高中物理波的形成和传播试题

(1)(4分)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

(2)(6分)如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光束a以入射角i=60°射向玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两光斑

①画出光路图；
②求两光斑之间的距离L．

一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则      （       ）

A．此波向x轴正方向传播

B．质点C将比质点B先回到平衡位置

C．质点C此时向y轴负方向运动

D．质点E的振幅为零

(1)(4分) 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是  

A．该简谐横波的传播速度为4m/s

B．从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程

C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

D．乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图像

E．此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度
(2)(8分)如图，—透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R，长为L。平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。

一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，质点a、b均处于平衡位置，质点a正向上运动。则下列说法正确的是

A．波沿x 轴负方向传播

B．该时刻质点b正向上运动

C．该时刻质点a、b的速度相同

D．质点a、b的振动周期相同

（6 分）某均匀介质中的质点A做简谐运动，t＝0 时刻起其振动图象如图所示，t＝10s 时，距A质点 10m 处的B质点开始振动．则该波的波速大小为       ；该波的波长为         。

一列简谐横波在x轴上传播，t=0时刻的波形如图(a)所示，x＝2m的质点P的振动图象如图(b)所示，由此可以判断（ ）

A．该波的传播方向是沿x轴正方向

B．该波在2s时间内传播的距离是2m

C．在t＝5s时质点P的速度最大

D．在0到5s时间内质点P通过的路程 是25cm

一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如下图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为 1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是        (选对一个得3分，选对两个得4分，选对三个得6分，每选错一个扣3分，最低得0分)

A．这列波沿x轴正方向传播

B．这列波的波速是m/s

C．从t="0.6" s开始，紧接着的Δt="0.6" s时间内，A质点通过的路程是10m

D．从t="0.6" s开始，质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置

E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物不能发生明显衍射现象

一列自右向左传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示。已知在t₁＝0.3s时刻，P质点首次位于波峰，Q点的坐标是（－3，0），则以下说法正确的是（   ）

A．这列波的传播速度为0.2m/s

B．在t＝0时刻，质点P向上运动

C．在t1＝0.3s时刻，质点A仍位于波谷

D．在t2＝0.5s时刻，质点Q首次位于波峰

（1）一列简谐横波，沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s，在t=0时的波形图如图所示，则下列说法正确的是              （有三个选项正确，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分，选错一个扣3分，最低得0分）

A．此时x=1.25m处的质点正在做加速度减小的加速度运动

B．x=0.7m处的质点比x=0.6m处的质点先运动到波峰的位置

C．x=0处的质点再经过0.05s时间可运动到波峰位置

D．x=0.3m处的质点再经过0.08s可运动至波峰位置

E．x=1m处的质点在做简谐运动，其振动方程为
（2）如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为。则：

①它从球面射出时的出射角β为多少？
②若光在真空中的传播速度为c，那么，请推导出光从A点传播到C点所需时间t的表达式（用c，R表示）

[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）。