高三物理随堂练习三(波的传播方向问题)
1.一列在竖直方向振动的简谐横波,波长为λ,沿 x 轴正方向传播.某一时刻,在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中,任取相邻的两点 P1、P2,已知P1的 x 坐标小于P2的 x 坐标. [ ]
A.若<,则P1向下运动,P2向上运动
B.若<,则P1向上运动,P2向下运动
C.若>,则P1向上运动,P2向下运动
D.若>,则P1向下运动,P2向上运动
2.如图1所示,一根张紧的水平弹性长绳上的 a、b两点,相 距14.0 m ,b 点在 a点的右方.当一列简谐横波沿此绳向右传播时,若 a点的位移达到正极大时,b点的位移恰为零,且向下运动.经过1.00 s 后,a点的位移为零,且向下运动,而 b点的位移恰达到负极大.则这简谐横波的波速可能等于 [ ]
A.14 m/s B.10 m/s
C.6 m/s D.4.67 m/s
3.简谐横波在某时刻的波形图线如图2所示,由此图可知 [ ]
A.若质点 a向下运动,则波是从左向右传播的
B.若质点b向上运动,则波是从左向右传播的
C.若波从右向左传播,则质点 c向下运动
D.若波从右向左传播,则质点d向上运动
4.如图3所示,O是波源,a、b、c、d是波传播方向上各质点的平衡位置,且Oa=ab=bc=cd=3 m,开始各质点均静止在平衡位置,t=0时波源O开始向上做简谐运动,振幅是0.1 m,波沿Ox 方向传播,波长是8 m,当O 点振动了一段时间后,经过的路程是0.5 m ,各质点运动的方向是 [ ]
A. a质点向上 B.b质点向上
C. c质点向下 D.d质点向下
5.如图4在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为1 m/s,振幅为4 cm,频率为2.5 Hz.在t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,则距P为0.2 m的Q点(见图)[ ].
A.在0.1 s时的位移是4 cm B.在0.1 s时的速度最大
C.在0.1 s时的速度向下 D.在0到0.1 s时间内的路程是4 cm
6.一列简谐横波,在t=0时刻的波形如右图所示,自右向左传播,已知在t1 =0.7 s时,P点出现第二次波峰(0.7 s内P点出现两次波峰),Q点的坐标是(-7,0),则以下判断中正确的是 [ ]
A.质点A和质点B在t=0时刻的位移是相等的
B.在t=0时刻,质点C向上运动
C.在t2=0.9 s 末,Q点第一次出现波峰
D.在t3=1.26 s 末,Q点第一次出现波峰
7.一列简谐横波在 x轴上传播,在某时刻的波形如图6所示.已知此时质点 F的运动方向向下,则 [ ]
A.此波朝 x 轴负方向传播
B.质点D此时向下运动
C.质点B将比质点C先回到平衡位置
D.质点E的振幅为零
8. 图7所示的是某横波的图象,由图可知 [ ]
A.若波向右传播,则质点B 正向右运动
B.若波向右传播,则质点C正向左运动
C.若波向左传播,则质点D正向下运动
D.若波向左传播,则质点B正向上运动
9. 图8(a)中有一条均匀的绳,1、2、3、4、…是绳上一系列等间隔的点.现有一列简谐横波沿此绳传播.某时刻,绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图8-11(b)所示(其他点的运动情况未画图),其中点12的位移为零,向上运动,点9的位移达到最大值.试在图8-11(c)中画出再经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向,其他点不必画.[图(c)的横、纵坐标与图(a)、(b)完全相同.
10.如图9所示,一列沿 x 正方向传播的简谐横波,波速大小为 0.6 m/s ,P点的横坐标为96 cm ,从图中状态开始计时,求:
(1)经过多长时间,P质点开始振动,振动时方向如何?
(2)经过多少时间,P质点第一次到达波峰?
参考答案:
1.AC 2.BD 3.BD 4.A 5.BD 6.BC 7.A,B 8.C
9. 略
10. 解析:开始计时时,这列波的最前端的质点坐标是24 cm ,根据波的传播方向,可知这一点沿 y轴负方向运动,因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿 y轴负方向运动,故P点开始振动时的方向是沿 y 轴负方向,P质点开始振动的时间是
(1)t==1.2 s
(2)用两种方法求解
质点振动法:这列波的波长是λ=0.24 m,故周期是
T==0.4 s
经过1.2 s,P质点开始振动,振动时方向向下,故还要经过T才能第一次到达波峰,因此所用时间是1.2 s+0.3 s=1.5 s.
波形移动法:质点P第一次到达波峰,即初始时刻这列波的波峰传到P点,因此所用的时间是
t′==1.5 s