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1、
班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名
課后針對練習(xí)
2 機(jī)械波
(時(shí)間60分鐘,賦分100分)
一、選擇題(每小題5分,共40分)
1.M、N為介質(zhì)中波的傳播方向上的兩點(diǎn),間距s=1.5 m,它們的振動(dòng)圖象如圖7—2—1所示.這列波的波速的可能值為
圖7—2—1
A.15 m/s B.7.5 m/s
C.5 m/s D.3 m/s
2.(2001年全國高考試題)如圖7—2—2所示,在平面xy內(nèi)有一沿水平軸x正向傳播的簡諧橫波,波速為3.
2、0 m/s,頻率為2.5 Hz,振幅為8.010-2 m.已知t=0時(shí)刻P點(diǎn)質(zhì)元的位移為y=4.010-2 m,速度沿y軸正向.Q點(diǎn)在P點(diǎn)右方9.010-1 m處,對于Q點(diǎn)的質(zhì)元來說
圖7—2—2
A.在t=0時(shí),位移為y=-4.010-2 m
B.在t=0時(shí),速度沿y軸負(fù)方向
C.在t=0.1 s時(shí),位移為y=-4.010-2 m
D.在t=0.1 s時(shí),速度沿y軸正方向
3.如圖7—2—3所示,S為振源,其振動(dòng)頻率f=100 Hz,所產(chǎn)生的簡諧橫波向右傳播,波速v=80 m/s,P、Q為波的傳播途徑中的兩點(diǎn),已知SP=4.2 m,SQ=5.4 m,當(dāng)S點(diǎn)通過平衡位置向上
3、運(yùn)動(dòng)時(shí),則
圖7—2—3
A.P在波峰,Q在波谷
B.P在波谷,Q在波峰
C.P通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng),Q通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)
D.P、Q都在波峰
4.圖7—2—4所示是一列向右傳播的橫波在某一時(shí)刻的波形圖象.如果此列波的波速為2.4 m/s,則在傳播過程中位于x軸上0.3 m~0.6 m間的某質(zhì)點(diǎn)P,從這一時(shí)刻起在1 s內(nèi)所經(jīng)過的路程為
圖7—2—4
A.2.56 cm B.2.4 cm C.0.16 m D.0.02 m
5.(2001年全國高考綜合能力試題)如圖7—2—5(a)所示為一列簡諧橫波在t=20 s時(shí)的波形圖,圖(b)是這列波中P
4、點(diǎn)的振動(dòng)圖線,那么該波的傳播速度和傳播方向是
A.v=25 cm/s,向左傳播 B.v=50 cm/s,向左傳播
C.v=25 cm/s,向右傳播 D.v=50 cm/s,向右傳播
圖7—2—5
6.在均勻的介質(zhì)中,各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上,相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離均為a,如圖7—2—6(a)所示,振動(dòng)從質(zhì)點(diǎn)1開始并向右傳播,其振動(dòng)初速度方向豎直向上,經(jīng)過時(shí)間t,前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成的波形圖如圖7—2—6(b)所示,則該波的周期T,波速v分別是
圖7—2—6
A.T=,v= B.T=t,v=
C.T=t,v= D.T=t
5、,v=
7.一列沿x正方向傳播的橫波,其振幅為A,波長為λ,某時(shí)刻波的圖象如圖7—2—7所示,在該時(shí)刻,某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(λ,0),經(jīng)過四分之一周期后,該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為
圖7—2—7
A.λ,0 B.λ,A
C.λ,-A D.5/4 λ,A
8.如圖7—2—8所示,S為向上振動(dòng)的波源,頻率為100 Hz,所產(chǎn)生的正弦波向左、右傳播,波速為80 m/s.已知SP=17.4 m,SQ=16.2 m,則當(dāng)S通過平衡位置向上振動(dòng)時(shí)
圖7—2—8
A.P在波峰,Q在波谷 B.P、Q都在波峰
C.P在波谷,Q在波峰 D.P、Q均在平衡位
6、置
二、填空題(每小題6分,共24分)
9.一列橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖7—2—9所示,沿x正方向傳播.已知在0.9 s末,P點(diǎn)出現(xiàn)第三次波谷,則從零時(shí)刻算起,經(jīng)_______s,在Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰.
圖7—2—9 圖7—2—10
10.如圖7—2—10所示為一列簡諧橫波某時(shí)刻的圖象,若已知P點(diǎn)的振動(dòng)方向向上,則這列波正在向_______傳播.
11.沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧波在t=0時(shí)刻的波形如圖7—2—11所示.已知波速是10 m/s,圖上質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置為x=17 m,則質(zhì)點(diǎn)P至少再經(jīng)過_______s到達(dá)波峰.
7、圖7—2—11
12.一列簡諧波在x軸上傳播,波速為50 m/s,已知t=0時(shí)刻的波形圖象如圖7—2—12A所示,圖中M處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正經(jīng)過平衡位置沿y軸的正方向運(yùn)動(dòng).請將t=0.5 s時(shí)的波形圖象畫在圖B上(至少要畫出一個(gè)波長).
圖7—2—12
三、計(jì)算題(共36分)
13.(12分)一列正弦橫波在x軸上傳播,a、b是x軸上相距sab=6 m的兩質(zhì)點(diǎn),t=0時(shí),b點(diǎn)正好振動(dòng)到最高點(diǎn),而a點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng),已知這列波的頻率為25 Hz.
(1)設(shè)a、b在x軸上的距離小于一個(gè)波長,試求出該波的波速.
(2)設(shè)a、b在x軸上的距離大于一個(gè)波長,試求出該波的波速.
14.
8、(12分)如圖7—2—13中的實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象,虛線是經(jīng)過0.2 s時(shí)的波形圖象.
(1)假定波向左傳播,求它傳播的可能距離.
(2)若這列波向右傳播,求它的最大周期.
(3)假定波速是35 m/s,求波的傳播方向.
圖7—2—13
15.(12分)一列波沿x軸正方向傳播的簡諧波,在t=0時(shí)刻的波形圖如圖7—2—14所示,已知這列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是0.4 s,求:
(1)這列波的波速是多少?
(2)再經(jīng)過多少時(shí)間質(zhì)點(diǎn)R才能第一次到達(dá)波峰?
(3)這段時(shí)間里R通過的路程是多少?
圖7—2—14
參考答案
一、1.AC
9、D 2.BC 3.B 4.C 5.B 6.A 7.C 8.A
二、9.1.4 10.向右 11.1.3
12.由t=0時(shí)M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向可判斷出波是沿x軸負(fù)方向傳播的,經(jīng)t=0.5 s波傳播的距離s=vt=500.5 m=25 m,波長λ=20 m,因此波向x軸負(fù)方向傳播的距離是1λ,而波形每傳播一個(gè)波長恢復(fù)原形一次,故只需將A圖中各點(diǎn)相應(yīng)左移λ即5 m,即可得到新的波形圖,如圖所示.
三、13.(1)當(dāng)a、b小于一個(gè)波長時(shí),設(shè)波由a→b,則λ=sab,λ==8 m
v=λf=825 m/s=200 m/s
設(shè)波由b→a,則λ=sab λ=4sab=46 m=24
10、 m
v=λf=2425 m/s=600 m/s
(2)若ab間距離大于一個(gè)波長
當(dāng)波由a→b時(shí),nλ+λ=sab
λ=(n=1、2、3……)
故波速v=λf=(2425)/(4n+3)=600/(4n+3)(n=1、2、3……)
當(dāng)波由b→a時(shí),nλ+λ=sab
λ=(n=1、2、3……)
故波速v=λf=600/(4n+1) (n=1、2、3……)
14.(1)向左傳播時(shí)傳播的距離為
s=(n+)λ=(n+)4 m =(4n+3)m (n=0、1、2…)
(2)根據(jù)t=(n+)T 得T=
在所有可能的周期中,當(dāng)n=0時(shí)的最大,故Tm=0.8s
(3)波在0.2 s內(nèi)傳播的距離s=vt=7 m,等于個(gè)波長,故可判得波向左傳播.
15.P點(diǎn)兩次出現(xiàn)波峰的最短時(shí)間是0.4 s,所以這列波的周期T=0.4 s.
(1)由波速公式得 v=x/T=4/0.4 m/s=10 m/s
(2)由t=0時(shí)刻到R第一次出現(xiàn)波峰,波移動(dòng)的距離s=(9-2) m=7 m.則t=s=0.7 s
(3)在上述時(shí)間內(nèi),R實(shí)際振動(dòng)時(shí)間t1=0.7 s-0.4 s=0.3 s,
因此R通過的路程為s路=42 cm=6 cm.
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