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山西省大同市灵丘一中2015学年高二(下)物理暑假作业

来源:101教育网整理 2015-07-22 字体大小: 分享到:

高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理了高二(下)物理暑假作业,希望大家喜欢。

一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,共32分.)

1.(4分)(2013秋?垫江县期末)对做简谐运动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是( )

A. 加速度 B. 势能 C. 动能 D. 回复力

2.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)一质点做简谐振动,其位移x与时间t的关系曲线如下图.由图可知( )

A. 质点振动的频率是4 Hz

B. 在t=3 s时,质点运动的速度最大

C. 质点振动的振幅是4 cm

D. 在t=4 s时,质点所受的合外力为零

3.( 4分)(2012春?红塔区校级期末)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( )

A. 简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置

B. 横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定

C. 当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了

D. 当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长

4.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc>lb=ld>la,先让d摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是( )

A. b摆发生振动,其余摆均不动 B. 所有摆均以相同摆角振动

C. 摆动过程中,c摆的周期最大 D. 摆动过程中,b摆的振幅最大

5.(4分)(2013春?潞西市校级期末)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=5sint(cm),则下列关于质点运动的说法中正确的是( )

A. 质点做简谐运动的振幅为10cm

B. 质点做简谐运动的周期为4s

C. 在t=4s时质点的速度最大

D. 在t=4s时质点的加速度最大

6.(4分)(2012春?枣强县校级期末)一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )

A. 质点振动频率是4 Hz

B. 在10 s内质点经过的路程是20 cm

C. 第4 s末质点的速度是零

D. 在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同

7.(4分)(2002?天津)如图所示,一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°,下面四个光路图中,正确的是( )

A. B. C. D.

8.(4分)(2007?北京)光导纤维的结构如图,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是( )

A. 内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

B. 内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

C. 内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射

D. 内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用

二、多选题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,全选对的得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分)

9.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asint,则质点( )

A. 第1s末与第3s末的位移相同

B. 3s末至5s末的速度方向都相同

C. 3s末至5s末的位移方向都相同

D. 第1s末与第3s末的速度相同

10.( 4分)(2015春?灵丘县校级期中)一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后发现先是振动越来越剧烈,然后振动逐渐减弱,对这一现象下列说法正确的是( )

A. 正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小

B. 正常工作时,洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率

C. 当洗衣机振动最剧烈时,固有频率最大

D. 当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率接近洗衣机的固有频率

11.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是( )

A. 介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等

B. 介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等

C. 波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致

D. 横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍

12.(4分)(2010?浦东新区一模)如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t1=0时刻的波形图,虚线为t2=0.25s时刻的波形图,已知这列波的周期大于0.25s,则这列波的传播速度大小和方向可能是( )

A. 2m/s,向左 B. 2m/s,向右 C. 6m/s,向左 D. 6m/s,向右

二、填空题(每空2分,共20分)

13.(6分)(2015春?灵丘县校级期中)一个做简谐运动的物体,从平衡位置开始计时,经历10s测得物体通过了200cm的路程,已知物体的振动频率为2Hz,则该振动的振幅为 ;另一个物体作简谐运动,在24s共完成60次全振动,其振动周期为 ,频率为 .

14.(6分)(2015春?灵丘县校级期中)一个做简谐运动的质点,它的振幅为4cm,频率为2.5Hz,若从平衡位置开始计时,则经过2s质点完成了 次全振动,质点运动的位移是 m,通过的路程是 m.

15.(8分)(2015春?灵丘县校级期中)甲、乙两弹簧振子质量相等,其振动图象如图所示,则它们振动的机械能大小关系是E甲 E乙(填“>”“=”或“<”);振动频率的大小关系是f甲 f乙;在0﹣4s内,甲的加速度为正向最大的时刻是 ,乙的速度为正向最大的时刻是 .

三、计算题(本题共3个小题,共32分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

16.(12分)(2015春?灵丘县校级期中)如图所示,实线为简谐波在t时刻的图线,虚线为波在(t+0.01)s时刻的图线.

(1)若波向左传播,求它可能传播的距离?

(2)若波向右传播,求它的最大周期?

(3)若波速为500m/s,指出简谐波的传播方向.

17.(12分)(2015春?灵丘县校级期中)简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示.

(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少?

(2)若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件?

(3)从该时刻起,再经过△t=0.4s,P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少?

(4)若t=0时振动刚刚传到A点,从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为45m的质点(未画出)第二次位于波峰?

18.(8分)(2015春?灵丘县校级期中)有人在河中游泳,头部露出水面,在某一位置当他低头向水中观察时,看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上,这个人再向前游12m,正好不能看见此物体,求河深.(水的折射率为)

2013-2015学年山西省大同市灵丘一中高二(下)期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,共32分.)

1.(4分)(2013秋?垫江县期末)对做简谐运动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是( )

A. 加速度 B. 势能 C. 动能 D. 回复力

考点: 简谐运动的回复力和能量.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 简谐运动的平衡位置时,速度最大,加速度、位移最小.

解答: 解:A、通过平衡位置时,位移为零,由a=﹣知加速度最小,故A错误;

B、简谐运动每次经过平衡位置时动能最大,势能最小,故B错误,C正确;

D、平衡位置时回复力为零,最小,故D错误;

故选:C.

点评: 本题关键是明确简谐运动的运动特点,熟悉能量的转化情况,要记住平衡位置位移、势能、加速度最小,动能、速度最大,基础题.

2.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)一质点做简谐振动,其位移x与时间t的关系曲线如下图.由图可知( )

A. 质点振动的频率是4 Hz

B. 在t=3 s时,质点运动的速度最大

C. 质点振动的振幅是4 cm

D. 在t=4 s时,质点所受的合外力为零

考点: 简谐运动的振动图象;简谐运动的振幅、周期和频率.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 质点的振幅等于振子的位移最大值,由图直接读出振幅和周期,由公式f=求出频率.

根据t=3s时刻以后质点位移的变化,分析速度的方向,由简谐运动的特征F=﹣kx分析质点的合外力.

解答: 解: A、由图读出周期 T=4s,则频率 f===0.25Hz,故A错误;

B、t=3s时,质点的位移为零,通过平衡位置,速度最大,故B正确;

C、质点的振幅等于振子的位移最大值,由图读出振幅为A=2cm,故C错误;

D、t=4s时,质点的位移最大,则由F=﹣kx知合外力最大,故D错误;

故选:B.

点评: 本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期.对于质点的速度方向,也可以根据斜率读出.要掌握简谐运动的特征F=﹣kx,是分析回复力常用的方法.

3.(4分)(2012春?红塔区校级期末)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( )

A. 简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置

B. 横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定

C. 当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了

D. 当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长

考点: 波长、频率和波速的关系;简谐运动的回复力和能量.版权所有

分析: 简谐振动的平衡位置一定是物体所受回复力为零的位置;横波在介质中的传播速度由介质的性质决定;当人和声源间的距离减小时,人听到的声音频率变高,音调变高.声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波速变大,由波速公式v=λf分析波长如何变化.

解答: 解:A、简谐振动的平衡位置一定是物体所受回复力为零的位置,而不一定是所受合外力为零的位置,比如单摆,在平衡位置时所受的合外力不为零,故A错误.

B、横波在介质中的传播速度由介质的性质决定,与波源无关;故B错误.

C、当人和声源间的距离减小时,产生多普勒效应,人听到的声音频率变高,音调变高.故C错误.

D、声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波速变大,由波速公式v=λf分析可知:波长变大.故D正确.

故选:D

点评: 解决本题关键掌握简谐振动的特点和简谐机械波的基本知识,知道机械波的波速由介质决定,频率由波源决定,而波长是波源与介质共同决定.

4.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc>lb=ld>la,先让d摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是( )

A. b摆发生振动,其余摆均不动 B. 所有摆均以相同摆角振动

C. 摆动过程中,c摆的周期最大 D. 摆动过程中,b摆的振幅最大

考点: 产生共振的条件及其应用.版权所有

分析: 受迫振动的频率等于驱动率的频率,与物体的固有频率无关.

解答: 解:A、d摆摆动起来后,通过水平绳子对a、b、c三个摆施加周期性的驱动力,使a、b、c三摆做受迫振动,故A错误;

B、因为b摆的摆长等于d摆的摆长,所以b摆的固有频率等于受迫振动的频率,所以b摆发生共振,振幅最大.故B错误,D正确;

C、当d摆摆动起来,其它摆做受迫振动,振动的频率等于d摆的频率.故C错误.

故选:D.

点评: 本题考查了受迫振动的频率问题,难度不大,是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题.

5.(4分)(2013春?潞西市校级期末)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=5sint(cm),则下列关于质点运动的说法中正确的是( )

A. 质点做简谐运动的振幅为10cm

B. 质点做简谐运动的周期为4s

C. 在t=4s时质点的速度最大

D. 在t=4s时质点的加速度最大

考点: 简谐运动的振幅、周期和频率;简谐运动的回复力和能量.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,等于位移表达式x=5sintcm中的最大位移的大小.由位移表达式读出角频率ω,求出周期.将t=4s代入位移表达式,分析物体的位置,判断速度和加速度的大小.

解答: 解:A、由位移的表达式x=5sint(cm),可知质点做简谐运动的振幅为5cm.故A错误.

B、由位移的表达式读出角频率ω=rad/s,则周期为T==8s.故B错误.

C、在t=4s时质点的位移x=5sintcm=5sin×4cm=0cm,说明物体通过平衡位置,速度最大.故C正确.

D、在t=4s时质点通过平衡位置,加速度最小.故D错误.

故选C

点评: 本题知道简谐运动位移的解析式,读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力.基础题.

6.(4分)(2012春?枣强县校级期末)一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )

A. 质点振动频率是4 Hz

B. 在10 s内质点经过的路程是20 cm

C. 第4 s末质点的速度是零

D. 在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同

考点: 简谐运动的振动图象;简谐运动的振幅、周期和频率.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 由简谐运动的图象直接读出周期,求出频率.根据时间与周期的关系求出在10s内质点经过的路程.根据质点的位置分析其速度.根据对称性分析t=1s和t=35s两时刻质点的位移关系.

解答: 解:A、由图读出质点振动的周期T=4s,则频率f===0.25Hz.故A错误.

B、质点做简谐运动,在一个周期内通过的路程是4A,t=10s=2.5T,所以在10s内质点经过的路程是 S=2.5×4A=10×2cm=20cm.故B正确.

C、在第4s末,质点的位移为0,经过平衡位置,速度最大.故C错误.

D、由图知在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相反,故D错误.

故选:B

点评: 由振动图象能直接质点的振幅、周期,还可读出质点的速度、加速度方向等等.求质点的路程,往往根据时间与周期的关系求解,知道质点在一个周期内通过的距离是4A,半个周期内路程是2A,但不能依此类推,周期内路程不一定是A.

7.(4分)(2002?天津)如图所示,一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°,下面四个光路图中,正确的是( )

A. B. C. D.

考点: 光的折射定律;光的反射定律.版权所有

专题: 光的折射专题.

分析: 根据折射率,由临界角公式sinC=,求出临界角的范围,判断光线从玻璃射向空气时能否发生全反射.若能射入空气,折射角将大于入射角,同时有反射.

解答: 解:设玻璃的临界角为C.由sinC=得,sinC=,则C<45°.由图光线从玻璃射入空气时入射角为i=45°>C,所以光线将在玻璃与空气的界面上发生全反射,光线全部反射回玻璃,则A正确.

故选A

点评: 当光比光密介质进入光疏介质时,要考虑能否发生全反射,判断的依据是根据入射角与临界角的大小关系.

8.(4分)(2007?北京)光导纤维的结构如图,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是( )

A. 内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

B. 内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射

C. 内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射

D. 内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用

考点: 光导纤维及其应用.版权所有

分析: 光导纤维内芯和外套材料不同,所以具有不同的折射率.要想使光的损失最小,光在光导纤维里传播时一定要发生全反射

解答: 解:发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质,所以内芯的折射率大.且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射故选:A

点评: 光的全反射必须从光密介质进入光疏介质,同时入射角大于临界角.

二、多选题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,全选对的得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分)

9.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asint,则质点( )

A. 第1s末与第3s末的位移相同

B. 3s末至5s末的速度方向都相同

C. 3s末至5s末的位移方向都相同

D. 第1s末与第3s末的速度相同

考点: 简谐运动的振幅、周期和频率.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 通过简谐运动的表达式可以知道角速度、周期、振幅.结合简谐运动的图象可以分析出各个时刻的位移方向和速度方向.

解答: 解:A、由关系式可知,将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同.故A正确.

B、画出对应的位移﹣时间图象,由图象可以看出,第3s末和第5s末的速度方向相同.故B正确.

C、由图象可知,3s末至5s末的位移大小相同,方向相反.故C错误.

D、由图象可知,1s末至3s末的而速度是大小相同,方向相反.故D错误.

故选:AB.

点评: 解决本题的关键是能从简谐运动的表达式中获取信息,并会画简谐运动的位移时间图象,结合图象分析问题.

10.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后发现先是振动越来越剧烈,然后振动逐渐减弱,对这一现象下列说法正确的是( )

A. 正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小

B. 正常工作时,洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率

C. 当洗衣机振动最剧烈时,固有频率最大

D. 当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率接近洗衣机的固有频率

考点: 产生共振的条件及其应用.版权所有

分析: 振动最激烈时是转动频率等于洗衣机的固有频率,振动减弱时说明频率不再相等.

解答: 解:洗衣机切断电源,波轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动,说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同,发生了共振.此后波轮转速减慢,则驱动力频率小于固有频率,所以共振现象消失,洗衣机的振动随之减弱,所以选项B、D正确.

故选:BD

点评: 本类题目抓住关键点:频率相等时发生共振现象,振幅最大.

11.(4分)(2015春?灵丘县校级期中)下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是( )

A. 介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等

B. 介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等

C. 波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致

D. 横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍

考点: 简谐运动.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 简谐波传播过程中,介质中质点做简谐振动,介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等.质点振动的速度与波的波速是两回事.纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向在同一直线上.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离是质点振幅的两倍.

解答: 解:A、简谐波在同一均匀介质中传播时速度不变,而质点做简谐运动的速度随时间做周期性变化.故A错误.

B、简谐波传播过程中,介质中质点在波源驱动力作用做受迫振动,振动周期都等于波的振动周期.故B正确.

C、纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向在同一直线上,但不是总是一致;横波的传播方向一定和介质中质点振动的方向垂直.故C错误.

D、横波的波峰与波谷在振动方向上的距离是质点振幅的两倍.故D正确;

故选:BD.

点评: 本题考查对描述波的基本物理量的理解.质点振动的周期和频率就等于波的周期与频率,常常不加区分,注意纵波与横波的区别,同时理解质点振动的速度与波的传播速度的不同.

12.(4分)(2010?浦东新区一模)如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t1=0时刻的波形图,虚线为t2=0.25s时刻的波形图,已知这列波的周期大于0.25s,则这列波的传播速度大小和方向可能是( )

A. 2m/s,向左 B. 2m/s,向右 C. 6m/s,向左 D. 6m/s,向右

考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象.版权所有

专题: 波的多解性.

分析: 已知这列波的周期大于0.25s,说明t2=0.25s小于周期,若波向右传播,传播的距离为△x=0.5m,若波向左传播,传播的距离为△x=1.5m,根据v=求解波速的大小.

解答: 解:若波向右传播,传播的距离为△x=0.5m,波速为v==m/s=2m/s

若波向左传播,传播的距离为△x=1.5m,波速为v==m/s=6m/s

故选BC

点评: 本题知道两个时刻的波形,运用波形的平移法分析波传播的最短距离,要注意波的双向性.

二、填空题(每空2分,共20分)

13.(6分)(2015春?灵丘县校级期中)一个做简谐运动的物体,从平衡位置开始计时,经历10s测得物体通过了200cm的路程,已知物体的振动频率为2Hz,则该振动的振幅为 2.5cm ;另一个物体作简谐运动,在24s共完成60次全振动,其振动周期为 0.4s ,频率为 2.5Hz .

考点: 简谐运动的振幅、周期和频率.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间叫做周期,频率和周期互为倒数,振子在一个周期内通过的路程是四倍振幅.

解答: 解:①物体的振动频率为2Hz,故周期为0.5s;

t=10s=20T;

振子在一个周期内通过的路程是四倍振幅,故:

S=

解得:

A===2.5cm

②另一个物体作简谐运动,在24s共完成60次全振动,其振动周期为:

T==0.4s

频率为:

f=

故答案为:2.5cm,0.4s,2.5Hz.

点评: 本题关键记住振子在一个周期内通过的路程为4A,半个周期内通过的路程为2A,基础问题.

14.(6分)(2015春?灵丘县校级期中)一个做简谐运动的质点,它的振幅为4cm,频率为2.5Hz,若从平衡位置开始计时,则经过2s质点完成了 5 次全振动,质点运动的位移是 0 m,通过的路程是 0.8 m.

考点: 简谐运动的振幅、周期和频率.版权所有

专题: 简谐运动专题.

分析: 由频率求出周期,根据振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,求出振子在2s内通过的路程,确定振子的位置,求出位移的大小.

解答: 解:振子振动的周期为:T===0.4s,时间t=2s=5T

由于从平衡位置开始振动,经过2s,振子回到平衡位置,其位移大小为0.

在2s内振子通过的路程为:S=5×4A=20×4cm=80cm=08m.

故答案为:5,0,0.8.

点评: 本题解题的关键是掌握简谐运动的周期性,知道振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,来求解振子通过的路程,确定其位置,再求解位移大小.

15.(8分)(2015春?灵丘县校级期中)甲、乙两弹簧振子质量相等,其振动图象如图所示,则它们振动的机械能大小关系是E甲 > E乙(填“>”“=”或“<”);振动频率的大小关系是f甲 < f乙;在0﹣4s内,甲的加速度为正向最大的时刻是 3s ,乙的速度为正向最大的时刻是 1s和3s .

考点: 简谐运动的振动图象.版权所有

专题: 振动图像与波动图像专题.

分析: 甲、乙两弹簧振子质量相等,其机械能的大小与振幅有关,振幅越大,机械能越大;读出周期关系,分析频率关系;加速度最大时位移最大,根据a=﹣分析加速度最大的时刻;振子经过平衡位置时速度最大.

解答: 解:据题甲、乙两弹簧振子质量相等,甲的振幅较大,则其机械能较大,即有E甲>E乙.

由图知:周期关系为 T甲>T乙.由f=知,f甲

在0﹣4s内,根据a=﹣分析可知甲的加速度为正向最大时,位移为负向最大,对应的时刻为3s;

乙的速度为正向最大时,位移为零,图线的切线斜率为正,则知对应的时刻为1s和3s.

故答案为:>,<,3s,1s和3s.

点评: 本题关键理解弹簧振子各个物理量之间的关系,要抓住简谐运动的特征方程:a=﹣,分析加速度与位移的关系.对于任意时刻的位移,也可根据振动方程求解.

三、计算题(本题共3个小题,共32分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

16.(12分)(2015春?灵丘县校级期中)如图所示,实线为简谐波在t时刻的图线,虚线为波在(t+0.01)s时刻的图线.

(1)若波向左传播,求它可能传播的距离?

(2)若波向右传播,求它的最大周期?

(3)若波速为500m/s,指出简谐波的传播方向.

考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象.版权所有

分析: (1)若波向左传播,则波传播的距离为(n+)个波长;

(2)根据波的周期性写出周期的表达式,即可求得最大周期.

(3)假设波的传播方向,根据波速的定义,求出波速的一般表达式,根据图象判断波长,计算波速,判断波的传播方向.

解答: 解:(1)若波向左传播时,△X1=(n+)λ

λ=4m

得:△X1=3+4n (n=0, 1,2…)

(2)向右传播时,传播的时间为(n+)T=0.01s

得:T=(n=0,1,2…)

当n=0时,T有最大值0.04s

(3)假设向右传播时,若波速为500m/s,则传播的距离X=vt=5m,

△X2=4n+1 (m)(n=0,1,2…)

当n=1时满足.故波向右传播;

答:(1)若波向左传播,它可能传播的距离为3+4n(n=0,1,2…)

(2)若波向右传播,它的最大周期为0.04s

(3)若波速为500m/s,简谐波的传播方向向右.

点评: 本题要能具有理解波动图象周期性的能力以及运用数学通项求解特殊值的能力.

17.(12分)(2015春?灵丘县校级期中)简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示.

(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少?

(2)若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件?

(3)从该时刻起,再经过△t=0.4s,P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少?

(4)若t=0时振动刚刚传到A点,从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为45m的质点(未画出)第二次位于波峰?

考点: 横波的图象;简谐运动的振动图象;波长、频率和波速的关系.版权所有

专题: 振动图像与波动图像专题.

分析: (1)当两列波的频率相等时才能产生稳定干涉现象.由振动图象读出周期,求出频率.

(2)当障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小时才会发生明显的衍射现象,由波动图象读出波长.

(3)质点做简谐运动时,一个周期内通过的路程是四个振幅.根据时间与周期的关系,求解P质点通过的路程,确定波传播的距离.

(4)根据周期和波长求出波速.先求出x=45 m处的质点第一次到达波峰的时间,再求出该质点第二次位于波峰的时间.

解答: 解:(1)由振动图象可以看出,此波的周期为0.8s,所以频率为1.25Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等,所以另一列波的频率为1.25Hz;

(2)由波动图象可以看出,此波的波长为20m,当障碍物的尺寸小于或等于20m时能够发生明显的衍射现象.

(3)因为△t=0.4s=

所以质点P通过的路程为4cm.

在内波传播的距离为=m=10m.

(4)由A点t=0时刻向上振动知,波沿x轴正方向传播,

波速v==m/s=25m/s.

x=45 m处的质点第一次到达波峰的时间

t1=s=1s

此质点第二次位于波峰的时间t=t1+T=1s+0.8s=1.8s.

答:(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为1.25Hz;

(2)当障碍物的尺寸小于或等于20m时能够发生明显的衍射现象.

(3)从该时刻起,再经过△t=0.4s,质点P通过的路程为4cm,波传播的距离为10m.

(4)若t=0时振动刚刚传到A点,从该时刻起再经1.8s时间图甲中横坐标为45m的质点第二次位于波峰.

点评: 此题用到质点的振动频率等于波的频率.简谐波传播的过程中,介质中质点做简谐运动,一个周期内通过的路程是四个振幅是经常用到的结论.

18.(8分)(2015春?灵丘县校级期中)有人在河中游泳,头部露出水面,在某一位置当他低头向水中观察时,看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上,这个人再向前游12m,正好不能看见此物体,求河深.(水的折射率为)

考点: 光的折射定律.版权所有

专题: 光的折射专题.

分析: 由题知,当泳者前进4m后,物体不见了,说明物体光线此时发生全反射,入射角恰好等于临界角,作出光路图,运用折射定律和几何知识结合进行求解.

解答: 解:如图所示,由题意知C为临界角,则有:

sinC==

从图可得:sinC=

联立得:=

解得:h≈10.6m

答:河深10.6m.

这篇高二(下)物理暑假作业就为大家分享到这里了。希望对大家有所帮助!

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