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题型:简答题
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简答题

手握一根水平绳的一端上下抖动,在t时刻绳上呈现的波形如图10-7,如果绳上C点此时的振动方向是向下的,人物握住的是绳子的端,若人手握住的是左端,那么图中各点振动方向向上的点有             。             

图10—7

正确答案

右,B、C和D

这是根据质点振动方向判断波的传播方向的题目。由质点C向下振动,根据上面提到的方法的任一种,不难判定波向左传播,振源在右端,人手握住绳子右端。

若左端为振源,波向右传播,顺着波传播方向看:“下坡上”,因而向上振动的点为B、C和D       

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简答题

如图10—5是某时刻的波动图象,其中质点P沿y轴正方向运动,则波的传播方向如何?质点A的振动方向如何?             

图10—5

正确答案

(1)波向右传播(2)质点a向下振动。

平移法:质点P沿y轴正方向运动,只有将波形向右平移质点P沿才y轴正方向运动,因而波向右传播。波形向右平移,质点a处波形在质点a的下方,质点a向下振动。

图10—6

质点带动法:质点P应由它左方的质点带动,振源在它左测,波向右传播。

上坡下坡法:由“下坡上”,在质点P向右运动才是下坡,因而波向右传播。   

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简答题

(1)位于坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v =" 40" m/s ,已知t = 0时刻波刚好传播到x =" 13" m处,部分波形如图所示.则波源S起振时的振动方向沿y   方向(“正”或“负”)其振动的周期为         s.

⑵ 如图所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率5.3×1014Hz的单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角。已知光在真空中的速度c=3×108m/s,玻璃的折射率n=1.5,求:

①光在棱镜中的波长是多大?

②该束光线第一次从CD面出射时的折射角。

正确答案

(1)正(2分)  0.2 (2分) 

(2)①                                   (2分)

故在AB面发生全反射,在CD面,

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填空题

一列横波沿x轴正方向传播,t0=0时刻的波形如图所示,此时波刚好传到x=3 m处,此后x=1 m处的质点比x=-l m处的质点____(填“先”“后”或“同时”)到达波峰位置;若该波的波速为10 m/s,经过△t时间,在x轴上-3-3 m区间内的波形与t0时刻的正好相同,则△t=____。

正确答案

后,0.4n s(n=1、2、3)

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填空题

一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿-y运动,经过0.1 s第一次到达平衡位置,波速为5 m/s,那么

(1)该波沿________(选填“+x”或“-x”)方向传播;

(2)图中Q点(坐标为x=7.5 m的点)的振动方程y=________cm;

(3)P点的横坐标为x=________m。

正确答案

(1)-x 

(2)5cos t 

(3)2.5

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简答题

如图甲所示为某波源的振动图象,图乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=1s时的振动状态,请在图丙中画出t=5s时质点的振动状态。

正确答案

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填空题

沿x轴连续均匀的介质中,选距离为0.1m的等距离排列的0、1、2……10等11个点,这些点分别以自己的位置为中心,从0点沿x轴正方向,依次滞后0.02s向y轴正方向开始做简谐运动,如图甲所示。从0点开始振动后,第一次出现如图乙所示的图形历时____________s;该简谐波的传播速度是____________m/s。

正确答案

0.32,5

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简答题

(1)如图所示,左边为竖直弹簧振动系统,振子连接一根水平很长的软绳,沿绳方向取x轴.振子从平衡位置O以某一初速度向A端开始运动,振动频率为f=10 Hz,当振子从O点出发后,第五次经过O点时,x=15 cm处的质点恰好第一次从波峰回到其平衡位置,则下列说法正确的是(  )

(2)有一个底面直径和高都是d的空圆筒,眼在A处恰好能看到底圆跟侧壁的交点B,如图所示,现将某种液体注满圆筒,在A处沿原方向看去,能看到底圆的中心C,请问这种液体的折射率是多少?

正确答案

(1)CD (2)

(1)由题意可知波的周期为0.1 s,第五次经过O点时,即经过2个周期,波向前传播到20 cm处,所以波的传播速度v==100 cm/s,A项错误;绳上各质点并不随波的方向发生迁移,B项错误;而绳上各质点的振动频率均为10 Hz,C项正确;当振子从O点出发后,第2次经过O点时,x=5 cm处的质点正远离平衡位置运动,D项正确.

(2)根据题意可以画出光路图,如图所示.根据几何知识可知,sin i=,sin r=.根据折射率公式可得:n=.

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简答题

(12分)一列横波如下图所示,波长m,实线表示时刻的波形图,虚线

s时刻的波形图.求:

(1)波速多大?(2)若,波速又为多大?

正确答案

(1)若波沿x轴正方向传播若波沿x轴负方向传播

(2)波沿x轴正方向传播,波沿x轴负方向传播

试题分析:由于题中没有明确给出波的传播方向,故需要对波沿x轴正方向和沿x轴负方向传播分别进行分析,又因为题中没有给出与周期T的关系,故波的速度具有多解性。

(1)若波沿x轴正方向传播,则从波的图象中可看出波传播的最小距离为

所以波传播的可能距离是    (2分)

则波的可能速度为  (1分)

其中(1分)

若波沿x轴负方向传播,则从波的图象中可看出波传播的最小距离为

所以波传播的可能距离是     (2分)

则波的可能速度为 (1分)

其中 (1分)

(2)当时,根据波的波动和振动的对应性可知

这时波速的通解表达式     (2分)

则若波沿x轴正方向传播,波的速度为 (1分)

则若波沿x轴负方向传播,波的速度为(1分)

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填空题

一列简谐横波沿x轴正方向传播,各质点的振幅为2cm,某时刻相距30m的两质点a、b的位移都为1cm,但运动方向相反,质点a沿y轴反方向运动,质点b沿y轴正方向运动(如下面左图),则这列波的波长最大为      m。

正确答案

90

试题分析:设波动方程为,由题意,两点的位移都是1cm,振幅都是2cm,则有,代入波动方程得,,当波长最长时,x分别取,由题意可知此时有,故解得最长波长为

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简答题

(10分)如图,一列简谐横波向右传播,沿波的传播方向上有相距为的P、Q两质点。某时刻P、Q两质点都处于平衡位置,且P、Q间仅有一个波峰。经过时间t,Q质点第一次运动到波谷,试求出波速的可能值。

正确答案

试题分析:由题意知PQ之间的波形图如下图所示:

图a:波长,质点Q经过第一次运动到波谷,所以周期,故波速;图b:波长,质点Q经过第一次运动到波谷,所以周期,故波速;图c:波长,质点Q经过第一次运动到波谷,所以周期,故波速;图d:波长,质点Q经过第一次运动到波谷,所以周期,故波速

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题型:简答题
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简答题

(1)在以下说法中,正确的是      (本小题6分。在给出的四个选项中,可能只有一项符合题目要求,也可能有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)

(2)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.

正确答案

(1)AD(2)

(1)AD   (本小题6分。在给出的四个选项中,可能只有一项符合题目要求,也可能有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)

(2)(9分)解:画出如图光路图,设折射角为r,根据折射定律

解得

由几何知识得,ΔOPQ为直角三角形,所以两个光斑PQ之间的距离

解得 

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简答题

一列横波在x轴上传播,在t1=0时刻波形如图中实线所示,t2=0.05s时刻波形如图中虚线所示.

(1)由波形曲线读出这列波的振幅和波长;

(2)若周期大于,则最小波速是多少?方向如何?最大波速是多少?方向如何?

正确答案

(1)0.2m 8m

(2)40m/s,方向沿x轴正方向 280m/s,方向沿x轴负方向

(1)A=0.2m;λ=8m

(2)由于,即

当波沿x轴正方向传播时,可能的周期为

,且n=0或1

当波沿x轴负方向传播时,可能的周期为

,且n=0或1

由波速公式可知,当速度v最小时,周期T最大.分析上面两类情况可知,当周期最大时,波沿x轴正方向传播,且在中,取n=0即,则

最小速度,方向为沿x轴正方向.

当速度v最大时,周期T最小.分析上面两类情况可知,

当周期最小时,波沿x轴负方向传播,且在中,取n=1,即,则

最大速度,方向为沿x轴负方向.

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填空题

在机械波的传播过程中,媒质的质点并没有沿波的传播方向发生迁移,波向外传播的是____________;在单位体积中所包含的波的能量被称为波的能量密度,记为w,其单位为J/m3,而波的强度定义为单位时间沿着传播方向通过单位面积的波的能量,记为I。若波的传播速度为v,则I=____________。

正确答案

振动形式和能量,wv

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填空题

一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A,如图所示,已知波的传播速度为48m/s。请回答下列问题:

(1)从图示时刻起再经过____________s,质点B第一次处于波峰;

(2)写出从图示时刻起质点A的振动方程为____________cm。

正确答案

(1)0.5

(2)

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