题目列表(包括答案和解析)
7.
(2010年华中科大附中)右图为一列简谐横波的波形图,其中实线是t1=1.0 s时的波形,虚线是t2=2.0 s时的波形,已知(t2-t1)小于一个周期.关于这列波,下列说法中正确的是( )
A.它的振幅为10 cm,波长为8 m
B.它一定是向x轴正方向传播
C.它的周期可能是4.0 s
D.它的传播速度可能是10 m/s
[答案] AC
6.图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则( )
A.t=0.15 s时,质点Q的加速度达到正向最大
B.t=0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 m
D.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm
[解析] 由质点Q的振动图象可知,t=0.15 s时,Q正处于最低点,加速度达到正向最大,选项A对;t=0.10 s时,Q正处于平衡位置向下运动,故波是向左传播的,所以t=0.15 s时,质点P运动方向沿y轴负方向,选项B对;由图象可知,波长λ=8 m,周期T=0.2 s,所以波速v==40 m/s,所以从t=0.10 s到t=0.25 s,波传播的距离为s=vt=40×0.15 m=6 m,方向沿x轴负方向,选项C错;从t=0.10 s到t=0.25 s,经历时间t=0.15 s=T,但t=0.1 s时P没有位于平衡位置或最大位移处,所以质点P通过的路程不等于30 cm,选项D错.
[答案] AB
5.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5 m和x=4.5 m.P点的振动图象如图乙所示
在下列四幅图中,Q点的振动图象可能是( )
[解析] 由图甲知该波的波长λ=4 m,而P、Q两质点间间距Δx=3 m=λ,则两质点的振动步调相差T,结合图乙知A、D两项皆错误.因波的传播方向未知,故无法判定Q点的振动状态相比于P点是超前还是滞后,B、C皆正确.
[答案] BC
4.
(2010年豫南九校联考)如右图所示,一列简谐波沿一直线向左传播,当直线上某质点a向上运动到达最大位移时,a点右方相距0.15 m的b点刚好向下运动到最大位移处,则这列波的波长可能是( )
A.0.6 m B.0.3 m
C.0.2 m D.0.1 m
[答案] BD
3.
右图示为一列沿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t=0.6 s时的波形图,波的周期T>0.6 s,则( )
A.波的周期为2.4 s
B.在t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动
C.经过0.4 s,P点经过的路程为4 m
D.在t=0.5 s时,Q点到达波峰位置
[解析] 波向x轴负向传播,T>0.6 s,由波形图可知λ=Δx,用时间t=0.6 s=T,T=0.8 s,A错.t=0.9 s=T+0.1 s,P点沿y轴负方向运动,经0.4 s,P点运动半个周期,经过的路程为0.4 m,C错.t=0,x=10 m处质点处在波峰,经0.5 s,波峰向左传Δx′=5 m,故D项正确.
[答案] D
2.
一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质点A、B的振动图象如右图所示.由此可知( )
A.波长为 m
B.波速为1 m/s
C.3 s末A、B两质点的位移相同
D.1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度
[解析]
由A、B两质点的振动图象及传播可画出t=0时刻的波动图象如右图,由此可得λ= m,A选项正确;由振动图象得周期T=4 s,故v== m/s= m/s,B选项错误;由振动图象3 s末A点位移为-2 cm,B点位移为0,故C选项错误;由振动图象知1 s末A点处于波峰,振动速度为零,1 s末B点处于平衡位置,振动速度最大,故D选项错误.
[答案] A
1.
如右图所示,O是波源,a、b、c、d是波传播方向上处于平衡位置的四个质点,且Oa=ab=bc=cd=2 m,开始时各质点均静止在平衡位置,在t=0时刻,波源O开始沿y轴正方向做简谐振动,振幅是0.1 m,波沿x轴正方向传播,波长λ=8 m.当O点振动的路程为0.5 m时,有关a、b、c、d质点运动的描述正确的是( )
A.a质点正沿y轴负方向运动
B.c质点正沿y轴正方向运动
C.b质点的速度为零,加速度最大
D.d质点的速度最大,加速度为零
[解析]
当O点振动的路程为0.5 m时的波形如右图所示,a质点在平衡位置沿y轴正方向运动,故A项错误;c质点在平衡位置沿y轴负方向运动,故B项错误;b质点在波谷,速度为零,加速度最大,故C项正确;d质点在波峰,速度为零,加速度最大,故D项错误.
[答案] C
12.2008年5月12日四川汶川地区发生了里氏8.0级大地震,已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1 km/s和3.7 km/s,在某地的观测站中,记录了汶川地震的纵波和横波到达该地的时间差5.4 s.
(1)求这个观测站距汶川的距离;
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动?
[解析] (1)设观测站距汶川的距离为s,则
-=t,
s=t=×5.4 km≈34 km.
(2)因为纵波先到观测点,因而先观察到的是左右晃动.
[答案] (1)34 km (2)见解析
11.
两列横波在x轴上沿相反方向传播,如右图所示,传播速度v=6 m/s,两列波的频率都是f=30 Hz,在t=0时,这两列波分别从左和右刚刚传到S1和 S2处,使S1和S2都开始向上做简谐振动,S1的振幅为2 cm,S2的振幅为1 cm,已知质点A与S1、S2的距离分别是S1A=2.95 m,S2A=4.25 m,当两列波在A点相遇时,A点的振幅为多大?
[解析] 根据v=λf,则λ== m=0.2 m
S1、S2两波源到A点的波程差
ΔS=S2A-S1A=(4.25-2.95) m=1.3 m
因为是完全相同的波源,所以ΔS 若满足半波长的偶数倍,A点振动加强,振幅为两振幅之和,ΔS若满足半波长的奇数倍,A点振动减弱,振幅为两振幅之差,由此判定=1.3×2/0.2=13
即满足半波长的奇数倍,A点为振动减弱点,振动振幅为A=A1-A2=(2-1) cm=1 cm.
[答案] 1 cm
10.如下图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-2 m和x=12 m处,两列波的速度和振幅相等,图示为t=0时刻两列波的图象(传播方向如图所示),从图示时刻经0.4 s,位于x=5 m的质点M第一次到达负向最大位移处,下列有关说法错误的是( )
A.t=0.6 s时刻,质点M位于正向最大位移处
B.两列波的波速为10 m/s
C.质点M的振动周期为0.4 s
D.质点M开始振动的方向沿y轴正方向
[解析] 这两列波相向传播,波速相等,两列波第一个波谷同时到达质点M,用时t=0.4 s,传播距离x=4 m,则波速v==10 m/s,周期T=0.4 s,故B、C项正确.t=0.4 s时,质点M位于负向最大位移处,再过即0.2 s将位于正向最大位移处,A项正确.该两列波最前沿质点P、Q正向下振动,故质点M的起振方向向下,D项错.
[答案] D
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