专题十七 选修3-4
『经典特训题组』
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的物体,当速度为正时,位移一定为负,加速度一定为正
B.当驱动力的频率等于固有频率时,物体做受迫振动的振幅最大
C.夜晩,高速公路上的路牌在车灯的照射下特别明亮是利用了光的干涉
D.电磁波的接收是利用了电谐振把有用信号选择出来
E.狭义相对论中假设在不同惯性参考系中,物理规律(包括力学的和电磁的)都是相同的
答案 BDE
解析 做简谐运动的物体,当速度为正时,位移可能为正,也可能为负,加速度可能为正,也可能为负,A错误;当驱动力的频率等于固有频率时,物体做受迫振动的振幅最大,出现共振现象,B正确;夜晩,高速公路上的路牌在车灯的照射下特别明亮是全反射现象,C错误;电磁波的接收是利用了电谐振把有用信号选择出来,D正确;狭义相对论中假设在不同惯性参考系中,物理规律(包括力学的和电磁的)都是相同的,E正确。
2.(多选)弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,把小钢球从平衡位置向左拉一段距离,放手让其运动。从小钢球通过平衡位置开始计时,其振动图象如图所示,下列说法正确的是( )
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A.钢球振动周期为1 s
B.在t0时刻弹簧的形变量为4 cm
C.钢球振动半个周期,回复力做功为零
D.钢球振动一周期,通过的路程等于10 cm
E.钢球振动方程y=5sinπt(cm)
答案 BCE
解析 由振动图象可以看出钢球的振动周期为T=2 s,故A错误;弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,平衡位置时弹簧的形变量为零,则t0时刻振子在距离平衡位置为4 cm处,则弹簧的形变量为4 cm,故B正确;经过半个周期后,振子的速度大小相等,动能变化量为零,根据动能定理知回复力做功为零,故C正确;钢球振动一周期,通过的路程s=4A=4×5 cm=20 cm,故D错误;振幅A=5 cm,角频率ω==π rad/s,则钢球振动方程y=Asinωt=5sinπt(cm),故E正确。
3.(多选)一列简谐波沿x轴传播,t1=0时刻的波形如甲图中实线所示,t2=1.1 s时刻的波形如甲图中虚线所示。乙图是该波中某质点的振动图线,则以下说法中正确的是( )
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A.波的传播速度为10 m/s
B.波沿x轴正方向传播
C.乙图可能是x=2 m处质点的振动图线
D.x=1.5 m处的质点在t=0.15 s时处于波谷位置
E.x=1.5 m处的质点经0.6 s通过的路程为30 cm
答案 ADE
解析 根据振动图象可知质点的振动周期为T=0.4 s,波的传播周期也为T=0.4 s,从传播图象可知波长为λ=4 m,波速为v== m/s=10 m/s,故A正确;t1=0到t2=1.1 s,所经历的时间为Δt=1.1 s=2T,传播的距离为Δx=2λ,由波的平移规律可知,波沿x轴负方向传播,故B错误;因波沿x轴负方向传播,可知t=0时刻x=2 m处质点的振动方向沿y轴负方向,而振动图象t=0时刻是沿y轴正方向运动,故C错误;在t=0到t=0.15 s的过程中,波传播的距离是Δx=vΔt=10×0.15 m=1.5 m,即x=1.5 m处的质点t=0.15 s时的位移与t=0时x=3 m处质点的位移相同,所以,x=1.5 m处的质点在t=0.15 s时在波谷位置,故D正确;x=1.5 m处的质点经Δt=0.6 s=T,质点在半个周期内所经过的路程为两个振幅,所以总路程为s=6A=6×5 cm=30 cm,故E正确。
4. (多选)如图所示,一束复合光垂直玻璃砖界面进入球形气泡后分为a、b两种色光,下列说法正确的是( )
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A.玻璃砖的气泡缺陷处显得更亮是光的全反射现象
B.a光在玻璃中的传播速度比b在玻璃中的传播速度大
C.a光的频率比b光的频率大
D.若保持复合光的方向不变仅将入射点上移,则a光最先消失
E.若让a、b两种色光通过同一双缝干涉装置,则a光形成的干涉条纹的间距较大
答案 ACD