时间:2017-08-09 08:12:31
1、计算题 （15分）［物理——选修3－4］
（1）（5分）图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率应分别为
A．5 m，1 Hz
B．10 m，2 Hz
C．5 m，2 Hz
D．10 m，1 Hz
（2）（10分）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R＝20cm，折射率为
，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：
①光在圆柱体中的传播速度
②距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点
参考答案：（1）A
（2）①
②距离直线AB10cm的入射光线经折射后能到达B点。
本题解析：（1）A?（5分）
（2）解：①光在圆柱体中的传播速度
（2分） ②设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示, 由折射定律有：
（2分）又由几何关系有：
?（2分） 解得：
?（2分） 光线PC离直线AB的距离CD=Rsinα＝10cm（2分） 则距离直线AB10cm的入射光线经折射后能到达B点.
本题难度：一般
2、选择题 关于机械波和电磁波的比较，以下说法中错误的是
A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
D．机械波可分为横波和纵波，而电磁波只有纵波
参考答案：D
本题解析：机械波可分为横波和纵波，而电磁波只有横波，D错；
本题难度：一般
3、选择题 关于波长，下列说法中不正确的是：
A．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播的距离是一个波长
B．两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长
C．两个相邻的波峰间的距离是一个波长
D．一个周期内介质质点通过的路程是一个波长
参考答案：D
本题解析：波向前传播的是形式和能量，质点本身不随波前移，在一个周期内，一个周期内介质质点通过的路程是四倍振幅，D错。ABC对。
本题难度：简单
4、选择题 （选修3-4选做题）
如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是
[? ]
A．这列波的波速是2m/s
B．这列波的传播方向沿x正方向
C．t=3.5s时P点的位移为0.2m
D．从t=0时刻开始P点的振动方程为
m
参考答案：ACD
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，甲为某一简谐横波在t=1.0s时刻的图象，乙为参与波动的某一质点的振动图象。
（1）两图中的AA’、OC各表示什么物理量？量值各是多少？
（2）说明两图中OA ’B段图线的意义？
（3）该波的波速为多大？
（4）画出再经过0.25s后的波动图象和振动图象。
（5）甲图中P点此刻的振动方向。
参考答案：
（1）甲图中的AA’表示振幅A和x=1m处的质点在t=1.0s时对平衡位置的位移，振幅A=0.2m，位移y=-0.2m；甲图中OC表示波长，大小l=4m。乙图中AA’即是质点振动的振幅，又是t=0.25s时质点偏离平衡位置的位移，振幅A=0.2m，位移y=-0.2m;OC表示质点振动的周期，大小T=1.0s。
（2）甲图中的OA’B段图线表示O到B之间的各质点在t=1.0s时相对平衡位置的位移，OA间各质点正向着平衡位置运动，AB间各质点正在远离平衡位置运动。乙图中的OA’B段图线表示该质点在t=0~0.5s时间内振动位移随时间变化的情况，在0~0.25s内该质点正远离平衡位置运动，在0.25s~0.2s内该质点正向平衡位置运动。
（3）由v=l/t可得波速v=
m/s=4m/s
（4）再过0.25s，波动图象向右平移Dx=vDt=0.25
4m=1m=l/4;振动图象在原有的基础上向后延伸T/4，图象分别如图6-11丙、丁所示
本题解析：
依据波动图象和振动图象的物理意义来分析判断。注意振动图象和波动图象的区别与联系。（1）甲图中的AA’表示振幅A和x=1m处的质点在t=1.0s时对平衡位置的位移，振幅A=0.2m，位移y=-0.2m；甲图中OC表示波长，大小l=4m。乙图中AA’即是质点振动的振幅，又是t=0.25s时质点偏离平衡位置的位移，振幅A=0.2m，位移y=-0.2m;OC表示质点振动的周期，大小T=1.0s。
（2）甲图中的OA’B段图线表示O到B之间的各质点在t=1.0s时相对平衡位置的位移，OA间各质点正向着平衡位置运动，AB间各质点正在远离平衡位置运动。乙图中的OA’B段图线表示该质点在t=0~0.5s时间内振动位移随时间变化的情况，在0~0.25s内该质点正远离平衡位置运动，在0.25s~0.2s内该质点正向平衡位置运动。
（3）由v=l/t可得波速v=m/s= 4m/s
（4）再过0.25s，波动图象向右平移Dx=vDt=0.254m=1m=l/4;振动图象在原有的基础上向后延伸T/4，图象分别如图6-11丙、丁所示
本题难度：简单