高二物理机械波

发布 2023-05-18 12:19:28 阅读 5928

班级学号姓名。

2 机械波。

时间60分钟,赋分100分)

一、选择题(每小题5分,共40分)

为介质中波的传播方向上的两点,间距s=1.5 m,它们的振**象如图7—2—1所示。这列波的波速的可能值为。

图7—2—1

a.15 m/sb.7.5 m/s

c.5 m/sd.3 m/s

2.(2023年全国高考试题)如图7—2—2所示,在平面xy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.

5 hz,振幅为8.0×10-2 m.已知t=0时刻p点质元的位移为y=4.

0×10-2 m,速度沿y轴正向。q点在p点右方9.0×10-1 m处,对于q点的质元来说。

图7—2—2

a.在t=0时,位移为y=-4.0×10-2 m

b.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 m

d.在t=0.1 s时,速度沿y轴正方向。

3.如图7—2—3所示,s为振源,其振动频率f=100 hz,所产生的简谐横波向右传播,波速v=80 m/s,p、q为波的传播途径中的两点,已知sp=4.2 m,sq=5.

4 m,当s点通过平衡位置向上运动时,则。

图7—2—3

在波峰,q在波谷。

在波谷,q在波峰。

通过平衡位置向上运动,q通过平衡位置向下运动。

都在波峰。4.图7—2—4所示是一列向右传播的横波在某一时刻的波形图象。

如果此列波的波速为2.4 m/s,则在传播过程中位于x轴上0.3 m~0.

6 m间的某质点p,从这一时刻起在1 s内所经过的路程为。

图7—2—4

a.2.56 cmb.2.4 cm c.0.16 md.0.02 m

5.(2023年全国高考综合能力试题)如图7—2—5(a)所示为一列简谐横波在t=20 s时的波形图,图(b)是这列波中p点的振**线,那么该波的传播速度和传播方向是。

cm/s,向左传播 cm/s,向左传播。

cm/s,向右传播 cm/s,向右传播。

图7—2—5

6.在均匀的介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两个质点的距离均为a,如图7—2—6(a)所示,振动从质点1开始并向右传播,其振动初速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成的波形图如图7—2—6(b)所示,则该波的周期t,波速v分别是。

图7—2—6

7.一列沿x正方向传播的横波,其振幅为a,波长为λ,某时刻波的图象如图7—2—7所示,在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为。

图7—2—7

a.λ,0b.λ,a

c.λ,ad.5/4 λ,a

8.如图7—2—8所示,s为向上振动的波源,频率为100 hz,所产生的正弦波向左、右传播,波速为80 m/s.已知sp=17.

4 m,sq=16.2 m,则当s通过平衡位置向上振动时。

图7—2—8

在波峰,q在波谷都在波峰。

在波谷,q在波峰均在平衡位置。

二、填空题(每小题6分,共24分)

9.一列横波在t=0时刻的波形如图7—2—9所示,沿x正方向传播。已知在0.9 s末,p点出现第三次波谷,则从零时刻算起,经___s,在q点第一次出现波峰。

图7—2—9图7—2—10

10.如图7—2—10所示为一列简谐横波某时刻的图象,若已知p点的振动方向向上,则这列波正在向___传播。

11.沿x轴负方向传播的简谐波在t=0时刻的波形如图7—2—11所示。已知波速是10 m/s,图上质点p的平衡位置为x=17 m,则质点p至少再经过___s到达波峰。

图7—2—11

12.一列简谐波在x轴上传播,波速为50 m/s,已知t=0时刻的波形图象如图7—2—12a所示,图中m处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。请将t=0.

5 s时的波形图象画在图b上(至少要画出一个波长).

图7—2—12

三、计算题(共36分)

13.(12分)一列正弦横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距sab=6 m的两质点,t=0时,b点正好振动到最高点,而a点恰好经过平衡位置向上运动,已知这列波的频率为25 hz.

1)设a、b在x轴上的距离小于一个波长,试求出该波的波速。

2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长,试求出该波的波速。

14.(12分)如图7—2—13中的实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2 s时的波形图象。

1)假定波向左传播,求它传播的可能距离。

2)若这列波向右传播,求它的最大周期。

3)假定波速是35 m/s,求波的传播方向。

图7—2—13

15.(12分)一列波沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形图如图7—2—14所示,已知这列波在p出现两次波峰的最短时间是0.4 s,求:

1)这列波的波速是多少?

2)再经过多少时间质点r才能第一次到达波峰?

3)这段时间里r通过的路程是多少?

图7—2—14

参***。一、

二、9.1.4 10.向右 11.1.3

12.由t=0时m点的运动方向可判断出波是沿x轴负方向传播的,经t=0.5 s波传播的距离s=v·t=50×0.

5 m=25 m,波长λ=20 m,因此波向x轴负方向传播的距离是1λ,而波形每传播一个波长恢复原形一次,故只需将a图中各点相应左移λ即5 m,即可得到新的波形图,如图所示。

三、13.(1)当a、b小于一个波长时,设波由a→b,则λ=sab,λ8 m

v=λf=8×25 m/s=200 m/s

设波由b→a,则λ=sab λ=4sab=4×6 m=24 m

v=λf=24×25 m/s=600 m/s

2)若ab间距离大于一个波长。

当波由a→b时,nλ+λsab

=(n……

故波速v=λf=(24×25)/(4n+3)=600/(4n+3) (n……

当波由b→a时,nλ+λsab

=(n……

故波速v=λf=600/(4n+1) (n……

14.(1)向左传播时传播的距离为。

s=(n+)λn+)×4 m =(4n+3)m (n…)

2)根据t=(n+)t 得t=

在所有可能的周期中,当n=0时的最大,故tm=0.8s

3)波在0.2 s内传播的距离s=vt=7 m,等于个波长,故可判得波向左传播。

点两次出现波峰的最短时间是0.4 s,所以这列波的周期t=0.4 s.

1)由波速公式得 v=x/t=4/0.4 m/s=10 m/s

2)由t=0时刻到r第一次出现波峰,波移动的距离s=(9-2) m=7 m.则t=s=0.7 s

3)在上述时间内,r实际振动时间t1=0.7 s-0.4 s=0.3 s,因此r通过的路程为s路=4×2×cm=6 cm.

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