时间:2017-07-17 07:13:32
1、计算题 一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O处,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动,于是在绳上形成一简谐波。绳上质点N的平衡位置为x=5m,振动传播到质点M时的波形如图所示。求:
(1)绳的左端振动后经多长时间传播到质点N;
(2)质点N开始振动时,绳的左端已通过的路程;
(3)如果从N开始振动计时,画出质点N振动的位移-时间图线。 
参考答案:解:(1)由图知,波长λ=2m,波速
振动传播到质点N经历的时间
(2)质点N开始振动时,绳的左端通过的路程为
(3)质点N振动的位移-时间图线如图所示
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一个位于原点O的波源S发出一列沿x轴正向传播的简谐横波,波速为400m/s,已知当t=0时刻,波刚好传到x=40m处,当时的波形图如图所示.在x轴上横坐标x=400m处固定一个波的接收器P(图中未画出),则下列说法中正确的是( )
A.波源开始振动的方向一定是向上
B.x=40m处的质点在t=0.5s时刻位于正的最大位移处
C.接收器在t=1.0s时刻才接收到此波的信号
D.若t=0时刻起波源S沿x轴正向以10m/s匀速移动,则接收器接收到此波的频率将变大
参考答案:A、简谐横波沿x轴正向传播时,x=40m处的质点的振动方向向下,则波源开始振动的方向一定是向下.故A错误.
? B、由图读出波长为λ=20m,周期为T=λv=20400s=0.05s,t=0.5s=10T,则x=40m处的质点在t=0.5s时刻仍位于平衡位置.故B错误.
? C、x=400m处的接收器P与x=40m的质点间的距离为x=360m,波速为v=400m/s,则波从图示位置传到x=400m处接收器P的时间t=xv=0.9s,所以接收器在t=0.9s时刻才接收到此波的信号.故C错误.
? D、当波源S沿x轴正向以10m/s匀速移动,波源与接收器间的距离减小,接收器接收到此波的频率将变大.故D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ,屏幕上尖形波显示,从发射到接受经历时间Δt=0.4ms,那么被监视的目标到雷达的距离为______km,该雷达发出的电磁波的波长为______m。
参考答案:60km; 0.1m
本题解析:d=vt/2=3×108×0.4ms×0.5=60km,根据:
=3×108/3×109=0.1m
本题难度:简单
4、选择题 一列列简谐横波沿x轴负方向传播,周期为0.2s,某时刻波形如图所示,介质中质点a、b的平衡位置距原点O的距离分别是8cm和16cm,则该时刻有(?)
A.a质点正在沿x轴的负方向运动
B.b质点的加速度方向沿y轴的正方向
C.该波的波速为1 m/s,故经t=0.08s,b质点将向x轴负方向运动0.08m的距离
D.从该时刻起,第一次质点a的运动状态与该时刻质点b的运动状态相同时,所经历的时间为t=0.08s
参考答案:D
本题解析:本题考查机械波。由波的传播方向和质点的振动方向之间的关系可知a质点正沿x轴正方向振动,A错;质点b在平衡位置上方,所以加速度指向y轴负方向,B错;波传播过程中质点在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,C错;由图知波长
,波速
,波从b传到a所需时间
,D对。选D。
本题难度:简单
5、简答题
一列横波沿x轴传播,当位于
=3cm处的A质点在x轴上方最大位移处时,位于
=6cm处的B质点恰在平衡位置且振动方向竖直向下,求出这列波的最大波长.
参考答案:
4cm或12cm
本题解析:
当波沿x轴正方向传播时,在最大波长条件下满足题设条件的关系为
当波沿x轴负方向传播时,在最大波长条件下满足题设条件的关系为
此列波最大波长为4cm或12cm.
思路点拨:由于波的传播方向不定,可能沿x轴正方向,也可能沿x轴负方向传播,如下图中(甲)和(乙)所示.题意又要求最大波长,则x=nλ+
λ或x=nλ+
λ中,只有n=0的情况.故本题便可求解.
小结:解本题时应分别讨论波沿x轴正方向传播与波沿x轴负方向传播这两种情况,在分别求得最大波长以后,不能再挑出波长为12cm的那个值作为问题的结果,因为波长4cm和12cm分别对应波的不同传播方向.
(3)波动图象的周期重复性是波动问题出现多解的最主要因素,它又包括三种情况:①时间间隔Δt与周期T的关系不明确;②波传播的距离Δx与波长λ的关系不明确;③时间间隔Δt与T的关系及波传播的距离Δx与波长λ的关系都不明确.下面分别就举出的例题加以说明.
本题难度:简单