- 波的图象
- 共223题
10.图(a)为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为和
,图(b)为质点b从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、ab两点间的距离为x=xb﹣xa=6﹣2=4m,振动从a传播到b的时间为半个周期,为t==4s,所以波速为:v=
=
=1m/s,但是b点该时刻的振动方向是沿y轴正方向,由微平移法可知波向﹣x轴方向传播,选项A错误.B、质点a振动4s,是经过了半个周期,质点运动过的路程为振幅的2倍,即为1m,选项B错误C、此时刻b的振动方向是向y轴正方向,ab间相隔半个波长,振动步调完全相反,所以此时刻质点a的速度沿﹣y方向,选项C错误.D、在t=2s时,质点b在正的最大位移处,ab两质点的振动步调完全相反,所以质点a在负的最大位移处,此时a的速度为零,选项D正确.
考查方向
解题思路
考察了简谐波的传播和质点的振动,解答该题要熟练的掌握波传播方向的判断,常用的方法有“微平移法”、“带动法”、“上下坡法”、“振向波向同侧法”
易错点
振动图像与波动图像区别于联系
知识点
18.如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源S1和S2分别位于x轴上-0.2m和1.2m处,两列波的波速均为v=0.4m/s、振幅均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图像,此刻平衡位置处于x轴上0.2m和0.8m的P、Q两质点刚开始振动,质点M的平衡位置处于x=0.5m。则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
有图像可知,波长相等,波速也相等,所以周期相等 所以周期都为1s;机械波中的质点不可能随波迁移,B错;由图知波长λ=0.4m,由v=
得,波的周期为T=
=1s,两质点传到M的时间为
T,当t=1s时刻,两波的波谷恰好传到质点M,所以位移为﹣4cm,C对;再叠加过程中,质点依然在振动,不可能始终静止在最高点,所以D错
考查方向
解题思路
由波的传播方向来确定质点的振动方向.两列频率相同的相干波,当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,则振动情况相同时振动加强;振动情况相反时振动减弱.由图读出波长,从而算出波的周期.根据所给的时间与周期的关系,分析质点M的位置,确定其位移.
易错点
机械波以及振动图像容易弄混淆,区别的方式是看横坐标代表的物理量
知识点
请从33~35题中选做一道。
33.【物理—选修3-3】
(1)下列说法正确的是( )(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分 )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体
E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
(2)如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为,横截面积为
,小活塞的质量为
,横截面积为
;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为
,气缸外大气压强为
,温度为
。初始时大活塞与大圆筒底部相距
,两活塞间封闭气体的温度为
,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度
取
,求
(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度
(ii)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强
34.【物理—选修3-4】
(1)在双缝干涉实验中,分布用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距
相比
( )
(填“>”“<”或“=”)。若实验中红光的波长为
,双缝到屏幕的距离为
,测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为
,则双缝之间的距离为 ( )
。
(2)甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播,波速均为
,两列波在
时的波形曲线如图所示,求
(i)时,介质中偏离平衡位置位移为16
的所有质点的
坐标
(ii)从开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为
的质点的时间
35.【物理—选修3-5】
(1)在某次光电效应实验中,得到的遏制电压与入射光的频率
的关系如图所示,若该直线的斜率和截距分别为
和
,电子电荷量的绝对值为
,则普朗克常量可表示为( ),所用材料的逸出功可表示为( ) 。
(2)如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间。A的质量为,B、C的质量都为
,三者都处于静止状态,现使A以某一速度向右运动,求
和
之间满足什么条件才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。
正确答案
33. (1)BCD
(2)(i)设初始时气体体积为,在大活塞与大圆筒底部刚接触时,缸内封闭气体的体积为
,
温度为,由题给条件得
①
②
在活塞缓慢下移的过程中,用表示缸内气体的压力,由力的平衡条件得
③
故缸内气体的压强不变。由盖-吕萨克定律有
④
联立①②④式并代入题给数据得
=330K ⑤
(ii)在大活塞与大圆筒底部刚接触时,被封闭气体的压强为。在此后与气缸外大气达到热平衡
的过程中,被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为,由查理定律,有
⑥
联立③⑤⑥式并代入题给数据得
5Pa ⑦
34.(1)> 0.300
(2)(i)t=0时,在x=50cm处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移16cm.
两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm。
从图线可以看出,甲,乙两列波长分别为
,
①
甲,乙两列波波峰的x坐标分别为
,
… ②
,
… ③
由①②③式得,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的坐标为
,
,… ④
(ii)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16cm.t=0时,两波波谷间的x坐标之差为
⑤
式中,和
均为整数。将①式代入⑤式得
⑥
由于,
均为整数,相向传播的波谷间的距离最小为
⑦
从=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点时间为
⑧
代入数值得
=0.1s ⑨
35.(1)
(2) A向右运动与C发生第一次碰撞,碰撞过程中,系统的动量守恒,机械能守恒。
设速度方向向右为正,开始时A的速度为,第一次碰撞后C的速度为
,A的速度为
。由动能守恒定律和机械能守恒定律得
①
②
联立①②式得
③
④
如果>M ,第一次碰撞后,A与C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能与B发生碰撞;如果
,第一次碰撞后,A停止,C以A碰撞前的速度向右运动,A不可能与B发生碰撞;所以只考虑
<
的情况。
第一次碰撞后,A反向运动与B发生碰撞。设与B发生碰撞后,A的速度为,B的速度为
,同样有
⑤
根据题意,要求A只与B,C各发生一次碰撞,应有
⑥
联立④⑤⑥式得
⑦
解得 ⑧
另一解舍去。所以,m和M应满足 的条件为
<M
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
扫码查看完整答案与解析