高中物理横波的图象试题

（1）渔船常利用超声波来探测远外鱼群的方位。已知某超声波频率为，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。

①从该时刻开始计时，画出处质点做简谐运动的振动图像（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，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。

（2）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由端面的中点垂直射入，恰好能在弧面上发生全反射，然后垂直端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向端平移，当第一次射到弧面上时（填"能""不能"或"无法确定能否"）发生全反射。

一列简谐横波在时刻的波形如图中的实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期大于，则该波的传播速度可能是（）

A．
B．
C．
D．

一列简谐横波沿轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经，点开始振动，则该波的振幅和频率为（）

A．
B．
C．
D．

一简谐横波以4的波速沿轴正方向传播。已知=0时的波形如图所示，则（）

A．	波的周期为1
B．	=0处的质点在 时向 轴负向运动
C．	=0处的质点在 时速度为0
D．	=0处的质点在 时速度值最大

一列横波沿轴正向传播，、、、为介质中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，若经过周期开始计时，则图2描述的是（）

A．	处质点的振动图像	B．	处质点的振动图像
C．	处质点的振动图像	D．	处质点的振动图像

一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的

A．周期

B．波速

C．波长

D．频率

如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的图象。已知从该时刻起，图中质点a比质点b先回到平衡位置，则下列说法中正确的是（　 ）

A．波沿x轴正方向传播

B．此时刻质点b的速度方向沿y轴正方向

C．此时刻质点c的速度方向沿y轴正方向

D．此时刻质点d的加速度方向沿y轴正方向

一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为5Hz，某时刻的波形如图所示，介质中质点A在距原点8cm处，质点B在距原点16cm处，从图象对应时刻算起，质点A的运动状态与图示时刻质点B的运动状态相同需要的最短时间为（ ）

A．0.08s

B．0.12s

C．0.14s

D．0.16s

两列横波沿着同一条绳（绳沿x方向放置）相向传播，振幅都是20cm．实线波的频率为3.25Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波相遇，如图所示．则下列说法中正确的是(  )

A．两列波在相遇区域发生干涉现象

B．图示时刻平衡位置x=3m的质点位于y=－20cm处

C．从图示时刻起再过0.25s，平衡位置x=4.25m的质点将位于y=－40cm处

D．从图示时刻起再过0.25s，平衡位置x=4.25m的质点将位于y=40cm处

【物理-选修3-4】
（1）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t₁＝0时刻的波形图，虚线为t₂＝0.25s时刻的波形图，已知这列波的周期大于0.25s，则这列波的传播速度大小和方向可能是:

A．2m/s，向左	B．2m/s，向右
C．6m/s，向左	D．6m/s，向右

（2）单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角i＝45⁰
研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图示。（图中已画出入射光和出射光）.
①在图中画出光线在球内的路径和方向。
②求入射光和出射光之间的夹角а；
③如果入射的是一束白光，问那种颜色光的а角最大？哪种颜色的а角最小？

在均匀介质中位于平衡位置的振源质点O，t=0时沿y轴正方向开始做简谐运动，图为t=1s时的波形，当t=2s时振源第一次回到原点且立即停止振动.则

A．平衡位置 x=-1m处的质点P与平衡位置x=2m处的质点Q在前3s内通过的路程均为4cm

B．从t=1s至t=1．5s内质点P的速度不断变小

C．平衡位置x=4m处的质点D，在t=5s时加速度最大

D．质点P回到平衡位置时，质点D位置坐标为(4m，lcm)

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．)
A．(选修模块3-3)
（1）下列说法正确的是                                           （      ）
A．熵是物体内分子运动无序程度的量度
B．由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
C．满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的
D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
（2）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度         （填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量      它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）已知阿伏加德罗常数为6.0×10²³mol^-1，在标准状态（压强p₀=1atm、温度t₀=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（2）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）
B．(选修模块3-4)
（1）以下说法中正确的是                                           (      )
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D．超声波可以在真空中传播
（2）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为        ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为v_a和v_b，则v_a       v_b（选填“>”、“<”或“=”）．

（3）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

C．(选修模块3-5)
（1）下列说法正确的有                                              （   ）
A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D．若氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 1" 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 2" 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
（2）正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，并经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET的原理，在人体内衰变的方程式是               ；在PET中，的主要用途是作为              ．
（3）如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动，并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧墙壁原速弹回，又与m₁碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m₁球速度的大小.

【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答，如都作答则按B、C两题评分
A．(选修模块3—3)(12分)
某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

（1）(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是  ▲ 
A．该密闭气体分子间的作用力增大
B．该密闭气体组成的系统熵增加
C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
（2）(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N_A，则该密闭气体的分子个数为    ▲   ；
（3）(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了    0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了  ▲ J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度  ▲ (填“升高”或“降低”)。
B．(选修模块3—4) (12分)
（1）(3分) 下列关于光和波的说法中，正确的是  ▲ 
A．赫兹预言了电磁波的存在
B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
C．光的衍射现象能说明光具有粒子性
D．光的偏振说明光波是横波
（2）(4分) 三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v₁、v₂、v₃，则它们的大小关系是  ▲ 

A．v₁>v₂>v₃                                    B．v₁>v₃> v₂    C．v₁<v₂<v₃   D．v₂> v₁>v₃
（3）(5分)如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

C．(选修模块3—5) (12分)
（1） (3分)下列说法正确的是  ▲  ．
A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性
B．α粒子散射实验可以用来估算原子核半径
C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量
D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小
（2）(4分) 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是  ▲ 

A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV
B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零
C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大
D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零
（3） (5分) 静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E₀ ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。

如图甲所示，一列简谐横波在x轴上传播，图乙和图丙分别为x轴上a、b两质点的振动图像，且。下列判断正确的是                                                                         （　　）

A．波一定沿x轴正方向传播	B．波长可能是8 m
C．波速一定是	D．波速可能是

如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法中正确的是（   ）

A．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置

B．从图示时刻开始，经过0.01s质点a 通过的路程为0.4 m

C．若该波波源从O点沿x轴正向运动，则在x="2000" m处接收到的波的频率将小于50 Hz

D．若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物能发生明显的衍射现象