1、高考资源网() 您身边的高考专家自主广场我夯基我达标1.一列简谐横波在图12-3-5中x轴上传播,a、b是其中相距为0.3 m的两点,在某时刻a点质点正位于平衡位置向上运动,b点质点恰巧运动到下方最大位移处.已知横波的传播速率为60 m/s,波长大于0.3 m,则( )图12-3-5A.若该波沿x轴负方向传播,则频率为150 HzB.若该波沿x轴负方向传播,则频率为100 HzC.若该波沿x轴正方向传播,则频率为75 HzD.若该波沿x轴正方向传播,则频率为50 Hz思路解析:由题意,若波沿x轴负方向传播,则ab=,=ab=0.4 m所以=v/f所以f= Hz=150 Hz选项A正确,选项B错
2、,若波沿x轴正方向传播,则ab=,=1.2 mf=Hz=50 Hz选项C错,选项D正确.答案:AD2.如图12-3-6所示,在平面xOy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0 m/s,频率为2.85 Hz,振幅为8.010-2 m.已知t=0时,P点质点的位移为y=4.010-2 m,速度沿y轴正方向,Q点在P点右方9.010-1 m处,对于Q点的质点来说( )图12-3-6A.在t=0时,位移为y=-4.010-2 mB.在t=0时,速度沿y轴负方向C.在t=0.1 s时,位移为y=-4.010-2 mD.在t=0.1 s时,速度沿y轴正方向思路解析:因为=m,PQ=910-1 m
3、,按题意画出t=0时刻的波形图,如下图实线所示,由波形图可判定选项A错,选项B正确.周期T=0.4 s,t=0.1 s=,波形向x轴正方向平移如下图中虚线所示,则选项C正确.此刻Q点速度方向沿y轴负方向,选项D错.答案:BC3.如图12-3-7所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距14.0 cm,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正方向最大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00 s后,a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移达到负极大.则这一简谐波的波速可能是( )图12-3-7A.4.67 m/s B.6 m/s C.10 m/s D.14
4、m/s思路解析:先根据题干所述,画出a、b之间的波形图,由波从左向右的传播方向,及b点的振动方向可知,a、b之间至少为3/4,即(m+3/4)=14.0 m(m=0,1,2, ),由已知可得时间关系:1.00 s至少应为T/4,即(nT+T/4)=1.00 s.在讨论振动和波的问题时,首先应想到的是周期性、重复性.这种重复性既表现在时间上又表现在空间上,=分 1444m+3式 m,T= s,由速度公式可得v=,当n=0,m=0时,v=4.67 m/s当n=1,m=1时,v=10 m/s,其余数值都不可能.答案:AC4.如图12-3-8所示,实线是某时刻的波形图象,虚线是0.2 s后的波形图.图
5、12-3-8(1)若波向左传播,求它的可能周期和最大周期.(2)若波向右传播,求它的可能传播速度.(3)若波速是45 m/s,求波的传播方向.思路解析:(1)波向左传播,传播的时间为t=T+nT(n=0,1,2,)所以T=4t/(4n+3)=40.2/(4n+3)=0.8/(4n+3) s,(n=0,1,2,3,)最大周期为:Tm=s=0.27 s.(2)波向右传播t=+nT(n=0,1,2,3,)所以T=0.8/(4n+1) s,(n=0,1,2,)而=4 m所以v=5(4n+1) m/s(n=0,1,2,).(3)波速是45 m/s,设波向右传播,由上问求得向右传播的波速公式为:45=5(
6、4n+1)解得n=2.故假设成立,波向右传播.答案:(1)T=0.8(4n+3) s,(n=0,1,2,3,) Tm=0.27 s(2)v=5(4n+1) m/s(n=0,1,2,)(3)向右传播5.一列横波在x轴上传播,当t=0和t=0.005 s时的两波形图如图12-3-9.求:图12-3-9(1)设周期大于(t2-t1),如果波向右(或向左)传播时,波速各为多少?(2)设周期小于(t2-t1),波速为6 000 m/s,求波的传播方向.思路解析:(1)因为(t2-t1)T,所以波传播的距离小于一个波长,由图看出,=8 m,则x1=2 m,x2=6 m.如波向右传播则波速为:v右=m/s=
7、400 m/s如波向左传播则波速为:v左=m/s=1 200 m/s(2)因为x=vt=6 0000.005 m=30 m且x=3+x2=30 m因此波向左传播.答案:(1)v右=400 m/s,v右=1 200 m/s(2)波向左传播6.已知一列简谐横波在t=0时刻的波动图象如图12-3-10所示,再经过1.1 s时,P点第3次出现波峰,求:(1)波速v;(2)从图示时刻起,Q点再经过多长时间第一次出现波峰?图12-3-10思路解析:(1)由传播方向可以判断P点在t=0时刻振动的方向向下,需经2个周期第3次达到波峰位置,即2T=1.1 s所以T=1.1 s=0.40 s所以v=10.0 m/
8、s.(2)由图知A点在t=0时刻向下振动,即振源的起振方向向下,故Q点亦向下起振,起振后须经3T/4才第一次到达波峰,则Q点第一次到达波峰经历的时间t=T=+0.40 s=0.4 s.答案:(1)10.0 m/s(2)0.4 s我综合我发展7.如图12-3-11所示中的实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图线,经0.3 s后,其波形如图中虚线所示.设该波的周期T大于0.3 s,求:图12-3-11(1)波长和振幅;(2)若波向右传播,求波的周期和波速;(3)若波向左传播,求波的周期和波速.思路解析:(1)从波形图线上直接读出波长和振幅分别为2 cm和A=10 cm.(2)由题图知波向右传播,且T
9、大于0.3 s,知在0.3 s时间内传播的距离小于波长,从图知向右传播了3/4,所用时间应为0.3 s=T,T=0.4 s,故v=5 m/s.(3)波向左传播,且T大于0.3 s,知在0.3 s时间内波传播的距离小于波长,从图知向左传播了,所用时间应为0.3 s=T,T=1.2 s,故v=m/s.答案:(1)=2 m,A=10 m(2)T=0.4 s,v=5 m/s(3)T=1.2 s,v=m/s8.(2006重庆高考)图12-3-12为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x坐标取
10、值范围是( )图12-3-12A.2 cmx4 cm B.2 cmx4 cmC.2 cmx3 cm D.2 cmx3 cm思路解析:由平移法画出振动状态传到S点时的波形如图虚线所示,不难看出PR范围内2 cmx3 cm的质点正在向y轴负方向运动.答案:C9.一列简谐波在x轴上传播,如图12-3-13,t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示.已知t=t2-t1=0.1 s,问:图12-3-13(1)若波沿x轴正方向传播,且tT,这列波的传播速度是多大?(2)若波沿x轴正方向传播,但t无约束条件,波速是多大?(3)若传播方向及周期均无约束条件,波速是多大?(4)若波速v=340
11、 m/s,则波向哪个方向传播?思路解析:(1)从图知,该波的波长为8 m,因tT,故x,由图知t=T/4,T=0.4 s,则:v=/T=20 m/s.(2)由于t无约束条件,由振动的周期性,则t=(n+1/4)T,T=s,则:v=/T=20(4n+1) m/s.(3)因传播方向及周期均无约束条件,则波传播的双向性和时间周期性均要考虑:当波沿x轴正方向传播,由振动的周期性,则t=(n+1/4)T,T=s,则:v=/T=20(4n+1) m/s.当波沿x轴负方向传播,由振动的周期性,则t=(n+3/4)T,T=s,则:v=/T=20(4n+3) m/s.(4)波在t时间内移动的距离x=vt=340
12、0.1 m/s=34 m/s=4,由图可知向x轴正方向传播.答案:(1)v=20 m/s(2)v=20(4n+1) m/s(n=0,1,2,)(3)波沿x轴正方向传播,v=20(4n+1) m/s(n=0,1,2,)波沿x轴负方向传播,v=20(4n+3) m/s(n=0,1,2,)(4)向x轴正方向传播.10.如图12-3-14,实线是某时刻的波形图象,虚线是经0.4 s后的波形图象.图12-3-14(1)假设波向右传播,它传播的可能距离、可能速度、最大周期分别是多少?(2)假设波速是92.5 m/s,波的传播方向如何?思路解析:(1)波向右传播,经0.4 s后,它传播的距离s=(k+)=4(k+) m(k=0,1,2,)可能速度v=10(k+) m/s(k=0,1,2,)设可能周期为T,则(k+)T=0.4,T=(k=0,1,2,)则最大周期Tm= s=5.3 s.(2)若波向右传播,则v=10(k+)(k=0,1,2,)若波向左传播,则v=10(k+)(k=0,1,2,)当10(k+)=92.5时,k=9.25-0.75=8.510(k+)=92.5时,k=8,k是整数,所以波向左传播.答案:(1)s=4(k+)(k=0,1,2,)v=10(k+) m/s(k=0,1,2,)Tm=5.3 s(2)波向左传播高考资源网版权所有,侵权必究!