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高中物理知识点复习《机械波的图象》考点特训(2020年冲刺版)(八)
2020-08-09 23:17:33
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1、选择题 在xy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为lm/s,振幅为5cm,频率为2.5Hz.在波的传播方向上有相距0.2m的A、B两点,如图所示.已知t=0时刻,A点位于平衡位置上方最大位移处.则此后B点( ) A.在0.1s时的位移为5cm B.在0.2s时的加速度最大 C.在0.1s时的速度方向沿y轴负方向 D.在0.2s内沿波的传播方向位移的距离为0.2m
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参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (1)波传播的可能距离; (2)可能的周期; (3)可能的波速; (4)若波速是35 m/s,求波的传播方向; (5)若0.2 s小于一个周期时,求传播的距离、周期、波速.
参考答案:见解析
本题解析:(1)波的传播方向有两种可能:向左传播或向右传播. 向左传播时,传播的距离为x=nλ+3λ/4="(4n+3)" m? (n=0、1、2…) 向右传播时,传播的距离为x=nλ+λ/4="(4n+1)" m? (n=0、1、2…) (2)向左传播时,传播的时间为t=nT+3T/4得:T=4t/(4n+3)=0.8/(4n+3)(n=0、1、2…) 向右传播时,传播的时间为t=nT+T/4得:T=4t/(4n+1)=0.8/(4n+1)(n=0、1、2…) (3)计算波速,有两种方法:v=x/t或v=λ/T向左传播时,v="x/t=(4n+3)/0.2=(20n+15)" m/s. 或v=λ/T="4(4n+3)/0.8=(20n+15)" m/s. (n=0、1、2…) 向右传播时,v="x/t=(4n+1)/0.2=(20n+5)" m/s.或v=λ/T="4(4n+1)/0.8=(20n+5)" m/s. (n=0、1、2…) (4)若波速是35 m/s,则波在0.2 s内传播的距离为x=vt=35×0.2 m="7" m= λ,所以波向左传播. (5)若0.2 s小于一个周期,说明波在0.2 s内传播的距离小于一个波长.则:向左传播时,传播的距离x=3λ/4="3" m;传播的时间t=3T/4,得:周期T="0.267" s;波速v="15" m/s. 向右传播时,传播的距离为x=λ/4="1" m;传播的时间t=T/4,得:周期T="0.8" s;波速v="5" m/s.
本题难度:一般
3、选择题 一列简谐波在传播方向上相距x=3m的两质点P、Q的振动图像如图所示.这列波的波长可能是(?)
 A.4m B.8m C.12m D.16m
参考答案:AC
本题解析:由于P、Q两点离波源的远、近不明确,因此要分两种情况讨论。 1.若P比Q离波源近,则P先振动。比较t=0时两质点的位移可知,Q比P落后的时间为
,(n=0,1,2,…) 则 , 得 , 当n=0时,λ=4m; 当n=1时,λ= m/s; … 随着n取值的增大,波长λ变短.这种情况下最大波长为λ=4m。 2.若Q比P离波源近,则Q先振动,同样由比较t=0时,两质点的位移可知,P比Q落后的时间为
,(n=0,1,2,…) 则 , 得 , 当n=0时,λ=12m; 当n=1时,λ= m/s; 当n=2时,λ= m/s; …
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速大小为0.3 m/s,P点的横坐标为96 cm,从图中状态开始计时,求:
 (1)经过多长时间,P质点开始振动,振动时方向如何? (2)经过多长时间,P质点第一次到达波峰? (3)以P质点第一次到达波峰开始计时,作出P点的振动图像(至少画出1.5个周期)
参考答案:(1)2.4 s 沿y轴负方向 (2)3.0 s (3)见解析图
本题解析:(1)开始计时时,这列波的最前端的质点坐标是24 cm,根据波的传播方向,可知这一点沿y轴负方向运动,因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y轴负方向运动,故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向,P质点开始振动的时间是 t= = s=2.4 s. (2)波形移动法:质点P第一次到达波峰,即初始时刻这列波的波峰传到P点,因此所用的时间是t′= s=3.0 s. (3)由波形图知,振幅A=10 cm,T= =0.8 s,由P点自正向最大位移开始的振动图像如图所示.

本题难度:一般
5、计算题 (8分)如图所示,实线为简谐波在t时刻的图线,虚线为波在(t+0.01)s时刻的图线
 (1)若波向右传播,求它的最大周期? (2)若波速为500 m/s,指出简谐波的传播方向.
参考答案:(1) T="0.04S," (2)向右传播
本题解析:(1)若波向右传播,则: , 解得: 当n=0时, (2)据图, ,若波向右传播,则:  当 时, ,假设成立。故波向右传播。
本题难度:简单
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