiiiiiii 解^(l)v=^=^=10m/s (2)波由波源,传到丿需时间n由“畔=需s=0.45s 波刚传到J时,丿也向上起振,到负最大位移再需(2时间,则『2拧7X).3S 所以对应总.时间r=r(+6=0.75s ⑶如图 答案1 (1)10m/s (2)0.75s(3)见解析 匕16(12分)如图所示,实线是一列简谐横波在/! =0时刻的波形,虚线是这列波在6=0.5s时刻的波形.问: ⑴这列波的周期T符合3T (2)这列波的周期7符合3T<6-ri<4T,若波向左传播,波速多大? (3)若波速大小为74m/s,波的方向如何? 解析由题图知x=8m,已知3T (1)当波向右传播时,波传播距离 5=(3A+3)m=(3x8+3)m=27m v=^=磊m/s=54m/s. (2)当波向左传播时,波传播距离s,二⑶+5)m=(3x8+5)m=29m v=-=—m/s=58m/s.t-U・5 (3)5=vZ=74x0.5m=37m.因为$=37m=(4x+5)m,所以波向左传播. (1) 答案 54m/s (2)58m/s(3)向左 第三章检测(A) (时间: 90分钟满分: 100分.) —、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确•全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分) C1下列关于电磁波的说法正确的是() A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B.电磁波在真空和介质中传播速度相同 C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波 D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播 解析电磁波在真空中传播速度最大,为c=3xl0sm/s,在介质中传播速度v=-yn为介质折射率,选项B错误;n 均匀变化的电场或该场,不能产「生电磁波,选项C错误;电磁波在均匀介质中沿直线传播,选项D错误. 2气象卫星向地面发送的云图,是由卫星上的红外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图像,云 图上的黑白程度由云层的温度高低决定,这是利用了红外线的() A.不可见性B.穿透性 C.热效应D.化学效应 解祠这是利用了红外线的热效应. W^\c. I3如图所示为某厶C冋路中电容器极板上的电荷随时间变化的图线,由此可知该电路激发的电磁波的 波长是( A. B.2.4m D.2.8m 2.0m C.2.6m答案|b C4关于电磁波谱,下列说法正确的是() A.X射线対牛命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起牛物体的病变 B.y射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高 C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射 D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现彖的是丫射线 解析|X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变,故选项A正确.丫射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,故选
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