高中物理横波的图象试题

[物理一选修3-4）

（1）一简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播，在 $t=\frac{T}{2}$ 时刻，该波的波形图如图（a）所示， $P、Q$ 是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是    （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．质点 $Q$ 的振动图像与图（b）相同

B．在 $t=0$ 时刻，质点 $P$ 的速率比质点 $Q$ 的大

C．在 $t=0$ 时刻，质点 $P$ 的加速度的大小比质点 $Q$ 的大

D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示

E．在 $t=0$ 时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点 $Q$ 的大

（2）如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面 $3\mathit{m}$ 。距水面 $4\mathit{m}$ 的湖底 $P$ 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为 $53°$ （取 $\mathit{sin}53°=0.8$ ）。已知水的折射率为 $\frac{4}{3}$ .

（i）求桅杆到 $P$ 点的水平距离；

（ii）船向左行驶一段距离后停止，调整由 $P$ 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为 $45°$ 时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线, 经0.5 s以后，其波形如图中的虚线所示，在该0.5 s内，图中质点运动的路程小于0.6 cm。

（1）如果波向右传播，那么波速是多大？周期是多大？
（2）如果波向左传播，那么波速可能是多大？周期可能是多大？

一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示。求：

（1）若从波传到平衡位置在x =" 1" m处的M质点时开始计时，那么经过的时间等于多少时，平衡位置在x = 4．5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形。
（2）从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？

一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图。求：

（1）若从波传到平衡位置在x =" 1" m处的M质点时开始计时，那么经过的时间等于多少时，平衡位置在x = 4．5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形。
（2）从绳的左端点开始做简谐运动起，当0质点通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？

如图为一列简谐波在t₁=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且在t₂="0.55s" 时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。求：

（1）波长λ、周期T和波速v
（2）从t₁=0至t₃=1.2s，波中质点N走过的路程S

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（   ）

A．这列波的波速可能为50m/s

B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm

C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm

D．如果T=0.8s，则当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同

如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点第一次形成的波形图，已知波源O在t＝0时开始从平衡位置沿x轴负方向振动，求：

（1）波源的振动周期；
（2）从t＝0开始至y＝5.4m的质点第二次到达波峰的这段时间内，波源通过的路程。

如图所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是0.2s后的波形图线。求：

（1）若波向右传播，波的最大周期；
（2）若波速为35m／s，波的传播方向。

一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm，周期为T．已知在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是          。（填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．该列简谐横波波长可能为37.5cm

B．该列简谐横波波长可能为12cm

C．质点a﹑质点b的速度在某一时刻可以相同

D．当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负

E．在t=T/3时刻质点b速度最大

一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、Ｂ相距０.45m，右图是A处质点的振动图象。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是

A．4.5m/s          B . 3.0m/s    
C . 1.5m/s          D .0.9m/s

如图，（a）为一波源的共振曲线，（b）图中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t=0时刻的波形曲线。则下列说法错误的是

A．（a）图中，若驱动力周期变小共振动曲线的峰将向频率f大的方向移动

B．（b）图中，波速一定为1.2m/s

C．（b）图中，a、b波形时间间隔可能为2.5s

D．（b）图中，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象

一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．质点振动频率是4 Hz

B．在10 s内质点经过的路程是20 cm

C．第4 s末质点的速度是零

D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，T>0.6s,a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法不正确的是

A．这列波的波速为50m/s	B．质点a在这段时间内通过的路程等于30cm
C．质点c在这段时间内通过的路程为20cm	D．t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同

某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中实线所示。

（1）若波向右传播。零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振。求：该列波的周期T；从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点对平衡位置的位移y₀及其所经过的路程s₀各为多少?
（2）若此列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.575s时间，则该列波的传播方向如何?

（1）如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为________。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折AB射角________（“小于”“等于”或“大于”）60°。

（2）一列简诺横波在t= $\frac{1}{3}$ s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求

（i）波速及波的传播方向:

（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。