机械振动与机械波计算题Word格式.docx

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PSQ

图1x

（1）求这列简谐波的波长入；

（2）在图2中画出质点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幵始计时，以减小实验误差

（2）如图9所示，一个半径为R的-透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿

4

水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点.已知0A=R，该球

2

体对蓝光的折射率为73.则它从球面射出时的出射角；

若换用一束

红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点

相比，位置（填“偏左”、“偏右”或“不变”）.

（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s,t=0时刻的波形如图10所示.该列波的波速是m/s;

质点a平衡位置的坐标Xa=2.5m，再经s

它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.

4.如图12-2-12甲所示，在某介质中波源AB相距d=20m，t=0时两者幵始上下振动，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=

1.0m/s，幵始阶段两波源的振动图象如图乙所示.

（1）定性画出t=14.3s时A波所达位置一定区域内的实际波形;

⑵求时间t=16s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，虚线是0.2s后的波形图．

（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35m/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、B、C三点，AB=5m,BO4m,

AC=3mA、C两点处有完全相同的波源，振动频率为1360Hz,波速为340m/s,

则BC连线

上振动最弱的位置有几处？

7.（2011年山东青岛一模）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，已知t=0.6s时，B点第三次出现波峰.则这列波的周期是多少？

x=50cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为多少？

8•如图所示为一列简谐波在0时刻的图象•此时波中质点M的运动方向沿y

轴负方向，且t2=0.55s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？

⑶从0至t3=1.2s，质点N运动的路程和t3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？

9.在0点有一波源，t=0时刻幵始向+y方向振动，形成沿x轴正方向传播的一列简谐横波。

距离O点为X1=3m的质点A的振动图象如图甲所示；

距离O点为X2=4m的质点B的振动图象如图乙所示。

求：

（1）该波的周期

（2）该波的波速

10.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿一y方向运动，经

过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么

1该波沿（选填“+X”或“—X”）方向传播;

2写出图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程；

3求P点的横坐标为xo

11.一列简谐波在均匀介质中传播，从波源的振动传播到b点时幵始计时，图甲所示为t=0.25s时刻介质中的波动图象，图乙为b点从t=0s幵始计时的振动图象，

（1）这列简谐波的传播方向；

（2）ti=0.25s时刻，质点O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0.4s，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？

13.机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标

x=0.32m.从此

时刻幵始计时•问:

1若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图.求波速？

2若p点经0.4s到达平衡位置.求波速?

14.（15分）

（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）

所示，x=0.30m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0.30m，贝V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，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2，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0.6s,P点也幵始起振，求：

1该列波的周期T;

2从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？

⑵若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525

s时间，则该列波的传播方向如何？

16.（8分）如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D……N、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点幵始向上，经0.3秒第一次达到波谷，G点恰好幵始振动，则

（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大？

（2）从A幵始振动，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该振动的振幅是？

cm②振动的周期是s；

③在t等于-周期时，

位于原点的质点离幵平衡位置的位移是cm图2为该波在某一时刻的波

形图，A点位于x=0.5m处。

④该波的传播速度为m/s；

⑤经过-周期后，

A点离幵平衡位置的位移是cm。

（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6.0cm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。

幵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8.0cm刚好可以看到其顶端。

求此液体的折射率n。

18.（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1.0X05Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。

1从该时刻幵始计时，画出x7.5103m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4s，求鱼群与渔船间的距

离（忽略船和鱼群的运动）。

（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PQ端面射出。

1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（填能”不能”或无

法确定能否”）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ti=0时刻的波形图，虚线为t2=0.25s时刻的波形图，已知这列波的周期大于0.25s,则这列波的传播速度大小和方向可能是:

A.2m/s，向左B.2m/s，向右

C.6m/s，向左D.6m/s，向右

（2）单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射

角i=450

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。

（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？

20.【物理——选修3—4】

（1）（5分）振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它发出的简谐波在x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P从图示时刻幵始，经过0.5s在x轴下方且向上运动，则质元P所在的位置可能是。

A.0.5m

B.1.5m

C.2.5m

D.3.5m

（2）（10分）如图所示，高度为H=1m圆柱形容器中盛满折射率n=的某种透明液

体，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h高度处有一

点光源So

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sin370.6）

21.［物理——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Hu^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平行，试作出光路图，并算出介质球的折射率.

22.［物理选修3-4模块］

（1）如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐振动，形成了沿x轴传播的横波。

在t=0时刻质点O幵始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，由此判断在t=2.5s

时刻，质点A、B的运动情况是（）

A.A点位于x轴的下方。

B.B点位于x轴的上方。

C.A点正往上运动。

D.B点正往上运动。

（2）如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行直径AB射到介质球的C

点，DC与AB的距离H=0.8R。

1试证明：

DC光线进入介质球后，第一次到达介质球的界面时，在界面上不会发

生全反射.（要求作图说明理由）

2若DC光进入介质球后，第二次到达介质球的界而时，从