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高考物理知识点总结《波长、波速和频率的关系》试题预测(2018年最新版)(二)
2018-10-13 00:15:38
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1、选择题 一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振,如图所示是t=0.2s末x=0至4m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出.已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是( ) A.这列波的周期为0.2s,振幅为10?cm B.这列波的波长为8m,波速为40?m/s C.t=0.7?s末,x=10?m处质点的位置坐标为(10m,10cm) D.t=0.7?s末,x=24?m处的质点加速度最大且沿y轴负方向
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参考答案:A、B由题分析可知,t=0.2s波传到x=8m质点处,则周期为T=0.2s,振幅为A=10cm.由图知波长λ=8m,波速为v=λT=40m/s.故AB正确. C、波传到x=10m处的时间为t=xv=1040s=0.25s,x=10m处的质点已振动了0.45s=214T,此质点起振方向沿y轴负方向,则t=0.7 s末,x=10 m处质点到达波谷,坐标为(10m,-10cm).故C错误. D、波传到x=24m处的时间为t=xv=0.6s,x=10m处的质点已振动了0.1s=12T,此质点起振方向沿y轴负方向,则t=0.7s末,x=24m处质点经平衡位置向上,加速度为零.故D错误. 故选AB
本题解析:
本题难度:简单
2、实验题 一声音在空气中的波长为40 m,传播速度为340 m/s,当声波传入另一种介质中时,波长变为60 m,则它在这种介质中传播速度为__________ m/s。
参考答案:510
本题解析:因为v=λf,f不发生变化。 故: ,v2= v1="510" m/s
本题难度:简单
3、简答题 在波的传播方向上有两个质点P和Q,它们的平衡位置相距s="1.2" m,且大于一个波长,介质中的波速为v="2" m/s,P和Q的振动图线如图12-3-6所示,求振动周期的最大值,并画出t=0时的波的图象.
 图12-3-6
参考答案:(1)波由P点向Q点传播:周期T= = = (n=1,2,3,…),显然,n=1时,λ和T有最大值,其最大值分别为λ1="0.96" m,T1="0.48" s. t=0时波的图象如图12-3-7所示.
 图12-3-7 (2)波由Q点向P点传播:T= = = (n=1,2,3,…),当n=1时,λ和T取最大值,其最大值分别为λ2= ?m≈0.69 m,T2= ?s≈0.34 s,t=0时波的图象如图12-3-8所示.
 图12-3-8
本题解析:(1)波由P点向Q点传播 由振动图线可知Q点的振动在时间上比P点至少落后 ,因而P、Q两点之间的距离至少是 λ,根据波的周期性,s与λ的关系应为(注意题目中s>λ) s=nλ+ λ(n=1,2,3,…)?λ= (n=1,2,3,…) 故周期T= = = (n=1,2,3,…),显然,n=1时,λ和T有最大值,其最大值分别为λ1="0.96" m,T1="0.48" s. 下面作出t=0时波的图象,要正确画出该时刻波的图象,须把握好以下几点: ①根据题中振动图象,t=0时P点位移yP=A,速度vP=0;Q点位移yQ=0,速度最大,且将向正最大位移振动. ②以P点为原点,PQ为x轴画出直角坐标系,并根据s= λ1及PQ=s进行合理分度,将P、Q的横、纵坐标在坐标图上标出,然后画出经过这两点的一条图象,如图12-3-7所示.
 图12-3-7 (2)波由Q点向P点传播 这种情况下与(1)的求解方法基本相同. 所以s=nλ+ λ(n=1,2,3,…) λ= T= = = (n=1,2,3,…) 当n=1时,λ和T取最大值,其最大值分别为λ2= ?m≈0.69 m,T2= ?s≈0.34 s,t=0时波的图象如图12-3-8所示.
 图12-3-8
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,小球P一边贴着水面每秒振动5次,一边沿x轴正方向匀速移动,x=0点 是它的初始位置,图示为恰经10个周期时观察到的水面波,此时小球运动到x=20cm处.问: (1)在x=-20cm处的浮子的振动频率比波源频率大还是小? (2)小球P匀速移动的速度及此水面波的传播速度分别多大?
参考答案:(1)由图可知,质点在向右移动,故在x=-20cm处的浮子的振动频率比波源频率小 (2)小球P振动的周期T=15s=0.2s 小球P振动10个周期所用时间t=10T=2s 小球P的速度v1=s1t=0.22m/s=0.1m/s 水面波的传播速度v2=s2t=0.42m/s=0.2m/s; 答:x=-20cm处的浮子的振动频率比波源频率小;(2)小球P的速度为0.1m/s,水面波的传播速度为0.2m/s.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时的波形如图所示,质点A和C处于平衡位置,质点B处于波峰位置.已知该波周期为4s,则( ) A.质点A此时振动速度为零 B.质点B此时振动速度不为零且方向向下 C.t=2s时,质点C向下运动 D.t=2s时,质点A到达x=2m处
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