37.(1)[解析]①如下图。
②从图读出,求出,。
37.(山东卷)[物理—物理3-4](4分)(1)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率快为1.0×105 Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。
①从该时刻开始计时,画出x=7.5×10-3m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)。
②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。
15、(福建卷)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s,则该波的传播速度可能是
A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s
[答案]B
[解析]这类问题通常有两种解法:
解法一:质点振动法
(1)设波向右传播,则在0时刻x=4m处的质点往上振动,
设经历时间时质点运动到波峰的位置,则,即
当n=0时,T=0.08s>0.02s,符合要求,此时
当n=1时,T=0.016s<0.02s,不符合要求。
(2)设波向左传播,则在0时刻x=4m处的质点往下振动,
设经历时间时质点运动到波峰的位置,则,即
当n=0时,T=s>0.02s,符合要求,此时
当n=1时,T=<0.02s,不符合要求。
综上所述,只有B选项正确。
解法一:波的平移法
(1)设波向右传播,只有当波传播的距离为时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形,
所以
当n=0时,T=0.08s>0.02s,符合要求,此时
当n=1时,T=0.016s<0.02s,不符合要求。
(2)设波向左传播,只有当波传播的距离为时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形,
所以
当n=0时,T=s>0.02s,符合要求,此时
当n=1时,T=<0.02s,不符合要求。
综上所述,只有B选项正确。
[命题特点]本题考查机械波传播过程中的双向性。
[启示]波的双向性、每一个质点的起振方向、质点的运动特征(不随波逐流)、波长与波速间的联系、机械波与电磁波的比较是主要考查对象,在复习中应重点把握。
14.(重庆卷)一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的
A 周期 B波速 C波长 D频率
[答案]C
[解析]只能确定波长,正确答案C。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻,不知道时间差或波的传播方向,因此无法确定波速、周期和频率。
4.(天津卷)一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为
A.A=1m f=5Hz
B.A=0.5m f=5Hz
C.A=1m f=2.5 Hz
D.A=0.5m f=2.5 Hz
答案:D
20.(上海物理) 如图,一列沿轴正方向传播的简谐横波,振幅为,波速为,在波的传播方向上两质点的平衡位置相距(小于一个波长),当质点在波峰位置时,质点在轴下方与轴相距的位置,则
(A)此波的周期可能为
(B)此波的周期可能为
(C)从此时刻起经过,点可能在波谷位置
(D)从此时刻起经过,点可能在波峰位置
解析:如上图,,。根据,,A正确,从此时刻起经过0.5s,即,波沿x轴正方向传播=1.0m,波峰到x=1.2m处,b不在波峰,C错误。
如下图,,,根据,,B错误;
从此时可起经过0.5s,即,波沿x轴正方向传播=1.0m,波峰到x=1.0m处,x=0.4的b在波峰,D正确。
本题考查波的传播,出现非和非得整数倍的情况,有新意。
难度:难。
16.(上海物理) 如图,一列简谐横波沿轴正方向传播,实线和虚线分别表示<时的波形,能正确反映时波形的是图
答案:D
解析:因为t2<T,可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播,即,所以T=2s,,波峰沿x轴正方向传播,从处到处,选D。
本题考查波的传播及波长、周期等。
难度:中等。
3.(上海物理) 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为
(A)声波是纵波,光波是横波 (B)声波振幅大,光波振幅小
(C)声波波长较长,光波波长很短 (D)声波波速较小,光波波速很大
答案:C
解析:本题考查波的衍射条件:障碍物与波长相差不多。
难度:易。
2.(上海物理)利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示,则
(A)图a、b均显示了波的干涉现象
(B)图a、b均显示了波的衍射现象
(C)图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象
(D)图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象
答案:D
解析:本题考查波的干涉和衍射。
难度:易。
17.(北京卷)一列横波沿轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3/4周期开始计时,则图2描述的是
A.a处质点的振动图像 B.b处质点的振动图像
C.c处质点的振动图像 D.d处质点的振动图像
答案:B
[解析]由波的图像经过周期,a到达波谷,b达到平衡位置向下运动,c达到波峰,d达到平衡位置向上运动,这是四质点在0时刻的状态,只有b的符合振动图像,答案B。
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