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振动和波的关系及其特征

时间:2023-07-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7-1-3[解析]由简谐运动的表达式可求得其周期及P点在0时刻的振动方向,则可确定波的传播方向;由波形图可确定波长,则可求得传播速度。由振动公式可知,波的周期=0.4s;0时刻时质点P在向正方向运动,故波应沿x轴负方向传播。若振源S向右匀速运动,在振源S右侧静止的接收者在单位时间内收到的波的个数增大,所以频率大于10Hz。

振动和波的关系及其特征

1.某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图7-1-10所示,下列描述正确的是(  )

A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值

B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值

C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零

D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值

图7-1-10

2.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图7-1-11。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是(  )

图7-1-11

A.该简谐波是纵波

B.该简谐波的最大波长为2L

C.t=时,P在平衡位置上方

D.t=时,P的速度方向竖直向上

3.(多选题)一列简谐横波,在t=0.6s时刻的图象如图7-1-12(a)所示,此时,P、Q两质点的位移均为-1cm,波上A质点的振动图象如图(b)所示,则以下说法正确的是(  )

图7-1-12

A.这列波沿x轴正方向传播

B.这列波的波速是m/s

C.从t=0.6s开始,紧接着的Δt=0.6s时间内,A质点通过的路程是10m

D.从t=0.6s开始,质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置

E.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30m的障碍物,不能发生明显衍射现象

4.(多选题)一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波的图象如图7-1-13所示,经0.1s,质点M第一次回到平衡位置,求:

①波传播的速度;

②质点M在1.2s内走过的路程。

图7-1-13

图7-1-14

5.(多选题)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图7-1-14中的实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6s时刻,这列波刚好传到Q点,波形如图中的虚线所示,a,b,c,P,Q是介质中的质点,则以下说法正确的是(  )

A.这列波的波速为16.7m/s

B.这列波的周期为0.8s

C.质点c在这段时间内通过的路程一定等于30cm

D.从t时刻开始计时,质点a第一次到达平衡位置时,恰好是t+s这个时刻

E.当t+0.5s时刻,质点b、P的位移相同

6.(多选题)如图7-1-15,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波,下列说法正确的是(  )

A.波长为2m

B.波速为6m/s(www.xing528.com)

C.频率为1.5Hz

D.t=1s时,x=1m处的质点处于波峰

E.t=2s时,x=2m处的质点经过平衡位置

图7-1-15

7.如图7-1-16(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0,-2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示,两列波的波速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为_________m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)。

图7-1-16

8.某横波在介质中沿x轴正方向传播,t=0时刻时波源O开始振动,振动方向沿y轴负方向,如图7-1-17所示为t=0.7s时的波形图,已知图中b点第二次出现在波谷,则该横波的传播速度v=_________m/s;从图示时刻开始计时,图中c点的振动位移随时间变化的函数表达式为________m。

图7-1-17

9.(多选题)下列五幅图分别对应五种说法,其中正确的是(  )

A.若匀速拉动木板的速度较大,则由图象测得简谐运动的周期较大

B.由图可知,系统的固有频率为f0

C.频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,这种现象叫做波的干涉

D.泊松亮斑是小孔衍射形成的图样

E.若简谐波的波速为200m/s,从图示时刻开始,质点a经0.01s通过的路程为0.4m

A.

B.

C.

D.

E.

10.在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是(  )

A.改用红色激光  B.改用蓝色激光

C.减小双缝间距  D.将屏幕向远离双缝的位置移动

E.将光源向远离双缝的位置移动

11.(多选题)下列说法正确的是(  )

A.光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定

B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的

C.杨氏双缝干涉实验中,当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时,红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小

D.光的偏振特征说明光是横波

E.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故

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