2023年高考物理全国甲卷真题变式·分层精准练：第14题 （2）
试卷更新日期：2023-06-13 类型：二轮复习
一、原题题
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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)、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。
二、基础
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2. 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)、该列简谐横波的波速v；(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)、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。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。
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 。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。
5. 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。
6. 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？
三、巩固
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7. 一列简谐横波沿 轴传播， 轴上 、 两质点的振动图像如图所示，已知两质点平衡位置距离 ，波长 。求这列波可能的波速。
8. 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。
9. 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。
10. 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 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。
11. 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.
四、提升
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12. 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．
13. 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．
14. 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xa=-10cm、xb=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。
15. 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~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｡
16. 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。
17. 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。
18. 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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