机械振动与机械波(计算题)

1、.机械振动和机械波(计算问题)1.(16分钟)图甲是某简并横波的t=0时刻的图像，图乙是a点的振动图像，求出(1)A点的振幅是多少，此时的振动方向如何？(2)该波的波长和振动频率。(3)这个波浪的波速的大小和方向如何？240t/10-2s航空公司5-5260x/m航空公司5-510甲组联赛甲乙240t/10-2s航空公司5-5260x/m航空公司5-510甲组联赛甲乙2.(10分钟)如图1所示，一列简并横波向x轴正方向传播，波速为v=80m/s。 p、s、q是波传播方向的三个质点，已知距离PS=0.4m，SQ=0.2m。 在t=0的时刻，波动源p从平衡位置(x=0，y=0)开始向上振动(y轴正

2、方向)，振幅为15cm，振动周期T=0.01s。vspq.q图1x(1)求出该列高次谐波的波长(2)图2描绘质点p的位移时间图像(图中表示横轴的刻度，描绘至少一个周期)(3)图3描绘波形传递到q点时的波形图(图中表示横轴的刻度)。航空公司t/10-2s015-15图2航空公司x/m015-15图33.(9分) (1)以下说法正确的是a .水面上的油膜在阳光照射下会出现颜色。 这是光的衍射造成的根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定会产生变化的磁场c .狭义的相对论认为，无论光源和观察者进行什么样的相对运动，光速都是相同的d .在“探索单摆周期和钟摆长度的关系”的实验中，要测量单摆周期，必

3、须从小球通过最大位移的地方开始测量时间，以减小实验误差(2)如图9所示，半径r的透明球体放置在水平面上，蓝光从a点沿水平方向入射到球体上后，通过b点出射，最后入射到水平面上的c点上。 OA=，此球体对蓝光的折射率.从球面出射时，如果与出射角=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _红光交换，同样从a点朝向球体，则从球体出射并落到水平面上形成的光点与c点相比，偏向左边，偏向右边(3)一列简并横波向x轴正方向传播，周期为2 s、t=0时的波形如图10所示，质点a的平衡位置的坐标xa=2.5 m经由_s才通

4、过平衡位置向y轴正方向运动.4 .如图12-2-12所示，在某介质中，波源a、b为d=20 m，t=0时，两者开始上下振动，a仅振动半周期，b连续地振动，形成的波的传播速度全部为v=1.0 m/s，开始阶段的2波源的振动像如图所示(以t=14.3 s定性地描绘a波到达的位置一定区域内的实际波形(2)求出在时间t=16 s内从a出来的半波前进的过程中遇到的峰的个数。5 .如图12-2-11所示，实线是某时刻波形图，虚线是0.2 s后的波形图.(1)在波沿x轴负方向传播情况下，求出其可传播距离.(2)当波向x轴正方向传播时，求出其最大周期.(3)如果波速为35 m/s，则求出波的传播方向.6 .如

5、图12-2-9所示，在空间的同一平面上有a、b、c三点，在AB=5 m、BC=4 m、AC=3 m、a、c这两点上有完全相同的波源，振动频率为1360 Hz、波速为340 m/s、BC接线上振最弱的位置有几处？7.(2011年山东青岛一模)一列沿x轴正方向传播的简并横波的t=0时的波形如图所示，在t=0.6 s时，在b点出现了第三个峰值。 这个列的波浪周期是多长？在x=50 cm处质点a返回平衡位置的最短时间是多长？此时，波中质点m的运动方向沿着y轴负方向，t2=0.55 s时，质点m正好在第三次到达y轴正方向的最大位移.(1)这个波向哪个方向传播？(2)波速是多少？(从t1=0到t3=1.2

6、 s的质点n运动的程度和t3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？9 .在o点有一个波源，在t=0的时刻开始向y方向振动，形成向x轴的正方向传播的一列简并横波。 距离o点为x1=3m的质点a的振动像如图甲所示距离o点为x2=4m的质点b的振动像如图洛所示。 (1)该波的周期(2)求出该波的波速10 .一列简并横波的t=0时刻的波形如图所示，质点p在该时刻向-y方向运动，经过0.1s才到达平衡位置，波速为5m/s该波向(选择输入“x”或“-x”)方向传播写出图中q点(坐标为x=7.5m的点)的振动方程式设p点的横轴为x。q.q航空公司x/m3069p5-511 .从一列高次谐波在均匀介质中传播，波

7、动源的振动传播到b点时开始计时，图甲是t=0.25 s时刻介质中的波动图像，图乙是b点从t=0 s开始计时的振动图像求： (1)该列高次谐波的传播方向(2)t1=0.25 s时刻，质点o的速度方向(3)质点进行简并运动的频率(4)高次谐波的传播速度的大小12 .一列波向x轴正方向传播的高次谐波，如t=0时的波形图所示，正好传播到q点，可知该列波出现在p的峰值的最短时间间隔是0.4 s(1)这个列波的波速是多少？(2)经过多长时间质点r处于峰值位置？13 .如机械横波的某时刻的波形图所示，波向x轴正方向传播，质点p的坐标x=0.32m时刻开始。 请问：间隔最小时间每0.4 s反复出现波形图时，要

8、求波速吗？p点经过0.4 s到达平衡位置后，求出波速吗？14.(15分) (1)(6分)简单的横波沿着x轴向正方向传播，t=0时刻的波形如图(a )所示，x=0.30m处的质点的振动模式如图(b )所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿着y轴填补_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (正方向或负方向) 已知该波的波长大于0.30m时，该波的波长为_m。(2)(9分钟)在玻璃立方体中心有点状光源。 现在立方体表面的一部分涂了不透明的薄膜，所以来自光源的光不能通过一次折射穿过立方体。 已知该玻璃的折射率是求出涂层膜的面积与立方体表面积之比的最小值。15 .在某介质上形成一列高次谐波，用

9、图中的实线表示t=0时的波形.(1)波向右传播时，零时刻正好传递到b点，再经过0.6 s时，p点也开始振动，求出该列波的周期t从t=0时刻到p点首次达到峰值的时刻，o点对平衡位置的位移y0及其通过的行程s0是多少？(2)如果列波的传播速度的幅度为20 m/s，在波形中从实线变为虚线所需的时间为0.525 s，则列波的传播方向会怎么样？16.(8分钟)如图所示，柔软的弹性绳索右端固定，左端自由，a、b、c、DN、o是绳索等间隔的点，点间的间隔为50cm，现用手拉绳索的端点a上下振动，a点向上，0.3秒时才到达谷，g点(1)绳索形成的向右传播的横波速度是多少？(2)从a开始振动，多长时间j时才能达

10、到峰值？十七.模块3-4问题(1)一列简并横波沿x轴正向传播。 位于原点的质点的振动像如图1所示。 该振动的振幅为_ _ _ _ cm。振动的周期为_s t等于周期时，原点处的质点相对于平衡位置的位移为_ _ _ _ cm。 图2是该波的某个时刻的波形图，a点在x=0.5m。 该波的传播速度为_m/s经过周期后，a点从平衡位置的位移为_cm。(2)如图所示，放置在空气中的不透明容器中充满了透明的液体。 在容器底部靠近器壁的地方有垂直放置的6.0cm长的线光源。 靠近线光源一侧的液面被遮光板复盖，相反一侧有与水平放置的液面相同高度的望远镜，观察线光源。 最初用望远镜看不到线光源的一部分。 如果使

11、光源沿着容器的底部向望远镜侧移动的话，通过望远镜可以看到线光源的底部。 将线光源向相同方向移动8.0cm，就能正好看到其前端。 求出该液体的折射率n。18.(8分钟)【物理-物理3-4】(1)渔船经常用超声波探测远处鱼群的方位。 已知某超声波的频率为1.0Hz，在某时刻在水中传播的波动图像如图所示。从该时刻开始计时，描绘m处质点进行简并运动的振动图像(至少一个周期)。现在测量的超声波信号从渔船往返一次鱼群的时间是4s，求出鱼群和渔船的距离(无视船和鱼群的运动)。(2)如图所示，横截面为正方形的玻璃棒，中央部弯曲成四分之一圆弧形状，细单色光从MN端面的中点垂直入射，正好在圆弧面EF上全反射，从垂

12、直PQ端面出射。求出该玻璃棒的折射率。入射光移动到n端后，初次入射到圆弧面EF时_ (填写“能”、“不能”或“不知道能不能”)全反射。19 .【物理-选择3-4】(15分)(1)如图所示，一列简并横波沿着x轴传播，实线是t1=0时的波形图，虚线是t2=0.25s时的波形图，可知如果该列波的周期超过0.25s，则该列波的传播速度的大小和方向有可能为：a.2米/秒、左b.2米/秒、右c.6米/秒、左d.6米/秒、右(2)单色光束入射在折射率n=1.414的透明球表面上，光束位于通过球心的平面内，入射角i=450折射进入球内后，再次在内面反射，研究由球面折射出的光。 (在图中描绘了入射光和出射光.在

13、图中描绘球内的光的路径和方向。求出入射光和出射光所成的角入射白色光时，该颜色的光的倾斜角最大吗？ 哪个颜色的角最小？20 .【物理选修34】(15分)(1)(5分钟)振动源以原点o为平衡位置在y轴方向上进行简并运动，其产生的简并高次谐波在x轴上以v=2m/s向正方向传播，某时刻的波形如图所示。 位于原点右侧的质量体p从图示的时刻开始，经过0.5s在x轴下方向上移动时，质量体p有可能位于该位置。A.0.5 m米B.1.5m米C.2.5 m米D.3.5m米(2)(10分钟)如图所示，在高度H=1m的圆柱形容器中充满具有折射率n=的透明液体，在容器的底部安装平面镜，容器的直径L=2H，在中心o点的正

14、上方h的高度有光源s。来自点光源s的光在水中传播的速度是多少？从液体上方看，来自s的光照射液体的整个表面，h应该满足什么条件？ (已知)21.物理选修3-4(15分钟)(1)(5分钟)以下说法正确的是()a .波的图像表示介质中的“某质点”在“各个时刻”的位移b .波源和观察者分开时，观察的频率变小c .光的偏振现象表示光是纵波d .均匀变化的磁场产生均匀变化的电场，均匀变化的电场产生均匀变化的磁场e .狭义的相对论认为，在不同的惯性参考系统中，所有的物理定律都相同，真空的光速相同。(2)(10分钟)高速道路的标志是用“反射膜”形成的，夜间行驶时可以使灯发出的光反射回来。 这个“回归反射膜”是

15、由球体反射元件形成的。 如图所示，透明介质球的球心在o点，半径为r，光线DC与直径AOB入射到介质球的c点平行，DC与AB的距离H=R。 DC光线进入介质球折射后，进行一次反射，再次折射后出射的光线与入射光线平行，试制光路图，计算介质球的折射率。22.物理选择单元3-4模块(1)如图所示，质点o在垂直x轴方向上简谐振，形成沿x轴传播的横波。 在t=0时质点o开始向上移动，经过0.2s才形成图示波形，因此在t=2.5s时质点a，b的移动判断为()A.A点在x轴的下方。B.B点在x轴上。C.A点向上移动。D.B点向上移动。(2)如图所示，透明介质球的半径为r，光线DC的平行直径AB入射到介质球的c

16、点，DC和AB的距离H=0.8R。直流光进入媒体球后，首次到达媒体球的界面时，证实在界面上不发生全反射当DC光进入介质球后，第二次到达介质球的边界时，从球内折射的光线与入射光线平行地求出介质的折射率.23.物理选矿34(15分钟)(1)(5分钟)如图(1)所示，在x轴正方向传播的横波的t=0的一部分波形，此时的p点的位移为y0。 之后的p点的振动图像如图(b )所示(2)(10分钟)如果将图像折射率n的透明长方体放置在空气中，则矩形ABCD为其截面，单色的细光束入射到p点，入射角为。 要求：光束进入长方体，能入射到AD面，角的最小值是多少？该光束在AD面上全反射时，角的范围如何？24.(15分) 物理选修3-4(1)图1是高次谐波为t=0时的波形图，将介质中的x=4 m质点进行简并运动的式设为y=4sin5t，求出该波的速度，判断波的传播方向。(2)半径r的玻璃半圆柱体，横截面如图2所示，中心为o，2条平行的单色光沿着截面朝向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点a是圆柱面的顶点，光线2的入射点b，并且该玻璃对红色光的折射率是已知的。 求出两条光线在圆柱面和底面折射的交点和o点的距离。 入射单色蓝色光时，距离是大于还是小于以上求出的结果？25 .模块3-4问题(1)2009年