- 电磁波及其应用
- 共2372题
一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示,其x=0处质点的振动图象如图乙所示,由图象可知:简谐波沿x轴______方向传播(填“正”或“负”),波速为______m/s,t=10.0s时刻,x=4m处质点的位移是______m.
正确答案
由图象乙可知t=0.8s时x=0处的质点向下振动,由波的传播方向与质点振动方向的关系知:波沿x轴负向传播.
由甲图知:波长λ=8m,由乙图知:周期T=1.6s,则波速v==5m/s.
t=10.0s=6.25T,由从甲图开始经过时间10.0s-0.8s=5.75T,由甲图分析得知,t=10.0s时刻,x=4m处质点位于波谷,其位移为y=-0.05m.
故答案为:负,5,-0.05
在均匀介质中,所示各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点间的距离为a,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经时间t,前13个质点第一次形成如图所示的波形,该波的周期为______.
正确答案
由题,波向右传播,质点1的起始速度方向竖直向上,介质中各质点的起振方向都向上,而图中质点13振动方向向下,说明波并不是刚传到质点13,已经振动了半个周期,则有2T=t,得到T=.
故答案为:.
一质点做简谐振动,先后以相同的动量经过A、B两点,历时1s,质点通过B点后再经1s第2次通过B点,在这2s内质点的路程为12cm,求:质点振动的周期和振幅分别为多大?
正确答案
简谐运动的质点,先后以相同的速度通过A、B两点,则可判定这两点关于平衡位置O点对称,所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等.
那么平衡位置O到B点的时间t1=0.5s,
因过B点后再经过t=1s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则有从B点到最大位置的时间t2=0.5s,
因此,质点振动的周期是T=4×(t1+t2)=4s
质点总路程的一半,即为振幅.所以振幅cm=6cm;
答:质点振动的周期和振幅分别为多大4s和6cm.
如图11-7所示,一平面简谐波沿x轴传播,已知周期T="8" s,t时刻波形曲线如图所示,写出该波的振幅A、波长λ、角速度ω、频率ν和波速u.
图11-7
正确答案
A="3" m;λ="16" m;ν="0.125" Hz;ω="0.25" rad/s;u="2" m/s
振幅为振子偏离平衡位置的最大位移,A="3" m,波长λ为波在同一个周期内传播的距离λ="16" m,由公式u=得波速u=
m/s="2" m/s,又频率ν=
=
Hz="0.125" Hz,角速度ω="2πv=2×3.14×0.125" rad/s="0.25" rad/s.
如图所示是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点.现从图示时刻开始计时,经过______s时间,M点第二次到达波谷;这段时间里,N点经过的路程为______ cm.
正确答案
由图读出波长λ=1.6m,周期T==
s=4s
波由图示位置传到M的时间为t1==
s=22s
波传到M时,起振方向向上,经过1T=7s,M点第二次到达波谷,故从图示时刻开始计时,经过29s时间,M点第二次到达波谷;
由t=29s=7T,则这段时间里,N点经过的路程为S=
•4A=29×5cm=145cm.
故答案为:29; 145
一列横波沿直线传播,在传播方向上有相距1.2 m的A、B两点如图所示,当波传到其中的某一点时开始计时,已知在4s内A处质点恰好完成了8次全振动, B处质点恰好完成了10次全振动,则
⑴ 判断这列波的传播方向;
⑵ 波长为多大?传播速度为多大?
正确答案
⑴从B向A传播⑵ 1.5m/s.
(由题意可知,4s内B处质点振动的次数较多,这说明B处质点先振动,
所以这列波是从B向A传播, (2分)
周期为 T = s =" 0.4" s (2分)
4s内A处质点振动的次数比B处质点少振动两次,这说明波从B处振动形式传到A处要经过2个周期,所以A、B间沿传播方向上的距离为2个波长,即波长为
λ = m =" 0.6" m, (2分)
波速为 v = = 1.5m/s. (2分)
本题考查了横波的传播,4s内B处质点振动的次数较多,这说明B处质点先振动,
所以这列波是从B向A传播,在求周期时,一定要注意A点发生8次全振动的时间小于4s,4s内A处质点振动的次数比B处质点少振动两次,这说明波从B处振动形式传到A处要经过2个周期,所以A、B间沿传播方向上的距离为2个波长,根据公式可求得波长,即可求出波速。
(1)下列说法中正确的是______
A.无影灯是利用光的衍射原理
B.全息照片用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减少透射光的强度
D.在光的双缝干涉实验中,将入射光由红光改为紫光,则条纹间距变宽
E.如果测量到来自遥远星系上的元素发出的光波长变长,这说明该星系正在远离我们
(2)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,波源通过的路程是多少?
正确答案
(1)A、光源较大时,本影很小,无影灯是利用光的直线传播原理制成的,故A错误.
B、全息照片主要是利用了激光的单色性,即相干性来拍摄照片的.故B正确.
C、拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度.故C错误.
D、在光的双缝干涉实验中,条纹的间距与波长成正比,红光的波长比紫光的波长长,所以将入射光由红光改为紫光时条纹间距变窄.故D错误.
E、来自遥远星系上的元素发出的光波长变长,频率变小,产生多普勒效应,说明星系离我们的距离越来越大.故E正确.
故选BE
(2)①波源从平衡位置沿x轴负方向振动,故波的最前端必然从平衡位置沿x轴负方向振动,由题结合图可知还有波长的波形没有画出来,则有
T=1.5s,解得T=1.2s
②由图读出波长λ=0.6m,则波速为v==0.5m/s
波源O振动1.5s时距离y=5.4m的质点最近的波峰传到y=5.4m处需要的时间为t1==
s=10.2s
y=5.4m处的质点第二到达波峰需要的时间为t=1.5s+t1+T=12.9s
故波源0通过的路程为s=×4A=1.72m
故答案为:
(1)BE
(2)①波源的周期为1.2s.
②波源0通过的路程为1.72m.
以4m/s速度正对海岸(海岸为一山崖)驶来的轮船,鸣笛后7.5s听到回声.若声凌晨在空气中的传播速度是340m/s,听到回声时,船离岸还有______m远.
正确答案
笛声传播的路程s声=v声t=340m/s×7.5s=2550.
轮船行驶的路程s船=v船t=4×7.5m=30m
则听到回声时,船离岸的距离s=(s声+s船)-s船=1260m
故答案为:1260
浅水处水波的速度跟水深度有关,其关系式是v=,式中h为深度,g为重力加速度,如图(1)所示是一个池溏的剖面图,A、B两部分深度不同,图(2)是从上往下俯视,看到从P处向外传播水波波形(弧形实线代表波峰),垂直池岸有一把刻度尺,若已知A处水深20cm,那么B处水深是多少?
正确答案
f一定,由v=λf知,v与λ成正比,
由关系式为v=,可得
=
=
由图可知:λ2=2λ1
解得h2=80cm
答:B处水深是80cm.
空气中的声速是340m/s,水中声速是1450m/s,在空气中波长为1m的声波,在水中传播时的波长为______,该声波在铁轨中传播时波长为14.1m,那么在铁轨中声速为______.
正确答案
声波从空气进入水后频率不变,由波速公式v=λf得,波速与波长成正比,则有
=
已知v空=340m/s,v水=1450m/s,λ空=1m,解得λ水=4.26m
由=
,代入解得,v铁=4794m
故答案为:4.26m;4794m
如图所示,利用超声波可以探测鱼群的位置,在一只装有超声波发射和接受装置的渔船上,当它向选定的方向发射出频率为5.8×104Hz的超声波后,经过0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波,已知频率为5.8×104Hz的超声波在水中的波长为2.5 cm.则这群鱼跟渔船的距离为________m.
正确答案
464
鱼跟渔船的距离为s,根据波的反射t= ①
又波速公式v=λf ②
由①②两式得:s=464 m
已知空气中的声速V空 =340m/s,有一声波在空气中的波长为λ空 =1m,则该声波的频率为__ __HZ。该声波在水中传播时(已知V水=1450m/s)的波长为 m。若已知该声波在铁轨中传播时的波长为14.4m,则可计算出铁轨中的声速为____ ____m/s。
正确答案
340 4.26 4896
试题分析:由公式,在水中传播时,频率不变,波长变为
,在铁轨中传播的声速为
点评:本题难度较小,波速由介质决定,频率由波源决定
如图所示,是一列简谐横波在传播方向上相距1.5m的P、Q两点的振动图线,若P点靠波源近些,则此波波长的最大可能值是______m.
正确答案
P质点离波源近,当PQ间之间的距离小于波长时,波长最大.由同一时刻P、Q两点的位移,画出P、Q间的波形图如图.λ=1.5m,最大波长λ=2m;
故答案为:2
测海的深度时,水面上一发声器发出声音1.5 s后接收到回声,已知声音在海水中传播速度为1 450 m/s,则海的深度为多少?
正确答案
1 087.5 m
设深度为h,从发声到返回的时间为t="1.5" s。
则2h=vt,
="1" 087.5 m。
一列横波在x轴上沿正方向传播,A、B为x轴上相距为20 m两点,A在波峰时,B恰在平衡位置,经过Dt=5s,且 T
求:(1)波长l;(2)周期T ;(3)可能的波速
正确答案
(1)(n=1、2、3……)
(2)
(3)(n=1、2、3……)
略
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