时间:2017-08-22 02:56:11
1、选择题 （选做题，选修3-4）
处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v= 200 m/s。已知t=0时，波刚传播到x=40 m处，波形如图所示。在x=400 m处 有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是
[? ]
参考答案：ADE
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 （8分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图（波恰好传到x＝2m的质点处），已知波的传播速度v＝2m/s.
（1）请写出质点O简谐运动的表达式；
（2）求x＝3. 5m的质点P（图中没有画出）第二次到达波谷所需的时间。
参考答案：（1）
（2）2s
本题解析：（1）由波向右传播结合波形图可判出O质点t＝0时刻的振动方向为－y方向
所以质点O简谐运动的表达式为
?（2分）
由图读出波长
?振幅
?（1分）
?
?
（1分）
所以
（1分）
（2）
质点的振动形式传到P需时
（2分）
此时质点P第一次到达波谷，所以第二次到达波谷需经过
?（1分）
说明：用其它解法，正确的同样给分
本题考查简谐运动的通式的应用，由振动图像可直接读出振幅和周期，由w=2π/T求得角速度，带入表达式即可
本题难度：一般
3、选择题 如图，甲为一列沿x轴传播的简谐波在t=0.1s时刻的波形．图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象．则（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波传播的速度为20m/s
C．t=0.25s，质点a的加速度沿y轴负方向
D．t=0.25s，x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向
参考答案：A、由乙图知，t=0时刻，质点a向下运动，在甲图上，由波形的平移可知，该波沿x轴正方向传播．故A正确；
B、由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，由甲图知，波长λ=4m，则波速为：v=λT=40.2m/s=20m/s，故B正确；
C、由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，所以质点A在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.5s时刻的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以加速度沿y轴正方向．故C错误；
D、由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点b处于正的最大位移处，加速度沿y轴负方向．故D正确．
故选：ABD
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．
（1）求t=0.25×10-2s时的位移．
（2）从t=0到t=8.5×10-2s的时间内，质点的路程、位移各为多大？
参考答案：（1）由图知，T=2×10-2s，A=2cm，则ω=2πT=100πrad/s
所以振子的振动方程为x=-Acosωt=-2cos100πt（cm）
当t=0.25×10-2 s时位移为x=-2cos100π×0.25×10-2=-1.41cm
（2）t=8.5×10-2 s时，x=-2cos100π×8.5×10-2=0
∵n=tT=8.5×10-22×10-2=4.25T
所以在这段时间内能过后路程为S=4.25×4A=34cm
答：
（1）t=0.25×10-2 s时的位移为-1.41cm．
（2）从t=0到t=8.5×10-2 s的时间内，质点的路程、位移各为34cm，0．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示为一列简谐横波某时刻的波形图，波速为0.2m/s，以下结论正确的是（ ）
A．振源振动的频率为0.4?Hz
B．若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正向传播
C．图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为2：1：3
D．经过0.5s质点a、b、c通过的路程均为75cm
参考答案：
A、由图读出波长为λ=8cm=0.08m，由v=λf得，振源振动的频率为f=vλ=0.20.08Hz=2.5Hz．故A错误．
B、若质点a比质点b先回到平衡位置，说明a速度方向向下，说明波沿x轴负向传播．故B错误．
C、a、b、c三个质点都做简谐运动，根据简谐运动的特征：F=-kx得知，回复力大小与位移大小成正比，则有图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为10：5：15=2：1：3．故C正确．
D、此波的周期为T=1f=12.5s=0.4s，时间t=0.5s=114T=1.25T，只有质点c通过的路程为S=1.25×4A=75cm．故D错误．
故选C
本题解析：
本题难度：简单