高中物理 2.3机械波的案例分析自我小测 沪科版选修3-4.doc

机械波的案例分析1简谐横波某时刻的波形如图所示，p为介质中的一个质点，下列说法中正确的是()a若该波沿x轴正方向传播，则质点p此时刻的加速度方向沿y轴正方向b若该波沿x轴正方向传播，则质点p此时刻的速度方向沿y轴正方向c从该时刻开始再经过四分之一周期，质点p运动的距离为ad从该时刻开始再经过半个周期时，质点p的位移为负值2如图所示是一列简谐波某一时刻波的图像，下列说法正确的是()a波一定沿x轴正方向传播ba、b两个质点的振动速度方向相反c若a点此时的速度方向沿y轴正方向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向d若波沿x轴的负方向传播，则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向3一机械波相隔时间t的两个时刻的波形图像分别如图中实线和虚线所示，若波速为1 m/s，那么t值可能是()a1 s b2 s c3 s d4 s4如图一列简谐横波沿一直线向左传播。直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15 m的b点刚好向下运动到最大位移处。则这列波的波长可能是()a0.6 m b0.3 m c0.2 m d0.1 m5一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为a，波长为，某一时刻波的图像如图所示。在该时刻，某一质点的坐标为(，0)，经过1/4周期后，该质点的坐标为 ()a(，0) b(，a)c(，a) d(，a)6在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处，在这段时间内波传播了0.5 m。则这列波()a周期是0.2 s b波长是0.5 mc波速是2 m/s d经1.6 s传播了8 m7一渔船停泊在岸边，若海浪的两相邻波峰的距离是12 m，海浪的速度是6 m/s，则渔船摇晃的周期是 ()a2 s b0.5 sc1 s d条件不足，无法判定8由原点o处的波源发出的一列简谐波沿x轴正方向传播，在t0时刻的波形曲线如图所示。已知这列波的质点p连续出现两次波峰的时间间隔为0.4 s，则()a这列波的波长为5 mb这列波的传播速度为10 m/sc当t0.7 s时，质点q第一次到达波峰d质点q到达波峰时，质点p恰好到达波谷9如图所示，实线为一列横波在t时刻的波形图，虚线为经过t0.2 s时的波形图。已知这列波的波长为2 m，那么()a若波向右传播，则波的最大周期为2 sb若波向左传播，则波的最大周期为2 sc若波向左传播，则波的最小波速为9 m/sd若波速为19 m/s，则波的传播方向向右10沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形如图所示，p、q两个质点的平衡位置分别位于x3.5 m和x6.5 m处。在t10.5 s时，质点p恰好第二次处于波峰位置。则t2_ s时，质点q第二次处在平衡位置且向上运动；当t30.9 s时，质点p的位移为_ cm。11在某介质中形成一列简谐波，t0时刻的波形如图所示，若波沿x轴正方向传播，零时刻刚好传到a点，且再经过0.6 s，p点也开始振动。(1)求该列波的周期t。(2)从t0时起到p点第一次达到波峰时为止，o点所经过的路程so为多少？12一列横波在x轴上传播，如图所示，t10和t20.005 s时的波形分别为图中的实线和虚线。(1)设周期大于(t2t1)，求波速；(2)设周期小于(t2t1)，并且波速为6 000 m/s，求波的传播方向。答案1解析：无论波沿x轴哪个方向传播，此时p点的加速度方向一定沿y轴负方向，a错。若波沿x轴正方向传播，据“下坡上”的方法可以确定此时p点正沿y轴正方向运动，b对。由于无法确定此时p点向哪个方向运动，故从此时起经周期，质点p运动的距离可能比a大，也可能比a小，c错。再经过半个周期时，p所在的位置与它现在的位置关于x轴对称，故那时p点的位移一定为负值，d对。答案：bd2解析：x轴表示在波的传播方向上一系列质点的平衡位置，但x轴的指向与波的传播方向没有关系，选项a错误。不管波向哪个方向传播，a、b两质点都在两个不同的“坡”上，其振动方向此时一定相反，选项b正确；若质点a速度方向沿y轴正方向，则波源在左侧，波沿x轴正方向传播，选项c正确；若波沿x轴负方向传播，波源在右侧，b质点应在其右侧质点的带动下振动，由图知b应向y轴正方向运动，选项d错误。故正确答案为b、c。答案：bc3解析：由波形图知，4 m，t4 s，波传至虚线所示位置时，若波向右传播，传播的距离为x(n)(n0,1,2)，传播时间为t(n)(n)4 s(n0,1,2)，故a正确；若波向左传播，传播距离x(n)(n0,1，2)，传播时间t(n)(n)4 s(n0,1,2)，故c正确。由以上两式可以得出无论n取什么值，都不可能使t2 s或t4 s，故选择a、c。答案：ac4解析：根据波的周期性，以及两点的振动情况，ab之间是(n1/2)个波长。答案：bd5解析：各质点只在平衡位置两侧往复振动，并不随波迁移。答案：b6解析：t0.1 s，t0.4 s；0.5 m，2.0 m，t1.6 s时，xvtt1.6 m8.0 m，v5 m/s，d正确，a、b、c均错。答案：d7解析：由波速公式v，得t s2 s。答案：a8解析：从波形图像可知此波的波长是4 m；根据题意可知周期为0.4 s，则波速为10 m/s；t0时刻平衡位置在x2 m处的质点正处于波峰。因此，使质点q第一次到达波峰所需经过的时间，即波峰从x2 m处推进到x9 m处所需时间为t s0.7 s；p、q两质点相距8 m，即两个波长；当两者均已振动时，对平衡位置的位移总是相同的(包括大小和方向)。由以上分析可知，正确选项为b和c。答案：bc9解析：假设波向右传播，则t内波在介质中推进的距离为xn(n)2(n) m(n0,1,2，)。因为t0.2 s，所以v(10n1) m/s(n0,1,2，)。由题意得tntt(n)(n0,1，2，)，则t s(n0,1,2，)。当n0时，tmax2 s。假定波向左传播，则xn(0.2)2n1.8(n0,1,2，)。所以v(10n9) m/s(n0,1，2，)。当n0时，vmin9 m/s，令v19 m/s得n1，这说明若波速等于19 m/s，则波的传播方向向左。答案：ac10解析：由波向x轴正方向传播，可以判定t0时，质点p振动方向向上，q点由平衡位置向下振动。由t10.5 s时，质点p恰好第二次处于波峰位置，即t1，得t0.4 s。质点q第二次处在平衡位置且向上运动的时间是：t20.6 s。经过0.9 s，即，质点p到达最高点，p点的位移是2 cm。考查波上质点的振动。答案：0.6211解析：(1)由图像可知，2 m，a2 cm。由波向右传播知a点的起振方向竖直向下，包括p点在内的各质点的起振方向均为竖直向下。波速v m/s10 m/s由v，得t0.2 s。(2)由t0时起至p点第一次到达波峰时为止，经历的时间t2t1t0.75 s(3)t，得o点经过的路程son4a(3)0.08 m0.3 m。答案：(1)0.2 s(2)0.3 m12解析：当波传播时间小于一个周期时，波沿传播方向前进的距离小于一个波长，当波传播的时间大于一个周期时，波沿传播方向