2023年高考物理全国甲卷真题变式·分层精准练：第14题（...

更新时间：2023-06-13 浏览次数：68 类型：二轮复习

一、原题题

1. (2023·全国甲卷)
1. （1）等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab=ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反时。下列说法正确的是。
  
  A . 甲光的波长比乙光的长 B . 甲光的频率比乙光的高 C . 在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大 D . 该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率 E . 在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
2. （2）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同，振幅均为5 cm，波长均为8m，波速均为4 m/s。t=0时刻，P波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向下振动；Q波刚好传到x=10m处，该处的质点将自平衡置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。
  (i)在给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在t=2.5s时刻的波形图(P波用虚线，Q波用实线)；
  
  (ii)求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
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二、基础

2. (2022高二上·孝感期中) 如图，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t₁=0时刻的波形图。在t₂=0.5s时，质点P恰好第二次到达波谷，求：
1. （1）该列简谐横波的波速v；
2. （2） x=3.1m处的质点M（图中未标出）从t₁=0时刻开始，什么时刻第一次出现在波谷；
3. （3）从0时刻到Q点第三次出现波峰的过程中，质点P经过的路程。
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3. 如图甲所示，在均匀介质中P、Q两质点相距d=0.4 m，质点P的振动图像如图乙所示，已知t=0时刻，P、Q两质点都在平衡位置，且P、Q之间只有一个波峰。求波可能的传播速度的大小。

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4. 图中实线和虚线分别是x铀上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.7s时刻的波形图，x=0.6m处的质点在t=0. 7s时刻向y轴负方向运动且 $\text{[math]}$ 。求；

（i）该波传播方向和传播速度；

（ii）写出x=1.0m处质点从零时刻开始的振动方程。

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5. (2021高二上·徐州期中) 一质点A做简谐运动，某时刻开始计时，其位移和时间关系如图甲所示。由于A质点振动形成的简谐横波沿x正方向传播，在波的传播方向所在的直线上有一质点B，它距A的距离为0.5m，如图乙所示。在波动过程中，开始计时时B质点正经过平衡位置向上运动，求：

①从开始计时，t=0.75×10^－2s时质点A相对平稳的位置的位移；

②在t=0到t=9×10^－2s时间内，质点A通过的路程；

③该简谐横波传播的速度。

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6. (2021高二上·十堰期中) 一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x₁=1m和x₂=7m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是多少？

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三、巩固

7. (2021高二上·湖北期中) 一列简谐横波沿 $\text{[math]}$ 轴传播， $\text{[math]}$ 轴上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两质点的振动图像如图所示，已知两质点平衡位置距离 $\text{[math]}$ ，波长 $\text{[math]}$ 。求这列波可能的波速。

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8. (2020高二上·儋州期中) 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图像如图甲所示，质点M的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻质点M恰好完成一次全振动，M、N两质点的平衡位置均在x轴上，两者相距s=19m。求∶

①此简谐横波的传播速度的大小；

②t=11s时质点N运动的路程。

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9. (2020·佛山模拟) 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知该波的传播速度为10m/s，求：

（i）这列波的周期；

（ii）从图示时刻开始，在x=4cm处的质点在0~4.9s时间内运动的路程。

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10. (2020·河北模拟) 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻波形如图所示，图线上质点M的位移为振幅的 $\text{[math]}$ 倍，经过时间△t＝0.1s，质点M第一次到达正的最大位移处。求：

①该简谐横波的传播速度；

②从计时后的0.5s内，质点M通过的路程。

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11. (2020·扬州模拟) 如图所示，甲为某一列简谐波t=t₀时刻的图象，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象，试讨论：

① 波的传播方向和传播速度.

② 求0~2.3 s内P质点通过的路程.

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四、提升

12. (2017·山西模拟) 取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态．从绳的端点开始用彩笔每隔0.50m标记一个点，依次记为A、B、C、D…如图所示．现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1s第一次达正向最大位移，此时C点恰好开始起振，则
①绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大；
②从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？
③画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象．

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13. (2017·淄博模拟) 简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上两质点，如图甲是质点N的振动图象．图乙中实线是t=3s时刻的波形图象，质点M位于x=8m处，虚线是再过△t时间后的波形图象．图中两波峰间距离△x=7.0m．求
①波速大小和方向；
②时间△t．

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14. (2022·太原模拟) 图1为两波源a、b的振动图像，两波源a、b平衡位置的坐标分别为x_a=-10cm、x_b=50cm。t=0时，它们激发的两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播，如图2所示。已知两列波的波速均为10cm/s。
（i）求t=3.5s时，x=20cm处的质点偏离平衡位置的位移；
（ii）稳定后，0<x<40cm间某些点的振幅极大，求这些点的x坐标。

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15. (2022·蚌埠模拟) 如图所示，M､N是在x轴上相距3m处于平衡位置的两个质点，一列简谐横波沿x轴负方向传播，振幅为0.1m。在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于波峰位置｡已知该波的周期大于1s。
（i）若0~ $\text{[math]}$ s质点N通过的路程为0.5m，求波的周期；
（ii）若t=0.5s时M位于波峰位置，求可能的最大波速｡

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16. (2022·重庆模拟) 一列横波沿x轴传播，如图所示。实线是t₁=0时刻的波形，此时坐标原点O向 +y方向运动。虚线是t₂=0.3s时刻的波形，求：
①此列横波的波长与振幅；
②此列横波的波速最小值与传播方向。

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17. (2022·遂宁模拟) 长L=12m的弹性轻绳水平绷直，0时刻，让绳的A、B两端同时在竖直方向做简谐运动；t₁=0.6s末时刻，运动同时终止，此刻绳上的波形如图所示，O是AB的中点。已知t₂=3s末时刻，两列波恰好相遇，波传播过程中能量损失不计且到达另一端后不返回。求：
（i）两列波的波长；
（ii）两列波相遇后，绳上出现振动位移最大的位置到A端的距离。

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18. (2020·江西模拟) 如图所示，两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在t=0时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。
①求t=0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；

②从t=0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？

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