1、.機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波(計(jì)算題)1(16分)如圖甲是某簡諧橫波在t=0時(shí)刻的圖像，如圖乙是A點(diǎn)的振動(dòng)圖像，試求：1A點(diǎn)的振幅多大、此時(shí)振動(dòng)的方向如何.2該波的波長和振動(dòng)頻率。3該波的波速的大小及方向如何.240t / ×10-2sy /cm5-5260x/my /cm5-510A甲乙240t / ×10-2sy /cm5-5260x/my /cm5-510A甲乙210分如圖1所示，一列簡諧橫波沿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)，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處開場

2、向上振動(dòng)y軸正方向，振幅為15cm，振動(dòng)周期T = 0.01s。vSPQ圖1x1求這列簡諧波的波長 ；2在圖2中畫出質(zhì)點(diǎn)P的位移時(shí)間圖象在圖中標(biāo)出橫軸的標(biāo)度，至少畫出一個(gè)周期；3在圖3中畫出波傳到Q點(diǎn)時(shí)的波形圖在圖中標(biāo)出橫軸的標(biāo)度。y/cmt/×10-2s01515圖2y/cmx/m01515圖33(9分) (1)以下說法中正確的選項(xiàng)是_A水面上的油膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的B根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場C狹義相對(duì)論認(rèn)為：不管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的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，測量單擺周期應(yīng)該從

3、小球經(jīng)過最大位移處開場計(jì)時(shí)，以減小實(shí)驗(yàn)誤差(2)如圖9所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)OA，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為.那么它從球面射出時(shí)的出射角_；假設(shè)換用一束紅光同樣從A點(diǎn)射向該球體，那么它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置_(填“偏左、“偏右或“不變)(3)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2 s，t0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)xa2.5 m，再經(jīng)_s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)4如圖12212甲所示，在某介質(zhì)中波源A、B相距d20 m，t0時(shí)兩者

4、開場上下振動(dòng)，A只振動(dòng)了半個(gè)周期，B連續(xù)振動(dòng)，所形成的波的傳播速度都為v1.0 m/s，開場階段兩波源的振動(dòng)圖象如圖乙所示(1)定性畫出t14.3 s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t16 s內(nèi)從A發(fā)出的半波前進(jìn)過程中所遇到的波峰個(gè)數(shù)5如圖12211所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖，虛線是0.2 s后的波形圖(1)假設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，求它傳播的可能距離(2)假設(shè)波沿x軸正方向傳播，求它的最大周期(3)假設(shè)波速是35 m/s，求波的傳播方向6如圖1229所示，空間同一平面上有A、B、C三點(diǎn)，AB5 m，BC4 m，AC3 m，A、C兩點(diǎn)處有完全一樣的波源，振動(dòng)頻率為1360 Hz，

5、波速為340 m/s，那么BC連線上振動(dòng)最弱的位置有幾處.7(2021年XXXX一模)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時(shí)的波形如下圖，t0.6 s時(shí)，B點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰那么這列波的周期是多少.x50 cm處的質(zhì)點(diǎn)A回到平衡位置的最短時(shí)間為多少.8如下圖為一列簡諧波在t10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t20.55 s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.(3)從t10至t31.2 s，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的路程和t3時(shí)刻相對(duì)于平衡位置的位移分別是多少.9在O點(diǎn)有一波源，t=0時(shí)刻開場向+y方向振動(dòng)，形成沿x軸正方向傳播的一列簡

6、諧橫波。距離O點(diǎn)為x1=3m的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖甲所示；距離O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10一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如下圖，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置，波速為5m/s，那么該波沿選填“x或“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。Qy/cmx/m3069P5-511一列簡諧波在均勻介質(zhì)中傳播，從波源的振動(dòng)傳播到b點(diǎn)時(shí)開場計(jì)時(shí)，圖甲所示為t0.25 s時(shí)刻介質(zhì)中的波動(dòng)圖象，圖乙為b點(diǎn)從t0 s開場計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，求：(1)這列簡諧波的傳播方向；(2)t10.25 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)

7、O的速度方向；(3)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的頻率;(4)簡諧波傳播速度的大小12一列波沿x軸正方向傳播的簡諧波，在t=0時(shí)刻的波形圖如下圖，此時(shí)波恰好傳播到Q點(diǎn)，這列波在P處出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間間隔是0.4 s，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.13機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖如下圖，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)刻開場計(jì)時(shí)問: 假設(shè)每間隔最小時(shí)間0.4 s重復(fù)出現(xiàn)波形圖.求波速"假設(shè)p點(diǎn)經(jīng)0.4 s到達(dá)平衡位置.求波速"1415分16分一簡諧橫波沿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

8、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。該波的波長大于0.30m，那么該波的波長為_m。29分一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的局部外表鍍上不透明薄膜，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。該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體外表積之比的最小值。15在某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示(1)假設(shè)波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6 s,P點(diǎn)也開場起振，求：該列波的周期T；從t=0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次到達(dá)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)假設(shè)該列波的傳播速度大小為20 m/s，且波形中由實(shí)線變成

9、虛線需要經(jīng)歷0.525 s時(shí)間，那么該列波的傳播方向如何.168分如下圖，一根柔軟的彈性繩子右端固定，左端自由，A、B、C、DN、O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)，假設(shè)A點(diǎn)開場向上，經(jīng)0.3秒第一次到達(dá)波谷，G點(diǎn)恰好開場振動(dòng)，那么 1繩子形成的向右傳播的橫波速度為多大. 2從A開場振動(dòng)，經(jīng)多長時(shí)間J點(diǎn)第一次到達(dá)波峰.17模塊3-4試題1一列簡諧橫波，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)的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移是_ cm。圖為該波在某一時(shí)刻的波形圖，點(diǎn)位于x=0

10、.5m處。該波的傳播速度為_m/s；經(jīng)過周期后，點(diǎn)離開平衡位置的位移是_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長的線光源。靠近線光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠(yuǎn)鏡，用來觀察線光源。開場時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡不能看到線光源的任何一局部。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n。188分【物理物理3-4】1漁船常利用超聲波來探測遠(yuǎn)外魚群的方位。某超聲波頻率為1.0×Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播

11、的波動(dòng)圖像如下圖。從該時(shí)刻開場計(jì)時(shí)，畫出m處質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像至少一個(gè)周期。現(xiàn)測得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為4s，求魚群與漁船間的距離忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng)。2如下圖，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間局部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。假設(shè)將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)_填“能“不能或“無法確定能否發(fā)生全反射。19【物理-選修3-4】15分1如下圖，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為t10時(shí)刻的波形圖，虛線為t20.25s時(shí)刻的波形圖，這列波的周期大于0.25s，那么這

12、列波的傳播速度大小和方向可能是:A2m/s，向左B2m/s，向右C6m/s，向左D6m/s，向右2單色光束射到折射率n=1.414的透明球外表，光束在過球心的平面內(nèi)，入射角i450研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后，又經(jīng)內(nèi)外表反射一次，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；如果入射的是一束白光，問那種顏色光的角最大.哪種顏色的角最小. 20【物理選修34】15分15分振源以原點(diǎn)O為平衡位置，沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，它發(fā)出的簡諧波在x軸上以v=2m/s沿正方向傳播，在某一時(shí)刻的波形如下圖。在原點(diǎn)的右方有一質(zhì)元P從圖示時(shí)刻開場，經(jīng)

13、過05s在x軸下方且向上運(yùn)動(dòng)，那么質(zhì)元P所在的位置可能是。A05 mB15mC25 mD35m210分如下圖，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O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)液體外表，h應(yīng)該滿足什么條件.21物理選修3-415分15分以下說法正確的選項(xiàng)是 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均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場，均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場E狹義相

14、對(duì)論認(rèn)為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是一樣的，真空的光速都是一樣的。210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O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HR假設(shè)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，試作出光路圖，并算出介質(zhì)球的折射率22物理選修3-4模塊1如下圖，質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡諧振動(dòng)，形成了沿x軸傳播的橫波。在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開場向上運(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)刻，

15、質(zhì)點(diǎn)A、B的運(yùn)動(dòng)情況是 AA點(diǎn)位于x軸的下方。BB點(diǎn)位于x軸的上方。CA點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。DB點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。2如下圖，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假設(shè)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3415分15分如圖甲是沿x軸正方向傳播的一列橫波在t=0的一局部波形，此時(shí)P點(diǎn)的位移為y0。那么此后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210分如下圖，將一個(gè)折射率為n

16、的透明長方體放在空氣中，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。，求：假設(shè)要使光束進(jìn)入長方體后能射至AD面上，角的最小值為多少.假設(shè)要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角的X圍如何.2415分物理選修341圖1為一簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖，介質(zhì)中x=4 m質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5t，求該波的速度，并判斷波的傳播方向。2半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖2所示，圓心為O，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，該玻璃對(duì)紅光的折射率。求兩條光線經(jīng)圓柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離。假設(shè)入射的是單色藍(lán)光

17、，那么距離將比上面求得的結(jié)果大還是小.25模塊34試題12021年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者高錕被稱為光導(dǎo)纖維之父。光纖由折射率為n的內(nèi)芯和折射率為n的包層構(gòu)成，那么nn填，或。 假設(shè)光導(dǎo)纖維長度為L，光以入射角射到內(nèi)芯與包層的界面上，如圖12所示，光在真空中傳播的速度為c,那么光在內(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。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0.4m。假設(shè)波速為4m/s，通過計(jì)算答復(fù)： 9s后甲處于上升還是下降狀態(tài). 9s內(nèi)甲上下運(yùn)動(dòng)了多少路程. . v.參考答案11A點(diǎn)的

18、振幅5cm、此時(shí)振動(dòng)的方向向上 2 3沿x軸負(fù)向傳播。21由 = vT 2分求出 = 0.8m 1分x/m圖30.2y/cm150.40.60.8150y/cmt/×10-2s00.501.000.250.751515圖223分 34分3(1)C(2)60°偏右(3)20.254(1)圖見解析(2)6個(gè)5(1)4(n)m (n0,1,2,3，)(2)0.8 s(3)沿x軸負(fù)方向68處7：0.24 s0.1 s8(1)沿x軸負(fù)方向(2)2 m/s(3)120 cm2.5 cm9102x2分 cm2分x=2.5m2分11(1) 向x軸負(fù)方向傳(2) y軸正方向(3) (3) 2 Hz(4) 8 m/s.1212132(m/s)0.8n (m/s) (n=0,1,2,3，)141 正向 0.8 2/415(10.3m(2) 當(dāng)波速v=20 m/s時(shí)，經(jīng)歷0.525 s時(shí)間，波沿x軸方向傳播