题目列表(包括答案和解析)
9.两列波在某区域相遇,下列说法中正确的是( )
A.两列波相遇能够保持各自的状态而不互相干扰
B.由于一切波都能发生干涉,这两列波相遇一定能产生干涉图样
C.若这两列波叠加后,出现某些区域振动加强,某些区域振动减弱,则这两列波发生了干涉
D.在两列波重叠区域里,任何一个质点的位移都是由这两列波引起的位移的矢量和
答案:ACD
8.一根水平弹性细绳上,一上一下两个相同形状的正弦半波相向传播,某个时刻恰好完全叠合,如图10-5-15所示a、b、c是细绳上三个质点,且b是此刻波的正中点,则( )
图10-5-15
A.a、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零
B.a质点此刻的速度应是向下
C.b质点此刻有最大的振动加速度
D.c质点此刻含运动的速度方向应是向上偏右
思路分析:由运动的合成,a、b、c三质点此刻均在各自的平衡位置,b质点速度为零,a质点速度向下,c质点速度向上.
答案:B
7.如图10-5-14所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅为A,a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc,某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则( )
图10-5-14
A.a处质点的位移始终为2A
B.c处质点的位移始终为-2A
C.b处质点的振幅为2A
D.c处质点的振幅为2A
思路分析:a、c处质点都做振动,位移不会始终为2A,只是振幅为2A,b点到S1、S2距离相等,为振动加强点,振幅为2A.
答案:CD
6.如图10-5-13所示,A、B为两个完全相同的相干波源,它们发出的两列波(能够产生稳定的干涉条纹)的波峰在线段AB中垂线上P点处相遇,则( )
图10-5-13
A.两列波引起P点的振动始终加强
B.两列波引起P点的振动有时加强,有时减弱
C.P点位移始终等于振幅
D.P点位移有时为零
思路分析:到达P点时,它们的振动情况一定相同.故P点振动加强,振幅增大.由于P点做振动,故位移有时为零,有时最大,有时为其他值,时刻发生变化.
答案:AD
5.如图10-5-12所示,在介质中S1、S2为两个频率相同、振动步调相同、振动方向相同的波源,它们相距两个波长,且S1A=AB=BC=CS2=λ/2,则( )
A.B点永远是波峰 B.A、C点永远是波谷
C.B点振动始终加强 D.A、C点振动始终最弱
思路分析:分别以S1、S2为圆心,以λ/2为半径,画出两列波的波面如右图所示,可以发现A、B、C三点均为振动加强的点,它们在各自平衡位置附近以振幅A=A1+A2往复振动,并非永远在波峰(或波谷)静止不动.故正确选项为C.
答案:C
综合·应用·创新
4.如图10-5-11所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷,已知两列波的振幅均为2 cm,波速为2 cm/s,波长为8 cm,E点是BD和AC连线的交点.下列说法正确的是( )
A.A、C处两质点是振动加强的点
B.B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm
C.E点处质点是振动加强的质点
D.经0.02 s,B点处质点通过的路程是4 cm
图10-5-11 图10-5-12
思路分析:A、C处质点分别是两列波的波峰与波谷相遇,故为振动减弱点.故选项A错.叠加后的振幅为4 cm,故B、D处竖直高度差应为8 cm,同理BE上点的路为2A,也为8 cm,在OB连线上所有质点均为振动加强点.故选项C正确.
答案:C
3.S1和S2是两个相同的波源,这两列波发生干涉时(在干涉区域有a、b、c三点),某时刻a点有波峰和波谷相遇,b点有两列波的波谷相遇,c点有两列波的波峰相遇,问再经过T/2以后,振动加强的点是( )
A.只有a点 B.只有c点
C.b点和c点 D.a点和b点
思路分析:由题意知某时刻a是减弱点,b、c是振动加强点.而加强点和减弱点在干涉现象中是不随时间改变的.
答案:C
2.一个波源在绳的左端发出半个波①,频率为f1,振幅为A1;
同时另一个波源在绳的右端发出半个波②,频率为f2,振幅为A2,P为两波源的中央.由
图10-5-10可知,下述说法错误的是( )
图10-5-10
A.两列波同时到达两波源的中点P
B.两列波相遇时,P点振幅可达A1+A2
C.两列波相遇后,各自仍保持原来的波形独立传播
D.两列波相遇时,绳上的波峰可达A1+A2的点只有一点,此点在P点左侧
思路分析:因为两列波在同一介质中传播,所以它们的波速相同,由图可知①的波长λ1大于②的波长λ2,由于P是两波源的中央,所以①、②的波峰不会同时到达P点,故P点波峰值小于A1+A2,但两列波应同时到达P点,故选项A正确,B错误.由λ1>λ2可知,两列波的波峰应在P点左侧相遇,在该点振幅为A1+A2,因为波具有独立性,传播过程中互不干扰,所以波峰只相遇一次,此后各自向前传播,波形不变,故选项C、D均正确,因此四种说法中错误的只有选项B.
答案:B
1.水面上有两个振动情况完全相同的波源A和B,在A、B连线的中垂线上有a、b、c三个点,已知某时刻a点是波峰相遇点,c点是相邻的波谷相遇点,b点介于a、c之间,下列说法正确的是( )
A.a点是振动加强点,c点是振动减弱点
B.a、c点都是振动加强点,b点是振动减弱点
C.a、c点此时刻振动加强,经过一段时间后变为振动减弱点,b点可能变为振
动加强点
D.a、b、c点都是振动加强点
思路分析:中垂线上的点到两波源距离之差为零,又因a、c是加强点,故b也为加强点.选项D正确.
答案:D
10.一列横波在t时刻的波形如图10-3-14所示,振幅为1 cm,已知质点M开始振动的时间比质点N迟0.1 s,两质点的平衡位置相距2 cm.此时刻质点N的运动方向如何?质点M从此时刻起经0.6 s相对平衡位置的位移多大?在0. 6 s 时间内波向前传播的距离是多少?
图10-3-14
解:由于质点N较质点M先振动,故波是向左传播的,可知质点N的运动方向是向上的.波由质点N传播到质点M所经历的时间为0.1 s,从波形图象中看出质点M、N的平衡位置间的距离是波长的四分之一,可知0.1 s是四分之一周期,即质点振动周期为0.4 s.在0.6 s的时间内质点M要完成1.5次全振动而达到正向最大位移处,故经0.6 s质点M相对平衡位置的位移为1 cm,方向向上.质点N的振动方向是向上的.
经0.6 s质点M相对平衡位置的位移为1 cm,方向向上.
质点M、N的平衡位置相距2 cm,其距离是λ/4,可知此波的波长是8 cm,于是有v== m/s=0.2 m/s
在0.6 s的时间内波向前传播的距离为:s=vt=0.2×0.6 m=0.12 m.
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