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高二物理清北班家庭作业第一讲、简谐运动及其描述1.一个弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（)A.加速度最大时，速度也最大B.速度最大时，位移最大C.位移最大时，加速度最大D.位移最小时，速度最大2.简谐运动的图象的横坐标和纵坐标分别表示运动物体的（)A.时间t，振幅AB.时间t，对平衡位置的位移xC.对平衡位置的位移x，时间tD.时间t，周期T3.如图11-1-6所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA＝1 cm，OB＝4 cm，OC＝9 cm.求拉力F的大小（g＝10 m/s2）.图11-1-6家长签字：第二讲、简谐运动的回复力和能量、单摆1.做简谐运动的弹簧振子，每次经过同一点a（a点在平衡位置和最大振幅之间）时（)A.速度相同B.加速度相同C.动能相同D.势能相同2.如图11-3-4所示，弹簧一端固定在天花板上，另一端挂一质量为m的物体，今托住物体使弹簧没有发生形变然后将物体无初速度释放而做简谐运动，在物体从开始运动到最低点的过程中物体的重力势能____________，弹性势能____________，动能____________，（填“增大”或“减小”）而总的机械能____________.图11-3-4家长签字：第三讲、外力作用下的振动1.如图11-5-4所示是一个做阻尼振动的物体的振动图象，A、B两点所在直线与横轴平行.下列说法正确的是（)图11-5-4A.物体A时刻的动能等于B时刻的动能B.物体A时刻的势能等于B时刻的势能C.物体A时刻的机械能等于B时刻的机械能D.物体A时刻的机械能大于B时刻的机械能2.A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f.若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则（)A.A的振幅较大，振动频率为fB.B的振幅较大，振动频率为3fC.A的振幅较大，振动频率为3fD.B的振幅较大，振动频率为4f家长签字：第四讲、波的形成和传播、波的图像1.简谐横波某时刻的波形图如图12-1-5所示，由此图可知（)图12-1-5A.若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B.若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C.若波从右向左传播，则质点c向下运动D.若波从左向右传播，则质点d向上运动2.一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图12-1-8，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷.则t的可能值有（)图12-1-8A.1个B.2个C.3个D.4个34.如图12-2-11甲图是振源P的振动图象，乙图为振源P产生的横波向右传播，M、N是波传播路径中的两个质点，已知PM=54.2 m，PN=55.4 m,波的传播速度为v=20 m/s.当P通过平衡位置向上振动时，试判断M、N的位置.图12-2-11家长签字：第五讲、波长、频率和波速的关系1.如图12-3-6所示，在平面xOy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0 m/s，频率为2.85 Hz，振幅为8.0×10-2 m.已知t=0时，P点质点的位移为y=4.0×10-2 m,速度沿y轴正方向，Q点在P点右方9.0×10-1 m处，对于Q点的质点来说（)图12-3-6A.在t=0时，位移为y=-4.0×10-2 mB.在t=0时，速度沿y轴负方向C.在t=0.1 s时，位移为y=-4.0×10-2 mD.在t=0.1 s时，速度沿y轴正方向2.一列横波在x轴上传播，当t=0和t=0.005 s时的两波形图如图12-3-9.求：图12-3-9（1）设周期大于（t2-t1）,如果波向右（或向左）传播时，波速各为多少？（2）设周期小于（t2-t1），波速为6 000 m/s，求波的传播方向.家长签字：第六讲、波的反射和折射、波的衍射1.下列说法正确的是（)A.入射角与折射角的比等于两波速比B.入射波的波长小于折射波的波长C.入射波的波长大于折射波的波长D.入射波的波长等于反射波的波长2.对于波长为100 m的声波，下列说法正确的是（)A.在同一均匀的介质中，此波长比20 m的声波传播得快B.不能被听见C.波长太长,不能产生明显的衍射D.不能产生反射家长签字：第七讲、波的干涉及多普勒效应1.某机械波在第一种介质中的传播速度是v1，波长是λ1，当它进入第二种介质时，速度变为v2，则它在第二种介质中的波长为__________________.图12-6-42.如图12-6-5所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时，图中可能出现的波形图是（)图12-6-53.超声波由于它具有不同于可闻声波的特性，在现代生产技术和科学研究中有许多重要应用，下列选项中，哪些属于超声波的应用（)A.探查几米厚金属内部的缺陷B.把普通水变成雾气喷射到房间的空气中C.探查人体内部的各种器官、组织等有无异常D.进行人体按摩，治疗神经痛等疾患家长签字：第八讲、光的干涉及光的干涉1.如图13-1-10所示，a 、b 、c 三条光线交于一点S ，如果在S 点前任意位置放一块平面镜M ，则a 、b 、c 三条光线的反射光线（ )图13-1-10A.可能交于一点，也可以不交于一点B.一定不交于一点C.一定交于平面镜前一点D.反射光线的延长线交于镜后一点2.一个圆柱形筒，直径为12 cm ，高16 cm ，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm ，当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求： （1）此液体的折射率； （2）光在此液体中的传播速度.3.如图13-2-8所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上P 点出现第三条暗条纹，已知光速为c ，则P 点到双缝的距离之差（r 2-r 1）应为（ )图13-2-8A.f c 2B.fc 23 C.f c 32 D.fc25家长签字：第九讲、实验:用双缝干涉测量光的波长及光的颜色色散1.在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹（)A.h=1 cm d=0.1 mm l=1 mB.h=1 mm d=0.1 mm l=10 cmC.h=1 mm d=10 cm l=1 mD.h=1 mm d=0.1 mm l=1 m2.如图13-4-6所示的三棱镜中，BC面镀有反射膜，一束白光斜射入AB面，经棱镜后再斜射入AC面，经棱镜后在屏幕的bc段形成彩色光带，则b点颜色是____________色（屏幕距棱镜AC面较近，且与AC平行）.图13-4-6家长签字：第十讲、光的衍射及光的偏振1.让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有一个自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地变小直到闭合时，在孔后的屏上先后出现（)A.由大到小的三角形光斑，直至光斑消失B.由大到小的三角形亮斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失C.由大到小的三角形光斑，明暗相间的黑白条纹，直至黑白条纹消失D.由大到小的三角形光斑，小圆形光纹，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失家长签字：第十一讲、全反射及激光1.光在两种介质交界面上发生全反射时（)A.入射光线一定在光密介质中B.入射角一定大于临界角C.界面相当于一个镜面D.仍有一部分光线进入另一种介质中家长签字：答案第一讲、简谐运动及其描述1.思路解析：由回复力表达式F=-kx 可知，做简谐运动的物体位移最大时，所受回复力最大，由F=ma 知，物体的加速度最大，由运动特点知，这时物体速度最小，且等于零.当振子回到平衡位置时，物体速度最大，加速度这时等于零. 答案：CD2.思路解析：简谐运动的位移—时间图象通常称为振动图象，其中横坐标为时间，纵坐标为位移. 答案：B3.思路解析：振动周期T ＝51s ＝0.2 s ，图中OA 、AB 、BC 三段运动时间均为：t ＝2T＝0.1 s 根据匀变速运动：Δs=at 2 a=222)1.0(13-=-=∆t s s t s OA AB ×10-2 m/s 2=2 m/s 2 根据牛顿第二定律： F-mg=maF=m （g+a ）=2×(10+2) N=24 N. 答案：24 N第二讲、 简谐运动的回复力和能量、单摆1.思路解析：弹簧振子每次经过同一点a ，振子的位移每次相同，回复力相同，则加速度相同;速度的大小相等，方向相反，动能相同，据机械能守恒定律可知，系统势能也相同. 答案：BCD2思路解析：固定在天花板上的弹簧做简谐运动，选地板为重力势能的零势面，物体从开始运动到最低点这一过程中，物体离地面的距离不断减小，则重力势能不断减小，弹簧的长度不断增大，则弹性势能不断增大，物体不断运动.到达平衡位置时，速度增大到最大，由平衡位置运动到最低点过程中，速度不断减小，所以动能先增大后减小，但总机械能不变.答案：减小 增大 先增大后减小 不变第三讲、 外力作用下的振动1.思路解析：由于振动物体的势能仅由它的位移决定，由题意可知A 、B 时刻所表示物体的位移相等，所以两时刻的势能相等.因为物体做的是阻尼振动，机械能越来越小，动能也就越来越小. 答案：BD2.思路解析：由于B 的固有频率4f 与驱动力频率接近，发生受迫振动时的振幅较大，而且振动频率与驱动力频率相同且为3f. 答案：B第四讲、 波的形成和传播、波的图像1.思路解析：解决此题时，要判断波的传播方向，或质点振动方向，沿着波的传播方向看去，图象“上坡”错，B 对.c 、d 处于上坡，应向下振动，D 错.若波从右向左传播，c 、d 处于下坡，向上振动，C 错. 答案：B2.思路解析：由题中条件可知，P 、Q 间的波形有如下图所示四种已知波向右传播，对图甲Q 质点第1次运动到波谷时间t 1=vLv L2323=，对图乙Q 质点第一次运动到波谷时间t 2=v L v L 441=，对图丙Q 质点第一次运动到波谷时间t 3=v L v L4343=，对图丁Q 质点第一次运动到波谷时间t 4=.881vLv L=答案：D3.思路解析：由图甲知：T=0.04 s ，由v=T λ所以λ=vT=0.8 m 所以M 点相距P 点的波长数γm =43678.02.54==λPMN 点相距P 点的波长数γn =41698.04.55==λPN由以上可知，画出M 、N 到P 的最简波形，如下图所示，可见，当P 通过平衡位置向上振动时，M 点在波峰，N 点在波谷.答案：M 点在波峰，N 点在波谷第五讲、 波长、频率和波速的关系1.思路解析：因为λ=f v =565.20.3=m m ，PQ=9×10-1 m ，=λPQ 43，按题意画出t=0时刻的波形图，如下图实线所示，由波形图可判定选项A 错，选项B 正确.周期T=0.4 s ，Δt=0.1 s=4T ,波形向x 轴正方向平移4λ如答案：BC 2.思路解析：（1）因为（t 2-t 1）<T,所以波传播的距离小于一个波长，由图看出，λ=8 m ，则Δx 1=2 m ，Δx 2=6 m.如波向右传播则波速为：v 右=005.021=∆∆t x m/s=400 m/s 如波向左传播则波速为：v 左=005.062=∆∆t x m/s=1 200 m/s（2）因为Δx=v·t=6 000×0.005 m=30 m 且Δx=3λ+Δx 2=30 m 因此波向左传播. 答案：（1）v 右=400 m/s,v 右=1 200 m/s (2)波向左传播第六讲、 波的反射和折射、波的衍射1.思路解析：由于一定介质中的波速是一定的，21v v 是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，A 错.同一种介质中频率相同，不同介质中频率不同，介质不确定，入射波和反射波的波长无法确定，D 对. 答案：D2.思路解析：对于波长为100 m 的声波，其频率为：f=λv =100340 z=3.4 Hz≤20 Hz ，故正常人听不见，选项B 正确.由于在同一种均匀的介质中，故声波的传播速度相同，选项A 错误.由于声波也是机械波，具有波的一切性质，故C 、D 错误. 答案：B第七讲、波的干涉及多普勒效应1.思路解析：该题应用波速公式求解，机械波在由一种介质进入另一种介质时，机械波的频率f 不变，由波速公式v=λf ，所以21v v =.,112221λλλλv v= 答案：112λv v 2.思路解析：波在传播过程中除相遇外，波的形状不变，而C 、D 两图的波形发生了变化，C 、D 错误.对于A 图，两列波的半个波长重叠，由于相遇处的振动情况相反，叠加后相遇处的质点均处于平衡位置，所以A 图正确.对于B 图是两列波完全重合，则重合处的各个质点的位移为两列波引起的位移之和（而C 图3.思路解析：本题是考查超声波的特性及其应用问题，超声波的频率高、波长小，基本沿直线传播，且具有传播能量大、距离远等特点.A 、B 、C 、D 四项均正确，A 、C 是利用超声波的穿透本领和反射特性，B 、D 是利用超声波在液体中传播时的液压冲击特性. 答案：ABCD第八讲、光的干涉及光的干涉1.思路解析：根据平面镜只改变光束的传播方向而不改变光束的性质可知C 正确.答案：C2.思路解析：先画出一圆柱形筒，筒高为H=16 cm ，直径d=12 cm.人眼在A 处，筒侧底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h=9 cm ，筒内盛满液体时，人眼能看到B 点，根据光的折射画出光路如图所示.（1）sinθ1=22h d d+,sinθ2=22H d d+此液体的折射率n=21sin sin θθ=342222=++hd H d . （2）光在此液体中的传播速度v=34/1038s m nc ⨯==2.25×108 m/s. 答案：（1）4/3 （2）2.25×108 m/s3.思路解析：由题中条件可知，（r 2-r 1）=25λ，又因为λ=f c ，则可得D 正确. 答案：D 第九讲、实验:用双缝干涉测量光的波长及光的颜色 色散1.思路解析：根据Δx=dl λ可以得知，当d 较小、l 较大时，干涉条纹间距离明显，由此可以排除C 、B.由于干涉光束是同频率的，故h 要小，才能得到同频率光，排除A ，故选D.答案：D2.思路解析：在玻璃中，紫光的折射率大于红光的折射率，n=ri sin sin ，经过反射膜，因为入射角等于反射角，可以得知，b 点的颜色为红色.第十讲、光的衍射及光的偏振1.思路解析：发生明显衍射的条件是：光波传播过程中碰到的障碍物或小孔要比波长小或相差不多.由于光波波长很短，约在10-7 m的数量级上，在三角形孔由大到小的改变过程中，光首先按直线传播，当三角形的大小和光波相差不多时，发生光的衍射，呈现彩色条纹，直到最后三角形闭合，则条纹消失，故选D.答案：D第十一讲、全反射及激光1.思路解析：根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角.答案：ABC。