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=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是( )
A.波速为0.40 m/s
B.波长为0.08 m
C.x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷
D.x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷
E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m
答案 ACE
解析 根据波形图可知,波长λ=16 cm=0.16 m,B错误;根据t=0时刻和t=0.20 s时刻的波形图可知T=0.2 s,T= s,n=0,1,2,3,…,而已知该波的周期T>0.20 s,故该波的周期T=0.40 s,波速v==0.40 m/s,A正确;简谐波沿x轴正方向传播,x=0.08 m的质点在t=0时刻沿y轴正方向运动,在t=0.70 s=1T时位于波谷,在t=0.12 s=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=0.80 m/s,由λ=vT可得它在该介质中的波长为λ=0.80×0.4 m=0.32 m,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0.15 m。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.0.60 m B.0.30 m C.0.20 m D.0.15 m
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=(n=0,1,2,…),当n=0时,λ=0.3 m,当n=1时,λ=0.1 m,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=12 m处,波形图象如图所示,则( )
A.此后再经6 s该波传播到x=24 m处
B.M点在此后第3 s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=-3 m处所需时间是2 s
答案 AB
解析 由波源振动表达式可知ω=,而ω=,所以T=4 s,由波形图知λ=8 m,波速v==2 m/s,Δx=v·Δt=12 m,A正确;经过Δt′=3 s,波向前传播的距离为Δx′,Δx′=v·Δt′=6 m,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=3 m处且沿y轴负方向振动,第一次到达y=-3 m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1.8 m/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15 s。下列说法正确的是( )
A.水面波是一种机械波
B.该水面波的频率为6 Hz
C.该水面波的波长为3 m
D.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