高中物理波的形成和传播试题

[物理——选修3-4]（15分)
(1)振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它发出的简谐波在x轴上以v=2m/s沿正方向传播，在某一时刻的波形如图所示。在原点的右方有一质元P从图示时刻开始，经过0．5s在x轴下方且向上运动，则质元P所在的位置可能是
A   0.5m   B   1.5m     C   2.5m     D 3.5m

(2)如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别和，在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H。

如图甲所示，为一列沿x轴传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中x =" 2" m处的质点a从t = 0时起的振动图象。则下列说法正确的是       （选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每错选一个扣3分，最低得分为0分）。

A．波传播的速度为20 m/s

B．波沿x轴负方向传播

C．t =" 0.25" s时，质点a的位移沿y轴负方向

D．t =" 0.25" s时，x =" 4" m处的质点b的加速度沿y轴负方向

E．从t = 0开始，经0.3 s，质点b通过的路程是6 m

如图甲是某简谐横波在t=0时刻的图像，如图乙是A点的振动图像，试求：

（1）A点的振幅多大、此时振动的方向如何？
（2）该波的波长和振动频率。
（3）该波的波速的大小及方向如何？

一列波源在x=0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02s，t₀时刻的波形如图所示．此时x=12cm处的质点P恰好开始振动．则下列说法正确的是_____．(双选)

A．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8cm

D．这列波的波速为4m/s

如图所示为一列简谐波的波源O振动1.5s时沿波的传播方向上的波形图，已知 波源O在t=0时开始沿y轴负方向振动，t="1.5" s时正好第二次到达波谷，则该波的振幅为___cm.x="5.4" m的质点第一次到达波峰的时间为_____s，从t=0开始至x="5.4" m的质点第一次到达波峰这段 时间内，波源0通过的路程是_____m.

［物理—选修3-4］
（1）如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是     。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对三个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．这列波的波速是2m/s
B．这列波的传播方向沿x正方向
C．t=3.5s时P点的位移为0.2m
D．从t=0时刻开始P点的振动方程为m
E. 从t=0时刻开始P点的振动方程为m
（2）如图所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN="30" cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上（入射点为B）进入玻璃砖后在QP面上的F点（图中未画出）发生全反射，恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点，∠ABM=30°，PD="7.5" cm，∠CDN=30°。

①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF；
②求出该玻璃砖的折射率；
③求出激光束在玻璃砖内的传播速度（真空中光速c=3×10⁸m/s）。

一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x=5m的M点的波形图，图乙是质点N(x="3" m)从此时刻开始计时的振动图象．Q是位于x="10" m处的质点。下列说法正确的是____。（填正确选项标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．这列波的波长是4m

B．这列波的传播速度是1. 25 m/s

C．M点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y方向

D．质点Q经过8 s时，第一次到达波峰

E.在0-16 s内，质点Q经过的路程为11m

一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0．2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是（  ）

A．波沿x轴负方向传播，且波速为10m/s

B．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处

C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反

D．从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x＝2 m、x＝4 m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15 s时质点Q刚好第4次到达波峰。以下说法正确的是

A．这列简谐横波的波速为1 m/s

B．当t＝15 s时质点P经历过3次波峰．

C．质点P做简谐运动的表达式为y＝0.2sin(0.5πt) m

D．从t＝0开始计时，到t＝14 s时质点P的路程为3m

E．当t＝2.5 s时质点Q的振动方向向上

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＝0.05 s时刻波形如图中虚线所示．求：

(1)这列波的振幅和波长；
(2)这列波的最小波速的大小和方向。

如图所示为波源O振动1.5 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图．已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝1.5 s时它正好第二次到达波谷．问：

(1)再经过多长时间x＝5.4 m处的质点第一次到达波峰？
(2)从t＝0开始至x＝5.4 m处的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？

如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时，波传播到x轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在t=0.6s时，质点A第二次出现在负的最大位移处。求：

（1）该波的周期T
（2）该波的波速v
（3）从t=0时开始到质点E第一次到达正向最大位移经历的时间及在该段时间内质点E通过的路程。

如图，实线是某时刻的波形曲线，虚线是0.2S后的波形曲线，这列波的最大周期和最小波速是多少？若波速是35m/s，则这列波的传播方向如何？

a、b是x轴上相距s_ab="6" m的两质点，一列正弦横波在x轴上由a→ｂ传播，t=0时，b点正好振动到最高点，而a点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25 Hz.
（1）设a、b在x轴上的距离小于一个波长，试求出该波的波速.
（2）设a、b在x轴上的距离大于一个波长，试求出该波的波速.

某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz．假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．