高中物理波的形成和传播试题

一列简谐横波沿x轴传播。t=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；t=0.02s时，质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知

A．此波的传播速度为25m/s

B．此波沿x轴负方向传播

C．从t=0时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1m

D．在t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向

简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法正确的是…（　　）

A．振幅越大，则波传播的速度越快

B．振幅越大，则波传播的速度越慢

C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于4倍的振幅

D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短

一人看到闪电12.3 s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330 m/s-340 m/s，光速为3×10⁸ m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km。根据你所学的物理知识可以判断

A．这种估算方法是错误的，不可采用

B．这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离

C．这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大

D．即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确

如图为一列简谐波在t₁=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且在t₂="0.55s" 时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。求：

（1）波长λ、周期T和波速v
（2）从t₁=0至t₃=1.2s，波中质点N走过的路程S

一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s。某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的名质元依次为P₁,P₂,P₃,……。已知P₁和P₂之间的距离为20cm，P₂和P₃之间的距离为80cm，则P₁的振动传到P₂所需的时间为

A．0.50s

B．0.13s

C．0.10s

D．0.20s

在O点有一波源，＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。=4时，距离点为3的点第一次达到波峰；=7时，距离点为4的点第一次达到波谷。则以下说法正确的是（）

A．	该横波的波长为2
B．	该横波的周期为4
C．	该横波的波速为1
D．	距离 点为5 的质点第一次开始向上振动的时刻为6 末

如图16所示为一列简谐波在t₁=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且到t₂=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。试求：

此波向什么方向传播？
波速是多大？
从t₁=0至t₃=1.2s，波中质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？

一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图所示。求：

（1）若从波传到平衡位置在x =" 1" m处的M质点时开始计时，那么经过的时间等于多少时，平衡位置在x = 4．5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形。
（2）从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？

如图所示,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为v_S和v_A,空气中声音传播的速率为v_P.设v_S＜v_P,v_A＜v_P,空气相对于地面没有流动. 

若声源相继发出两个声信号,时间间隔为Δt.请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt′.
请利用（1）的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式.

模块3－4试题
（1）2009年诺贝尔物理奖获得者高锟被称为光导纤维之父。光纤由折射率为n_１的内芯和折射率为n_２的包层构成，则n_１          n_２（填＞，＜或＝）。若光导纤维长度为L，光以入射角射到内芯与包层的界面上，如图12所示，已知光在真空中传播的速度为c,则光在内芯中传播的速度为　　　　　　　，光信号从光导纤维的一端传播到另一端所需时间为             。

（2）如图13所示，甲乙两船相距40m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4m。若波速为4m/s，通过计算回答：① 9s后甲处于上升还是下降状态？② 9s内甲上下运动了多少路程？

（1）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是________。（填正确答案标号，最多选3个）            

A．	不同质点的振幅都相同
B．	不同质点振动的频率都相同
C．	不同质点振动的相位都相同
D．	不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
E．	同一质点处，两列波的相位差不随时间变化

（2）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面， $\angle \mathrm{A}=90°$ ， $\angle \mathrm{B}=30°$ 。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。

（i）求棱镜的折射率；

（ii）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。

一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm，周期为T．已知在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是          。（填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．该列简谐横波波长可能为37.5cm

B．该列简谐横波波长可能为12cm

C．质点a﹑质点b的速度在某一时刻可以相同

D．当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负

E．在t=T/3时刻质点b速度最大

一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，如图。求：

（1）若从波传到平衡位置在x =" 1" m处的M质点时开始计时，那么经过的时间等于多少时，平衡位置在x = 4．5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形。
（2）从绳的左端点开始做简谐运动起，当0质点通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？

如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t = 0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是[        ]

A．时质点5的运动方向向下	B．时质点8的加速度方向向上
C．时质点12的运动方向向上	D．时质点16开始运动

一列横波上有相距4m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2m，如图所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速．