机械振动与机械波计算题.docx

1、机械振动与机械波计算题-2s机械振动与机械波（计算题）t=0时刻的图像，如图乙是 A点的振动图像，试求: A点的振幅多大、此时振动的方向如何 该波的波长和振动频率。2. （10分）如图1所示，一列简谐横波沿 x轴正方向传播，波速为 v = 80m/s。 P、S、Q 是波传播方向上的三个质点， 已知距离PS =、SQ =。在t = 0的时刻，波源P从平衡位置（x = 0, y = 0）处开始向上振动（y轴正方向），振幅为15cm，振动周期T =。（1） 求这列简谐波的波长（2） 在图2中画出质点周期）；（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

2、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 处开始计时，以减小实验误差E.4 如图12-2- 12甲所示，在某介质中波源 A、B相距d = 20 m , t = 0时两者开始上下 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= m/s，开始 阶段两波源的振动图象如图乙所示.IS 12 -2 -12(1)定性画出t = s时

3、A波所达位置一定区域内的实际波形；(2)求时间t = 16 s内从A发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数.(3)如图12-2- 11所示，实线是某时刻的波形图，8如图所示为一列简谐波在 t1 = 0时刻的图象此时波中质点方向，且t2= s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(3)从t1 = 0至t3= S,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0点有一波源，t=0时刻开始向+y方向振动，形成沿 X轴正方向传播的一列简谐距离 0点为xi=3m的质点A的振动图象如图甲所示；距离 0点为X2=4m的质点(1)该波的周期(2)该波的

4、波速11 . 一列简谐波在均匀介质中传播， 从波源的振动传播到 b点时开始计时，图甲所示为t = s时刻介质中的波动图象，图乙为 b点从t = 0 s开始计时的振动图象，求：(1)这列简谐波的传播方向；(2)t1= s时刻，质点0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 s,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A”cin-2波沿x轴正方向传播，质点P的坐标x=.从此13 .机械横波某时刻的波形图如图所

5、示, 时刻开始计时.问：42，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 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 s,P点也开始起振，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， 0点对平衡位置的位移 yO及其所经过的路程sO各为多少(2)若该列波的传播速度大小为 20 m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历 s时间，则该列波的传播方向如何(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

6、置的长的线光源。 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。开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n。源底端。再将线光源沿同一方向移动，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率18 . （8分）【物理一物理3-4】从该时刻开始计时，画出 x 7.5 10 3m处质点做简谐运动的振动图像（至少一个周期）。4s，求鱼群与渔船间的距离 （忽现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 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

7、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 PQ1求该玻璃棒的折射率。2（填能”不能”或无法确若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面 EF上时定能否”）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t1 = 0时刻的波形图，虚线为 上2=时刻的波形图，已知这列波的周期大于，则这列波的传播速度大小和方向可能是 ：S h20 .【物理一一选修34】（15分）（1） （5分）振源以原点 0为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它发出的简谐波在 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

8、右方有一质元 从图示时刻开始，经过C.D.n=的某种透明液体， h高度处有一点光源 S。（2） （10分）如图所示，高度为 H=1m圆柱形容器中盛满折射率 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21 .物理一一选修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

9、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 H=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x轴传播的横波。在t=时刻，质点A、（1）如图所示，质点 0在垂直x轴方向上做简谐振动，形成了沿 t=0

10、时刻质点0开始向上运动，经第一次形成图示波形，由此判断在 B的运动情况是（ ）A点位于x轴的下方。B点位于x轴的上方。A点正往上运动。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=。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， 从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质的折射率.23 .物理选修3 4（15分）是沿 x轴正方向传播的一列横波在 t=0的一部分波形，此时 P P点的振动图象是如图（乙）中的 （填入选项前的字

11、母， 1 的一个截面，一单色细光束入射到 P点，入射角为0。AP 1 AD，求:21若要使光束进入长方体后能射至 AD面上，角0的最小值为多少2若要此光束在AD面上发生全反射，角 0的范围如何24 . (15分)物理一一选修3 -4:(1)图1为一简谐波在t=0时刻的波形图，介质中 x=4 m质点做简谐运动的表达式为 (2)半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图 2所示，圆心为 0,两条平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点底面折射后的交点与 0点的距离d。若入射的是单色蓝光，则距离 d将比上面求得的o40m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时

12、刻甲 谷间的高度差为。若波速为 4m/s，通过计算回25 .模块3 - 4试题(1) 2009年诺贝尔物理奖获得者高锟被称为光导纤维之父。 光纤由折射率为 m的内芯和折射率为n2的包层构成，则 n 1 n2 (填,v或=)o若光导纤维长度为L,光以入射角 射到内芯与包层的界面上， 如图12所示，已知光在真空中传播的速度为C,则光在内芯中传播的速度为 ，光信号从光导纤维的一端传播到另一端所需时间为(2)如图13所示，甲乙两船相距 船位于波峰时乙船恰位于波谷，且峰、 答：9s后甲处于上升还是下降状态 9s内甲上下运动了多少路程参考答案1. (1) A点的振幅5cm、此时振动的方向向上25HZ(3)

13、沿(2 分)x轴负向传播。2. ( 1)由入=vT求出入= (1分)x/m图2X(2)( 3 分)(4)(4分)3.偏右 (3)2(2)6 个(1)C (2)604.(1)图见解析35.(1)4(n + )m (n = 0,1,2,3,)(2) s4沿x轴负方向6.8处7.cm: s s& (1)沿 x 轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 9. T 12s, v 1m/ s10. (2)11. (1)12. (1)13.214.(1)5一x (2 分) 5cos t cm3向x轴负方向传 y轴正方向(3)2 Hz/C、 4n10m/s (2) t x/v 10m/s 5(n=0,1

14、,2,3,)(2)n /4(2 分)x= ( 2分)15.V -T(m/s)+ n (m正向vt 10.5m0.2s 8 m/s.7 却 0.7s(n 当波速v=20 m/s时，经历s时间,(54)，实线波形变为虚线波形经历了0,1,2波沿x轴方向传播的距离(5 4)T，故波沿x轴负方向传播.4分(3 分)x 3m16. (1) v 波= =10m/st 0.3sx0j 4 5(2分)(2)波由波源传到J需时间t1,则一-s=(2分)(1分)能19. (1) BC(2)如图所示贝U t2= T=4所以对应总时间t=tl+t2 =1m1一 m321. ( 1) (2 )光路如图所示。球的折射率为J322.( 1)AB(2)证明见解析。23.(1)(2)arcsin 鸟575 arcsinn5arcsin 124. (1) 10m/s(2) d比上面结果小25. (1) nLnicsin(2)甲船向下运动 d 1.8m