1、【课堂新坐标】 (教师用书)2013-2014 学年高中物理 课后知能检测 7 沪科版选修 3-41.(多选)如图 2310 所示是一列波 t 时刻的图像,图像上有 a、 b、 c 三个质点,下列说法中正确的是( )图 2310A a、 b 两质点此时刻速度方向相同B a、 c 两质点此时刻加速度方向相同C c 质点此时速度方向沿 y 轴负方向D a 质点此时速度方向沿 y 轴正方向【解析】 a、 b 两质点在相邻的波峰与波谷之间,振动方向相同, a、 c 两质点都位于x 轴下方,加速度方向均指向 y 轴正方向由于波的传播方向不确定, a、 c 两质点的速度方向无法判断,故 C、D 选项错误【
2、答案】 AB2在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波一质点由平衡位置竖直向上运动,经0.1 s 到达最大位移处,在这段时间内波传播了 0.5 m则这列波( )A 周期是 0.2 s B 波长是 0.5 mC 波速是 2 m/s D 经 1.6 s 传播了 8 m【解析】 由题意知 0.1 s,故 T0.4 s,A 错误; x 0.5 m,故 2 T4 4m,B 错误;由 v m/s5 m/s,C 错误;经 t1.6 s 传播的距离 T 20.4 x vt51.6 m8 m,D 正确【答案】 D3某地区地震中的横波和纵波传图 2311播速率分别约为 4 km/s 和 9 km/s.一种简易地震仪由
3、竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子H 组成(如图 2311 所示)在一次地震中,震源在地震仪正下方,观察到两振子相差 5 s 开始振动,则( )A P 先开始振动,震源距地震仪约 36 kmB P 先开始振动,震源距地震仪约 25 kmC H 先开始振动,震源距地震仪约 36 kmD H 先开始振动,震源距地震仪约 25 km【解析】 由于地震波中的纵波传播速率较大,即纵波先到达地震仪,根据纵波的特点,振动方向与波的传播方向在同一直线上,故弹簧振子 P 先振动;设震源与地震仪的距离为 x,根据两振子相差 5 s 开始振动,有 t,代入数据得 x36 km.xv横 xv纵【答案】 A4(2013西
4、安高二检测)一列简谐横波在 t0 时刻的波形如图 2312 中的实线所示 t0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期 T 大于 0.02 s,则该波的传播速度可能是( )图 2312A2 m/s B3 m/s C4 m/s D5 m/s【解析】 由题图知波长 8 cm,若波向右传播,则 T0.02 s,波速 v 14 T1 m/s.若波向左传播,则 T0.02 s,波速 v 3 m/s,选项 B 正8 cm0.08 s 34 T 8 cm0.083 s确【答案】 B5(2013海南中学检测)一列波长大于 1 m 的横波沿着 x 轴正方向传播处在 x11 m 和 x22 m 的两质点
5、A、 B 的振动图像如图 2313 所示由此可知( )图 2313A波长为 m43B波速为 1 m/sC3 s 末 A、 B 两质点的位移相同D1 s 末 A 点的振动速度大于 B 点的振动速度【解析】 由振动图像可知,振动的周期为 4 s,3 s 末质点 A 的位移为2 cm,质点B 的位移为零,选项 C 错误;1 s 末质点 A 的振动速度为零,质点 B 的振动速度最大,选项D 错误;由题图可知 A、 B 两点相距为 ,所以其波长为 m,波速为 m/s,选项 A 正确,34 43 13B 错误【答案】 A6(多选)(2013北京西城区期末)一列波源在 x0 处的简谐波,沿 x 轴正方向传播
6、,周期为 0.02 s, t0时刻的波形如图 2314 所示此时 x12 cm 处的质点 P 恰好开始振动则( )图 2314A质点 P 开始振动时的方向沿 y 轴正方向B波源开始振动时的方向沿 y 轴负方向C此后一个周期内,质点 P 通过的路程为 8 cmD这列波的波速为 4.00 m/s【解析】 质点 P 开始振动时的方向沿 y 轴负方向,波源开始振动时的方向沿 y 轴负方向,选项 A 错误,B 正确;此后一个周期内,质点 P 通过的路程为 4 个振幅,为 45 cm20 cm,选项 C 错误;这列波的波长 8 cm,波速为 4.00 m/s,选项 D 正确【答案】 BD7(2010上海高
7、考)如图 2315 所示,一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,实线和虚线分别表示 t10 和 t20.5 s(T0.5 s)时的波形,能正确反映 t37.5 s 时波形的是图( )图 2315【解析】 由题可知 0.5 s, T2 s t37.5 s3 T,再由特殊点振动法可以确T4 34定 D 选项正确【答案】 D8(多选)一列横波某时刻的波形如图 2316 所示,经过 0.25 s 图中 P 点第一次到达波峰的位置,此后再经 0.75 s, P 点的位移和速度可能是( )图 2316A位移是 2 cm,速度为零B位移是零,速度方向沿 y 的方向C位移是2 cm,速度为零D位移是零,速度方向沿
8、 y 的方向【解析】 此列波没有给出传播方向,因而可能向左也可能向右传播, P 点在平衡位置附近振动,由此入手确定 0.75 s 后的位移和速度如果此波向左传播,此时 P 点运动方向向上,经 0.25 s, P 点第一次到达波峰,此时经过 T,此后再经 0.75 s,即 T, P 点到达平衡位置并向上运动,故 B 正确;如果此波14 34向右传播,此时 P 点向下运动,经 0.25 s, P 点第一次到达波峰,此时经 T,此后再经340.75 s,即 3 个 T 后, P 点到达平衡位置并向下运动,故 D 正确34【答案】 BD9(多选)一列沿 x 轴传播的简谐横波某时刻的波形图如图 2317
9、 所示,此时图中P 质点的速度方向向下则下列说法中正确的是( )图 2317A当质点 P 位于最低点时,质点 A 一定到达波峰位置B当质点 P 位于最低点时,质点 A 一定到达平衡位置C当质点 P 位于最低点时,质点 B 一定到达平衡位置D当质点 P 位于最低点时,质点 B 一定在 x 轴下方【解析】 由质点 P 此时的振动方向可判断波沿 x 轴负向传播, P、 A 间沿 x 方向的距离为半个波长,因此 P 位于最低点时,质点 A 在波峰位置,A 正确,B 错误;由图可知:A、 B 间沿 x 方向距离大于 /4,所以 A 在波峰时, B 在平衡位置下方,C 错误,D 正确本题考查波动中质点的振
10、动,判断确定 P、 A, A、 B 间沿 x 方向的距离是关键【答案】 AD10(2011山东高考)如图 2318 所示,一列简谐横波沿 x 轴传播,实线为 t10时的波形图,此时 P 质点向 y 轴负方向运动,虚线为 t20.01 s 时的波形图已知周期T0.01 s.(1)波沿 x 轴_(填“正”或“负”)方向传播;(2)求波速图 2318【解析】 (1)根据“下坡上”判断,波向正方向传播(2)由题意知, 8 mt2 t1 T18v T联立式,代入数据解得v100 m/s.【答案】 (1)正 (2)100 m/s11(2013南通检测)如图 2319 所示为某一介质中的甲、乙两个质点振动的
11、位移随时间变化的图像,在 t5 s 时,两质点的振动方向_(选填“相同”或“相反”)由于两质点的振动,在介质中形成了两列机械波,两列波的波长之比 甲 : 乙_.图 2319【解析】 在 t5 s 时,两质点的振动方向相同某一介质中的甲、乙两个质点振动的位移随时间变化的图像,可知两列波动的周期之比为 12832,两列波的波长之比 甲 : 乙 32.【答案】 相同 32.12如图 2320 所示,实线是某时刻的波形图线,虚线是 0.2 s 后的波形图线(1)若波向左传播,求它传播的最小距离;(2)若波向右传播,求它的最大周期;(3)若波速为 35 m/s,求波的传播方向图 2320【解析】 (1)向左传播时传播的距离为s 4 m(n0、1、2、3),(n34) (n 34)可能值有 3 m、7 m、11 m,最小距离为 3 m.(2)根据 t T 得: T (k0、1、2、3),在所有可能的周期中,当(k14) 4t4k 1k0 时 T 最大,故 Tm0.8 s.(3)波在 0.2 s 传播的距离 s vt7 m, 1 个波长,故可判得波向左传播s 74 34【答案】 (1)3 m (2)0.8 s (3)向左传播