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机械振动与机械波(计算题)

机械振动与机械波(计算题)t=0时刻的图像,如图乙是 A 点的振动图像,试求: A 点的振幅多大、此时振动的方向如何 该波的波长和振动频率。

2. (10分)如图1所示,一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,波速为 v = 80m/s 。

P 、S 、Q 是波传播方向上的三个质点, 已知距离PS =、SQ =。

在t = 0的时刻,波源P 从平衡位置(x = 0, y = 0)处开始向上振动(y 轴正方向),振幅为15cm ,振动周期T =。

(1) 求这列简谐波的波长(2) 在图2中画出质点 周期);(3) 在图3中画出波传到 Q 点时的波形图(在图中标出横轴的标度)。

3. (9分)(1)下列说法中正确的是 _____ .A. 水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由光的衍射造成的B. 根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C. 狭义相对论认为:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的D. 在探究单摆周期与摆长的关系 ”的实验中,测量单摆周期应该从小球经过最大位移 处开始计时,以减小实验误差1 . (16分)如图甲是某简谐横波在 (1)入;P 的位移一时间图象(在图中标出横轴的标度,至少画出一个1515(2)如图9所示,一个半径为1—的丄透明球体放置在水平面上,一束蓝光从 A 点沿水平4 方向射入球体后经 B 点射出, R最后射到水平面上的 C 点.已知OA =—,该球体对蓝光 2-2sX-15图2y/cx/m—15图3y/c的折射率为J 3 .则它从球面射出时的出射角 3=;若换用一束红光同样从 A 点4 •如图12-2- 12甲所示,在某介质中波源 A 、B 相距d = 20 m , t = 0时两者开始上下 振动,A 只振动了半个周期,B 连续振动,所形成的波的传播速度都为 v = m/s ,开始 阶段两波源的振动图象如图乙所示.IS 12 -2 -12(1) 定性画出t = s 时A 波所达位置一定区域内的实际波形;(2) 求时间t = 16 s 内从A 发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数.5. 如图12-2- 11所示,实线是某时刻的波形图,射向该球体,则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与 C 点相比, 偏左”偏右”或不变”•)⑶一列简谐横波沿x 轴正方向传播,周期为2 s , t = 0时刻的波形如图 的波速是 _________ m/s ;质点a 平衡位置的坐标 x a = m ,再经 _____________位置 (填10所示.该列波 s 它第一次经过s 后的波形图.虚线是(1) 若波沿x 轴负方向传播,求它传播的可能距离.(2) 若波沿x 轴正方向传播,求它的最大周期. (3) 若波速是35 m/s ,求波的传播方向. 6. 如图12-2- 9所示,空间同一平面上有 A 、 m , A 、C 两点处有完全相同的波源,振动频率为 上振动B 、C 二点,AB = 5 m , BC = 4 m , AC = 3波速为340 m/s ,则BC 连线*88•如图所示为一列简谐波在 t 1 = 0时刻的图象•此时波中质点方向,且t 2= s 时质点M 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处•试求:(1) 此波沿什么方向传播 (2) 波速是多大(3) 从t 1 = 0至t 3= S ,质点N 运动的路程和t 3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少 0点有一波源,t=0时刻开始向+y 方向振动,形成沿 X 轴正方向传播的一列简谐距离 0点为x i =3m 的质点A 的振动图象如图甲所示;距离 0点为X 2=4m 的质点(1)该波的周期(2)该波的波速11 . 一列简谐波在均匀介质中传播, 从波源的振动传播到 b 点时开始计时,图甲所示为 t = s 时刻介质中的波动图象,图乙为b 点从t = 0 s 开始计时的振动图象,f^i 12-2 -M7 .(2011年山东青岛一模)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在已知t = s 时,B 点第三次出现波峰.则这列波的周期是多少 平衡位置的最短时间为多少t = 0时的波形如图所示, x = 50 cm 处的质点A 回到M 的运动方向沿y 轴负9 .在横波。

B 的振动图象如图乙所示。

求:10 •一列简谐横波在 t=0 一次到达平衡位置,波速为 ① _____________ 该波沿(选填② 写出图中Q 点(坐标为 ③ 求P 点的横坐标为X 。

时刻的波形如图所示,质点 P 此时刻沿一y 方向运动,经过第 5m/s ,那么牛X”或-X”)方向传播;x=的点)的振动方程;求:(1)这列简谐波的传播方向;(2) t 1= s 时刻,质点0的速度方向; (3) 质点做简谐运动的频率; (4) 简谐波传播速度的大小.12 .一列波沿x 轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形图如图所示,此时波恰好传播到Q 点,已知这列波在P 处出现两次波峰的最短时间间隔是 s ,求:(1)这列波的波速是多少(2)经过多少时间质点 R 处于波峰位置A”cin-213 .机械横波某时刻的波形图如图所示, 时刻开始计时.问:以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。

已知该玻璃的折射率为 求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

15 .在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.(1)若波向右传播,零时刻刚好传到 B 点,且再经过 s,P 点也开始起振,求:① 该列波的周期 T ;波沿x 轴正方向传播,质点P 的坐标x=.从此① 若每间隔最小时间 s 重复出现波形图 ② 若P 点经s 到达平衡位置•求波速14 . (15分)(1) (6分)一简谐横波沿•求波速 x 轴正向传播,t=0时刻的波形如图(a )所示,x=处的质点的振动图线如图(b )所示,该质点在t=0时刻的运动方向沿 y 轴 (填 正向"或负向”。

已知该波的波长大于,则该波的波长为m 。

(2) ( 9分)一玻璃立方体中心有一点状光源。

今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,42,肿;IB②从t=0时刻起到P 点第一次达到波峰时止, 0点对平衡位置的位移 yO 及其所经过的 路程sO 各为多少(2)若该列波的传播速度大小为 20 m/s ,且波形中由实线变成虚线需要经历s 时间,则该列波的传播方向如何(2)如图,置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。

容器底部靠近器壁处有 一竖直放置的长的线光源。

靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板, 另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。

开始时通过望远镜不能看到线光源的任何 一部分。

将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可能看到线光源底端。

再将线光源沿同一方向移动,刚好可以看到其顶端。

求此液体的折射率A 、BCD ……N 、 16 . (8分)如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由, O 为绳上等间隔的点,点间间隔为50cm ,现用手拉着绳子的端点A 使其上下振动,若A 点开始向上,经秒第一次达到波谷,G 点恰好开始振动,则(1) 绳子形成的向右传播的横波速度为多大(2)从A 开始振动,经多长时间 J 点第一次到达波峰17 .模块3-4试题(1) 一列简谐横波,沿 x 轴正向传播。

位于原点的质点的振动图象如图 1所示。

①该______ s ;③在t 等于-周期时,位于原4振动的振幅是cm ;②振动的周期是点的质点离开平衡位置的位移是 位于x=处。

④该波的传播速度为 ,cm 。

图2为该波在某一时刻的波形图,A 点1m/s ;⑤经过丄周期后,A 点离开平衡位置的2y/cm题 18(1) E2n 。

位移是cm①从该时刻开始计时,画出 x 7.5 10 3m 处质点做简谐运动的振动图像(至少一个 周期)。

②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 略船和鱼群的运动)。

(2)如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一 细束单色光由 MN 端面的中点垂直射入, 恰好能在弧面 EF 上发生全反射,然后垂直 PQ① 求该玻璃棒的折射率。

② 若将入射光向N 端平移,当第一次射到弧面 EF 上时 定能否”)发生全反射。

19 .【物理-选修3-4】(15分)(1)如图所示,一列简谐横波沿 x 轴传播,实线为t 1 = 0时刻的波形图,虚线为 上2=时 刻的波形图,已知这列波的周期大于,则这列波的传播速度大小和方向可能是:S h18 . (8分)【物理一物理3-4】(1)渔船常利用超声波来探测远外鱼群的方位。

已知某超声波频率为X 105Hz ,某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。

4s ,求鱼群与渔船间的距离 (忽A . 2m/s , C . 6m/s , (2)单色光束射到折射率 研究经折射进入球内后,又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图示。

向左向左 B. D . 2m/s ,向右6m/s ,向右n=的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i = 45°(填能”不能”或无法确—SyF2JV-yV-jV-n-\20 .【物理一一选修3—4】(15分)(1) (5分)振源以原点 0为平衡位置,沿y 轴方向做简谐运动,它发出的简谐波在 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 从图示时刻开始,经过C .D .(2) (10分)如图所示,高度为 H=1m 圆柱形容器中盛满折射率 容器底部安装一块平面镜,容器直径 L=2H ,在圆心0点正上方① 点光源S 发出的光在水中传播的速度为多少② 从液体上方观察要使S 发出的光照亮整个液体表面, h 应该满足什么条件(已知21 .[物理一一选修3-4: (15分)(1) ( 5分)下列说法正确的是 ()A. 波的图象表示介质中 某个质点”在 各个时刻”的位移B. 当波源与观察者相互远离时,观察到的频率变小C. 光的偏振现象说明光是纵波D. 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场,均匀变化的电场产生均匀变化的磁场E. 狭义相对论认为,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,真空的光速 都是相同的。

(2) (10分)高速公路上的标志牌都用 回归反射膜”制成,夜间行车时,它能把车灯射 出的光逆向返回。

这种 回归反射膜”是用球体反射元件制成的。

如图,透明介质球的球 心位于O 点,半径为R ,光线DC 平行于直径AOB 射到介质球的C 点,DC 与AB 的距离 H =〒R.若DC 光线进入介质球折射后,经一次反射,再折射后射出的光线与入射光线(图中已画出入射光和出射光) . ① 在图中画出光线在球内的路径和方向。

② 求入射光和出射光之间的夹角a;③ 如果入射的是一束白光,问那种颜色光的a 角最大哪种颜色的 a 角最小0. 5s 在x 轴下方且向上运动,则质元P 所在的位置可能5 m 5mn=的某种透明液体, h高度处有一点光源 S 。

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