機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波(計(jì)算題)

1、試卷第15頁，總10頁機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波（計(jì)算題）1.（16分）如圖甲是某簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的圖像，如圖乙是A點(diǎn)的振動(dòng)圖像，試求（1） A點(diǎn)的振幅多大、此時(shí)振動(dòng)的方向如何?（2） 該波的波長(zhǎng)和振動(dòng)頻率。2. （10分）如圖1所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸正方向傳播，波速為 v = 80m/s。P、S、 Q是波傳播方向上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，已知距離 PS = 0.4m、SQ = 0.2m。在t = 0的時(shí)刻，波 源P從平衡 位置（x = 0 , y = 0 ）處開始向上振動(dòng)（y軸正方向），振幅為15cm,振動(dòng) 周期T = 0.01s。3. （9分）（1）下列說法中正確的是 .A.水面上的油膜在陽光照射下會(huì)呈

2、現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的B.根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C.狹義相對(duì)論認(rèn)為：不論光源與觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光速都是一樣的D.在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過最大位移處開始計(jì)時(shí)，以減小實(shí)驗(yàn)誤差y/c15 ?| y/c15 * 1 2 3 - 11*t/ X15 0 一x/m15 （2）如圖9所示，一個(gè)半徑為方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出,1R的1透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從 A點(diǎn)沿水平4R最后射到水平面上的 C點(diǎn).已知0A= R,該球體對(duì)藍(lán)光1 求這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)入;的折射率為J3?它從球面射出時(shí)的出射角3=；若換用

3、一束紅光同樣從A點(diǎn)射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與(填“偏C點(diǎn)相比，位置左”、“偏右”或“不變”)?一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s,t=0時(shí)刻的波形如圖10所示.該列波的波速是m/s;質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa=2.5m,再經(jīng)s它第一次經(jīng)4.如圖122-12甲所示,在某介質(zhì)中波源成的波的傳播速度都為A、B相距d = 20 m , t= 0時(shí)兩者開始上下振動(dòng)，A只振動(dòng)了半個(gè)周期，B連續(xù)振動(dòng)，所形v= 1.0 m/s ,開甲始階段兩波源的振動(dòng)圖象如圖乙所示圖12-2-12(1)定性畫出t=14.3s時(shí)A波所達(dá)位置一定區(qū)域內(nèi)的實(shí)際波形；(2)求時(shí)間t=16s內(nèi)從A發(fā)出的半

4、波前進(jìn)過程中所遇到的波峰個(gè)數(shù).5?如圖12-2-11所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖，虛線是0.2s后的波形圖S12-2-11(1)若波沿x軸負(fù)方向傳播，求它傳播的可能距離.(2)若波沿x軸正方向傳播，求它的最大周期.若波速是35m/s,求波的傳播方向.6.如圖12-2-9所示，空間同一平面上有A、B、C三點(diǎn)，AB=5m,BC=4m,AC=3m,A、C兩點(diǎn)處有完全相同的波源，振動(dòng)頻率為1360Hz,波速為340m/s,貝UBC連線上振動(dòng)最弱的位置有幾處？圖 12 -2 -97. （2011年山東青島一模）一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在 已知t = 0.6 s時(shí)，B點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰.則這列波的周期是

5、多少？t= 0時(shí)的波形如圖所示,x = 50 cm處的質(zhì)點(diǎn)A回到平衡位置的最短時(shí)間為多少8?如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在ti= 0時(shí)刻的圖象？此時(shí)波中質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，且12=0.55s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大位移處.試求:（1）此波沿什么方向傳播？（2）波速是多大？從ti=0至t3=1.2s,質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程和ts時(shí)刻相對(duì)于平衡位置的位移分別是多9.在O點(diǎn)有一波源，t=0 離O點(diǎn)為X1=3m的質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻開始向+y方向振動(dòng)，形成沿 x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧 橫波。距A的振動(dòng)圖象如圖甲所示；距離。點(diǎn)為X2=4m的質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)圖象如圖乙所示。求:（1）該波的周期（2）該波的波速4甲

6、10 .一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0 到達(dá)平衡位置，波速為乙時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿一 y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.1s第一次5m/s ,那么該波沿（選填“+ x”或“一x”）方向傳播;寫出圖中Q點(diǎn)（坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn)）的振動(dòng)方程;求P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為X。X/b點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，圖甲所示為11.一列簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中傳播，從波源的振動(dòng)傳播到t=0.25s時(shí)刻介質(zhì)中的波動(dòng)圖象，圖乙為b點(diǎn)從t=0s開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象四/cm|ycmafbdl/2/4x/mp5TOJSOt/sJrJr甲乙求：（1）這列簡(jiǎn)諧波的傳播方向；（2）ti=0.25s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)O的速度方向；（3）質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率；（4）簡(jiǎn)諧波傳播

7、速度的大小.12.一列波沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)波恰好傳播到Q點(diǎn)，已知這列波在P處出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間間隔是0.4s,求：（1）這列波的波速是多少？（2）經(jīng)過多少時(shí)間質(zhì)點(diǎn)R處于波峰位置？A7/cm13?機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)p的坐標(biāo)x=0.32m?從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)？問若p點(diǎn)經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置.求波速？14.（15分）（1）（6分）一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸（填“正向”或“負(fù)向”）o已知該波的波長(zhǎng)大于0.30

8、m,則該波的波長(zhǎng)為（2） （ 9分）一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜,以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。15.在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示.若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6s,P點(diǎn)也開始起振，求：該列波的周期T；從t=0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)止，O點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少？(2)若該列波的傳播速度大小為20m/s,且波形中由實(shí)線變成虛線需要經(jīng)歷0.525s時(shí)間，則該列波的傳播方向如何？16.(8分)如圖所示，一

9、根柔軟的彈性繩子右端固定，左端自由，AB、C、D,N、。為繩上等間隔的點(diǎn)，點(diǎn)間間隔為50cm,現(xiàn)用手拉著繩子的端點(diǎn)A使其上下振動(dòng)，若A點(diǎn)開始向上，經(jīng)0.3秒第一次達(dá)到波谷，G點(diǎn)恰好開始振動(dòng)，則(1)繩子形成的向右傳播的橫波速度為多大？(2)從A開始振動(dòng)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間J點(diǎn)第一次到達(dá)波峰？5,觀17.模塊3-4試題(1)一列簡(jiǎn)諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖1所示。該1振動(dòng)的振幅是cm;振動(dòng)的周期是s;在t等于-周期時(shí)，位于原點(diǎn)4的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移是cm。圖2為該波在某一時(shí)刻的波形圖，A點(diǎn)位1于x=0.5m處。該波的傳播速度為m/s:經(jīng)過一周期后，A點(diǎn)離開平衡位置2的位移是

10、cm。(2)如圖，置于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長(zhǎng)的線光源?？拷€光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有水平放置的與液面等高的望遠(yuǎn)鏡，用來觀察線光源。開始時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡不能看到線光源的任何一部分。將一光源沿容器底向望遠(yuǎn)鏡一側(cè)平移至某處時(shí)，通過望遠(yuǎn)鏡剛好可能看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動(dòng)8.0cm,剛好可以看到其頂端。求此液體的折射率no題18圖18.（8分）【物理一物理3-4】（1）漁船常利用超聲波來探測(cè)遠(yuǎn)外魚群的方位。已知某超聲波頻率為1.0X05Hz,某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖像如圖所示從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出x=7.51

11、0m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像（至少一個(gè)周期）4s,求魚群與漁船間的距離（忽現(xiàn)測(cè)得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為略船和魚群的運(yùn)動(dòng)）（2）如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由MN端面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出。求該玻璃棒的折射率。若將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)（填能”“能”或無法確定能否"）發(fā)生全反射。19.【物理-選彳3-4】（15分）（1）如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為t1=0時(shí)刻的波形圖，虛線為t2=0.25s時(shí)刻的波形圖，已知這列波的周期大于0.25s,則這

12、列波的傳播速度大小和方向可能是：y/cmA.2m/s,向左B.2m/s,向右C.6m/s,向左D.6m/s,向右（2）單色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在過球心的平面內(nèi)，入射角=45研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后，又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線，如圖示。（圖中已畫出入射光和出射光） 在圖中畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向。 求入射光和出射光之間的夾角a 如果入射的是一束白光，問那種顏色光的a角最大？哪種顏色的a角最小?20.物理一一選修34（15分）（1）（5分）振源以原點(diǎn)0為平衡位置，沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它發(fā)出的簡(jiǎn)諧波在x軸上以v=2m/s沿正方向傳播，在某一時(shí)刻的波形如圖所

13、示。在原點(diǎn)的右方有一質(zhì)元P從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過0.5s在x軸下方且向上運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)元P所在的位置可能B,IP/cm-1/4-4"J*XiXIJCjX>jd5/枷*g10,5mB. 1.5mC. 2.5rriD. 3,5m（2） （10分）如圖所示，高度為H=1m圓柱形容器中盛滿折射率n=的某種透明液體,容器底部安裝一塊平面鏡，容器直徑L=2H,在圓心。點(diǎn)正上方h高度處有一點(diǎn)光源S點(diǎn)光源S發(fā)出的光在水中傳播的速度為多少？從液體上方觀察要使S發(fā)出的光照亮整個(gè)液體表面,h應(yīng)該滿足什么條件？（已知sin37=0.6)21 .物理一一選修3-4（15分）（1） （5分）下列說法正確的是（）

14、A.波的圖象表示介質(zhì)中某個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在各個(gè)時(shí)刻”的位移B.當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到的頻率變小C.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波D.均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)E.狹義相對(duì)論認(rèn)為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，真空的光速都是相同的。（2） （10分）高速公路上的標(biāo)志牌都用回歸反射膜”制成，夜間行車時(shí)，它能把車燈射出的光逆向返回。這種回歸反射膜”是用球體反射元件制成的。如圖，透明介質(zhì)球的球心位于0點(diǎn)，半徑為R,光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)球的C點(diǎn)，DC與AB的距離若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球折射后，經(jīng)一次反射，再折射后射出的光線與入射光線平行，試作出

15、光路圖，弁算出介質(zhì)球的折射率.22 .物理選修3-4模塊（1）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)0在垂直x軸方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，形成了沿x軸傳播的橫波。在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)0開始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.2s第一次形成圖示波形，由此判斷在t=2.5s時(shí)亥L質(zhì)點(diǎn)A、B的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.A點(diǎn)位于x軸的下方。B.B點(diǎn)位于x軸的上方。C.A點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。D.B點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。（2）如圖所示，透明介質(zhì)球的半徑為R,光線DC平行直徑AB射到介質(zhì)球的C點(diǎn),DC與AB的距離H=0.8R。 試證明：DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后，第一次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí)，在界面上不會(huì)發(fā)生全反射.（要求作圖說明理由） 若DC光進(jìn)入介質(zhì)球后，第二次到達(dá)介質(zhì)球的界而時(shí)，從球內(nèi)折

16、射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率.23.物理選修34（15分）（1） （5分）如圖（甲）是沿x軸正方向傳播的一列橫波在t=0的一部分波形，此時(shí)P點(diǎn)的位移為V。則此后P點(diǎn)的振動(dòng)圖象是如圖（乙）中的（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）WI*Zp/z（甲）6(2)(10分)如圖所示，將一個(gè)折射率為n的透明長(zhǎng)方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個(gè)截面，一單色細(xì)光束入射到P點(diǎn)，入射角為00 AP=AAD ,求:2若要使光束進(jìn)入長(zhǎng)方體后能射至AD面上，角B的最小值為多少?若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角B的范圍如何?24.(15分)物理選修3-4:(1)圖1為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖，介質(zhì)中

17、x=4m質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5可求該波的速度，并判斷波的傳播方向干9ny(2)半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖2所示，圓心為0,兩條平行單色光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直,光線1的入射點(diǎn)A為圓柱面的頂點(diǎn)，光線 2的入射點(diǎn)為B,且.A0B二60,已知該玻璃對(duì)紅光的折射率n=3。求兩條光線經(jīng)圓柱面和底面折射后的交點(diǎn)與。點(diǎn)的距離d。若入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是小？ou25.模塊3-4試題(1)2009年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者高銀被稱為光導(dǎo)纖維之父。光纖由折射率為ni的內(nèi)芯和折射率為n2的包層構(gòu)成，則nin2(填,v或=)。若光導(dǎo)纖維長(zhǎng)度為L(zhǎng),光以入射角二射到

18、內(nèi)芯與包層的界面上，如圖12所示，已知光在真空中傳播的速度為c,則光在內(nèi)芯中傳播的速度為,光信號(hào)從光導(dǎo)纖維的一端傳播到另一端所需時(shí)間為。包層口試卷第10頁，總10頁(2)如圖13所示，甲乙兩船相距40m,一列水波在水面上從左向右傳播，當(dāng)某時(shí)刻甲船位于波峰時(shí)乙船恰位于波谷，且峰、谷間的高度差為 算回答：9s后甲處于上升還是下降狀態(tài)？0.4m。若波速為4m/s ,通過計(jì)9s內(nèi)甲上下運(yùn)動(dòng)了多少路程？囹I卻本卷由【在線組卷網(wǎng) )自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考參考答案k (1) A點(diǎn)的振幅5cn 此時(shí)振動(dòng)的力晌向上1 一-25Hz0.04(3)沿x軸負(fù)向傳播。2 . (1)由 X = VTX

19、= 0.8m(2分)(1分)(2)(3分)(3) (4分)3.(1)C (2)604.(1 )圖見解析偏右(3)2(2)6 個(gè)0.255.3(1)4(n + )m (n = 0,1,2,3,4)(2)0.8 s沿x軸負(fù)方向6. 8處7. : 0.24 s 0.1 s&沿x軸負(fù)方向(2)2 m/s9. T = 12s, v =1m/ s(3)120 cm 2.5 cm10. (2)一x (2 分)5cost cm ( 2 分)x=2.5m ( 2 分)3 I11. (1)向x軸負(fù)方向傳 y軸正方向(3) (3)2 Hz (4) 8 m/s.12. (1) v = ±=10m/s (2) At=Ax/v = T13. 2 (m/s) 0.8 + n (m/s) (n=0,1,2,314