时间:2020-08-09 23:17:33
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
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