1、专题 23 选修 3-4（ 1）振动和波2019 年高三期末、一模物理试题分项解析一选择题1（2019 湘东六校联考）如图所示，甲图为沿 x 轴传播的一列简 谐横波在 t=0 时刻的波动图象，乙图为参与波动质点 P 的振动图象，则下列判断正确的是 ( )（填正确答 案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2个得 3 分，选对 3 个得 4 分。每选错 1 个扣 2 分，最低得分为 0 分） A该波的传播速率为 4m/sB该波的传播方向沿 x 轴正方向C经过 0.5s，质点 P 沿波的传播方向向前传播 2m D该波在传播过 程中若遇到 4m 的障碍物，能发生 明显衍射现象E经过 0.5s 时间，质
2、点 P 的位移为零，路程为 0.4m【参考答案】ADE【命题意图】本题考查波动图像、振动图像、波的传播、波的衍射及其相关知 识点。2.【齐鲁名校 2019 届高三第一次联考】关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是( )A波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B当孔的大小比波长小时，会发生明显的衍射现象C“闻其声而不见其人”，说明声波也能发生衍射D频率不相同的两列波也能发生干涉E声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象【参考答案】BCE3（201 9 铜仁一中月考）下列说法正确的是( )A简谐运动的周期与振幅无关 B在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式 Fkx 中，F 为振动物体受到的合外力，k
3、 为弹簧的劲度系数C在波传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多【名师解析】简谐运动的周期由振动系统内部因素决定，与振动幅度无关，故 A 正确；在简谐运动的回复力表达式 F=-kx 中，对于弹簧振子，F 为振动物体受到的合外力， k 为弹簧的劲度系数，故 B 正确；对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，横波两者垂直，纵波两者平行，故 C 错误；在双缝干涉实验中，根据干涉条 纹间距公式 ，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光
4、做实验得到的条纹更窄，故 D 错误；在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象， 根据明显衍射的条件可知，狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多，故 E 正确。 【参考答案】ABE4（2019 武汉联考）一列简谐横波在 t0 时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经 0.2 s 波形图如图中虚线所示，波传播的速度为 5 m/s，下列说法正确的是 ( )A这列波沿 x 轴正方向传播Bt0 时刻质点 a 沿 y 轴正方向运动C若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为 1.25 HzDx2 m 处的质点的位移表达式为 y0.4sin (2.5t) (m)E从 t0 时刻开始
5、质点 a 经 0.4 s 通过的路程为 0.8 m【参考答案】CDE二计算题1(10 分 ) （2019 年 1 月云南昆明复习诊断测试）如图所示，A ，B ，C，D，E 是均匀介质中 x 轴上的五个点，相邻两点的间距为 1m，一列简谐横波以 5m/s 的速度沿 x 轴正方向传播，在=0 时刻到达质点 A 处，质点 A 由平衡位置开始竖直向下振动，其振幅为 10cm，周期为 0.8s，试求.该简谐波的波长；II.画出 t=0.6s 时的波形图；III.自 t=0 时刻起到质点 E 到达波峰的时间。【命题意图】本题考查波的传播及其相关的知识点。【解题思路】.该简谐波的波长 =vT=50.8m=4
6、m；II. t=0.6s 时波传播到画出 t=0.6s 时的波形图；III.自 t=0 时刻起到质点 E 到达波峰的时间 t 1=T=0.08s。.2（2019 安徽五校联盟期末联考）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 x0 和 x5cm 处的两个质点。t0 时开始观测，此时质点 O 的位移为y4cm，质点 A 处于波峰位置 t s 时，质点 O 第一次回到平衡位置，t1s 时，质点 A 第一次回到平衡位置。求（i）简谐波的周期、波速和波长；（ii）质点 O 的位移随时间变化的关系式。【分析】（i）利用 A 点在 0s 时和 1s
7、 时所处的位置可求得简谐波的周期，利用波速的公式 v 可求得波速，利用波速波长及周期之间的关系式 vT 可求得波长； （ii）先根据题意 求出简谐波的圆频率，设出简谐振动的通式，利用 0s 时和 1s 时的 O 点的位移，可得知初相位，即为可知质点 O 的位移随时间变化的关系式。利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长：vT 7.5m/s4s0 .3m；（ii）设 yAsin（t+ 0），可得： rad/s，再由 t0 时，y4cm ；t s 时，y0，代入得：A8cm 0.08m，再结合 t1s 和当 t s 时，质点的位移，可得： 0 ， 所以质点 O 的位移随时间变化的关系式为： y0
8、.08sin（ ）； 答：（i）简谐波的周期为 4s，波速为 0.075m/s，波长为 0.3m；3.（2019 安徽皖西高中联盟期末联考）【名师解析】6.（2019 山西五地市联考）如图所示，在真空中有一等腰棱镜 ABC，顶角C=120，一束单色光从 AB 边上的 P 点射入棱镜，入射光线与 AC 边平行，又从 AB 边 Q 点射出，且射出的光线与 CB 边平行。已知AC 长为 2L，AP 长为 23L。求(i)该棱镜的折射率；(ii)若光在真空中的速度为 c，求光在棱镜中运动的时间。【名师解析】7.(2019 河北唐山期末)(10 分 )如图所示，矩形 ABCD 为某 透明介质的截面图，AB 边长 L1=12cm，BC 边长L2=24m，光线由 A 点以 i=53的入射角射入 AB 面，光线进入介质后，经过一次反射后，射到底边 CD 的中点 F，并的出个质，不考虑 F 点光线的反射。已知光速 c=3.0108m/s，sin53=0.8，cos53=0.6。求：(i)介质的折射率(ii)光线在介质中的传播时间。（ii）在介质中 ncv （1 分）vst（1 分）S=AG=30cm （1 分）可 得t= 91034-s （1 分）（其它方法正确同样得分）
