題目列表(包括答案和解析)
(08年全國卷Ⅰ)一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T,t=0時刻的波形如圖所示,此時平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點正在向上運動,若a、b兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為xa=2.5 m,xb=5.5 m,則
A.當a質(zhì)點處在波峰時,b質(zhì)點恰在波谷
B.t=T/4時,a質(zhì)點正在向y軸負方向運動
C.t=3T/4時,b質(zhì)點正在向y軸負方向運動
D.在某一時刻,a、b兩質(zhì)點的位移和速度可能相同
(04年全國卷Ⅰ)一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,圖1是t = 1s時的波形圖,圖2是波中某振動質(zhì)元位移隨時間變化的振動圖線(兩圖用同同一時間起點),則圖2可能是圖1中哪個質(zhì)元的振動圖線?( )
A.x = 0處的質(zhì)元; B.x = 1m處的質(zhì)元;
C.x = 2m處的質(zhì)元; D.x = 3m處的質(zhì)元。
(07年全國卷Ⅰ) 一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,波速v=4 m/s,已知坐標原點(x=0)處質(zhì)點的振動圖象如圖a所示,在下列4幅圖中能夠正確表示t=0.15 s時波形的圖是
(08年全國卷Ⅱ)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅為A。t=0時,平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處,且向y軸負方向運動;此時,平衡位置在x=0.15m處的質(zhì)元位于y=A處。該波的波長可能等于
A.0.60m
B.0.20m
C.0.12m
D.0.086m
(05年全國卷Ⅲ)一列簡諧橫波在x軸上傳播,某時刻的波形圖如圖所示,a 、b 、c為三個質(zhì)元,a 正向上運動。由此可知
A.該波沿x 軸正方向傳播
B.c 正向上運動
C.該時刻以后,b比c先到達平衡位置
D.該時刻以后,b比c先到達離平衡位置最遠處
一、選擇題
1.解析:兩球在最低點相碰撞后分開,有三種可能發(fā)生的情況:(1)兩球以不同的速度同向運動;(2)兩球以不同的速度反向運動;(3)一球靜止一球運動。但是無論是何種形式的情況,由于兩擺球的擺線一樣長,由單擺的周期公式可知,其振動周期相同。上述三種情況下擺球都是經(jīng)過半個周期時間到達最低點發(fā)生第二次碰撞。正確答案是CD。
2.解析:彈簧振子的振動周期有自身結(jié)構(gòu)決定與最大形變量無關(guān),由此可知A選項正確。
3.解析:貨物在豎直方向上振動時,在最高點時,加速度方向豎直向下,且最大,貨物處于失重狀態(tài),對底板的壓力最。辉谧畹忘c時,加速度方向豎直向上,且最大,貨物處于超重狀態(tài),對底板的壓力最大。由圖可知,在時,貨物處于最高點,對車廂底板的壓力最;在時,貨物處于最低點,對車廂底板的壓力最大。所以C選項正確。
4.解析:由圖可以看出,A波的波長:
B波的波長:
由波的周期性及題意可得: TA=nTB (n=1、2、3……)
所以: (n=1、2、3……)
當n=1時,C正確;當n=4時,B正確;當n=6時,A正確.。因此該題正確答案是ABC。
5.解析:由波動圖像可知波長λ=
(1)若波沿x軸正方向傳播:Δx=(n +1/4)λ=(4n+1)m n=1、2、3……
波速=(4n+1)m/s 波速可能值為
(2)若波沿x軸負方向傳播
Δx=(n +3/4)λ=(4n+3)m n=1、2、3…… 波速=(4n+3)m/s
波速可能值為
由此可知波速不可能為
6.解析:碰撞后由可知,擺長不變周期不變,碰撞過程動量守恒結(jié)合可得,選項D對。
7.解析:由圖像可知T=4s,A=
8.解析:由圖像可知 而波的頻率由波源決定與介質(zhì)無關(guān) 故,由故v1=2v2,所以選項C正確。
9.解析:兩個相干波源形成的干涉圖樣是穩(wěn)定的,加強區(qū)永遠是加強區(qū)減弱區(qū)永遠是減弱區(qū)(a、b處永遠是加強區(qū),c永遠是減弱區(qū)),加強區(qū)部分(如圖中的a、b兩點)的質(zhì)點是振動的幅度加大而不會永遠是波峰與波峰相遇。減弱區(qū)部分(圖中c點)振動的振動的幅度減小有兩列波的振幅相同時,減弱區(qū)才會出現(xiàn)疊加后合振幅為零,選項CD對。
10.解析:由題意 則 跟據(jù)波形平移法,波峰“移”至Q點時,經(jīng)過的路程是
二、填空和實驗題
11.解析: 測擺長時是從懸點到球心的距離,若用粗繩,粗繩質(zhì)量不能忽略,則擺長無法測定,故選B ,鉛球密度大,擺動中阻力的影響相對小些,擺長的測定也相對準確,故選D. 計時使用秒表方便,故選F.測長度應(yīng)準確到mm ,故選C ,本實驗中不需測質(zhì)量,但必須將小球懸掛,故選I 。答案 B、D、F、C、I
12.解析: A. 要用卡尺測擺球直徑d ,擺長l等于擺線長加上d/2 . B. 周期T = t /29.5, C.g應(yīng)多測量幾次,然后取g的平均值作為實驗的最后結(jié)果.
13.解析:在t1=0.5 s時,質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置,P質(zhì)點,Q點t=0時刻振動方向向下,所以t2=0.6s時,質(zhì)點Q第二次通過平衡位置向上振動。t1=0.9 s時質(zhì)點P位處波峰故位移為
14.答案: 8 0.2 0 10 -8
三、計算題
15.解析:⑴A=
⑵
16.解析: (1) A=
(2) 向右。=
(3)
17.解析:(1)有題意可知,t1=0時波形應(yīng)為下圖中的實線所示,而t2=0.1s時圖線為下圖中的虛線所示。若波由B向C傳播,由平移法(將實線波形向右平移即為虛線波形)可知,結(jié)合可得, 其中 同理,若波C向B傳播,由平移法[實線波形向左平移即為虛線波形]知,結(jié)合可得,其中
(2)只要預(yù)知波的傳播方向就能確定質(zhì)點的振動方向,因此帶入的表達式在的表達式中得到,n有整數(shù)解,故波是從B向C傳播的此時,,C質(zhì)點經(jīng)平衡位置向下振動。
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