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1、简答题  如图所示为一列沿x轴的向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象.已知此波的传播速度大小为v=2m/s,试画出该时刻5s前和5s后的波动图象.
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高中物理知识点总结《波长、波速和频率的关系》考点强化练习(2017年押题版)

时间:2017-08-25 11:56:14

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1、简答题  如图所示为一列沿x轴的向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象.已知此波的传播速度大小为v=2m/s,试画出该时刻5s前和5s后的波动图象.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/aujdmulpixp.png\">


参考答案:解法一:(特殊点振动法)因为v=2m/s,从图得λ=8m,所以T=λv=4s.又因为此波向右传播,故平衡位置坐标2m、6m的两个特殊质点的初始振动方向分别为沿y轴正向与沿y轴负向.经过5s(1.25T),这两个质点分别位于正向最大位移与负向最大位移,由此便得出5s后的波形如图实线所示.同理可得,5s前的波动图象如图中虚线所示.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/ohojtjwuq4p.png\">
解法二:(波形平移法)因为波速v=2m/s,所以由△x=v△t,可得△x=10m,注意到△xt去整后为λ4;故将整个波形向右平移λ4,即为5s后的波动图象.而将整个波形向左平移λ4,即为5s前的波动图象.
故答案如图.


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  (4分)如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/be11qnc23ew.png\" style=\"vertical-align:middle;\">时的波形图,波的周期600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/df4xipyvb3k.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,则(  )
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/mgmdu3vjbhe.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.波的周期为0.8s
B.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动
C.经过0.4s,P点经过的路为0.4cm
D.在t=0.5s时,Q点到达波峰位置


参考答案:ACD


本题解析:由图读出波长,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/wbax2c135ox.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m,根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/q1yovo3mrd5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,其中n=0、1、2、3、4…,故由实线传播到虚线这种状态需要600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/3fco1wopehk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">其中n=0、1、2、3、4…,即600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/zcgpphvk4xf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/fy15hbga5td.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,其中n=0、1、2、3、4…,当n=0时,解得T=0.8s,当n=1时,解得T=0.34s,又T>0.6s,故该波的周期为0.8s,故A正确;由于波沿x轴负方向传播,故t=0时p点沿y轴负方向运动,故一个周期后既t=0.8s时p点仍沿y轴负方向运动,故t=0.9s时P点沿y轴负方向运动.故B错误;在一个周期内P点完成一个全振动,即其运动路程为4A,而0.4s=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/lp1j1cfr5kh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故P点的运动路程为2A=0.4cm,故C选项正确;由题意可知波长λ=8m,则变速600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060316/cnstw4aigct.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=10m/s,在t=0时Q点的横坐标为5cm,由于波沿x轴负方向运动,故在t=0.5s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为x=vt=10×0.5=5m,故在t=0.5s时,Q点振动情况和t=0时距离坐标原点10m处的质点的振动情况相同,而t=0时距离坐标原点10m处的质点在波峰,在t=0.5s时,Q点到达波峰位置,故D选项正确。
考点:机械波的形成和传播 波长、波速和频率的关系


本题难度:一般



3、计算题  在真空中波长为λ=750nm的单色光,以45°的入射角从真空射向折射率为n=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/tftjzon1sed.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的某种玻璃中,已知光在真空中的速度为c=3×108m/s,求:
(1)光在玻璃中的折射角;
(2)光的频率;
(3)光在玻璃中的速度。


参考答案:(1)θ2=30°;(2)f=4×1014 Hz;(3)光在玻璃中的速度为v=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/yzmvjqd32bg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m/s


本题解析:(1)由600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/fymdz34wozn.png\" style=\"vertical-align:middle;\">得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/yspyuivy45s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,解得θ2=30°
(2)光的频率为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/rffmaczadx0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Hz=4×1014 Hz
(3)光在玻璃中的速度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/4hk3d5t1iji.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m/s


本题难度:一般



4、计算题  一列声波在空气中的波长为34 cm,传播速度为340 m/s,这列声波传入另一介质时,波长变为68 cm,它在这种介质中的传播速 度是多少?该声波在空气中与介质中的频率各是多少?


参考答案:680 m/s 1 000 Hz 1 000 Hz


本题解析:在空气中v=λf,f=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/04yqhhqj1f2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060423/qjy5lmjtlj4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=1 000 Hz.
由于波由一种介质进入另一种介质时,
f不变,则在介质中时,
v′=λf,v′=1 000×68×10-2 m/s=680 m/s.


本题难度:简单



5、选择题  超声波是指频率在20 000 Hz以上的高频声波,次声波是指频率低于20 Hz的低频声波.已知人体内器官的振动频率为4—18 Hz,则在强度较大且相同的情况下,对人体伤害最大的是(?)
A.人能听到的声波
B.超声波
C.次声波
D.超声波与次声波对人体的伤害相同


参考答案:C


本题解析:人能听到的声波对人体的危害没有超声波和次声波对人体的危害大,但人体器官振动的固有频率为4—18 Hz,在次声波频段内,频率接近,易产生共振,会对人体器官造成更大的伤害.


本题难度:一般



Judge not of men and things at first sight. 不要靠初次的印象来判断人或事。

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