高中物理 第十二章 机械波 章末小结课后跟踪练习 新人教版选修3-4
2019-2020学年高中物理 第12章 机械波练习新人教版选修3-4【共12套44页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理第12章机械波第1节波的形成和传播练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第1节波的形成和传播课后练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第2节波的图象练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第2节波的图象课后练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第3节波长频率和波速练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第3节波长频率和波速课后练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第4节波的衍射和干涉练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第4节波的衍射和干涉课后练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第5节多普勒效应练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第5节多普勒效应课后练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第6节惠更斯原理练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第12章机械波第6节惠更斯原理课后练习含解析新人教版选修3_4波的形成和传播1.(2017·江苏省扬州中学高二下学期期中)关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( D )A.波的传播速度即波源的振动速度B.物体作机械振动,一定产生机械波C.如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止D.波动的频率,与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定解析:波的传播速度与介质有关,A错;波的形成需满足两个条件:振源和传播介质,故B错误;波源停止振动,波还会继续传播,C错;波的频率等于波源的振动频率,D对。
2.(2019·山东省青州一中高二下学期月考)《枫桥夜泊》中有名句:“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。
高中物理 第十二章 机械波 2 波的图象课后训练 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十二章机械波2 波的图象课后训练新人教版选修3-4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理第十二章机械波2 波的图象课后训练新人教版选修3-4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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波的图象基础巩固1.如图所示为一波形图,波沿x轴负方向传播,就标明的质点而言,速度为正、加速度为负的质点是()A.P B.Q C.R D.S2.质点A做简谐运动,其振动图象和t=1.6 s时刻的波动图象如图所示,则下列说法正确的是( )A.质点A向上运动,波向左传播B.质点A向上运动,波向右传播C.质点A向下运动,波向左传播D.质点A向下运动,波向右传播3.一简谐波在某时刻的波形图如图所示,则下列说法中正确的是()A.此列波的振幅是0.1 mB.x=15 m处质点的位移是0。
1 mC.若A质点的速度沿y轴正方向,则B质点的速度也沿y轴正方向D.A质点的加速度沿y轴负方向,而B、C两质点的加速度沿y轴正方向4.简谐横波某时刻波形图象如图所示,a为介质中的一个质点,由图象可知()A.质点a加速度方向一定沿y轴负方向B.质点a的速度方向一定沿y轴负方向C.经过半个周期质点a的位移一定为负值D.经过半个周期质点a通过的路程一定为2A5.一列简谐波在t时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,且波速为2 m/s,在图中分别画出(t+3) s和(t-3) s两个时刻的波的图象。
能力提升6.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形。
当R点在t=0时的振动状态传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动,这些质点的x 坐标取值范围是( )A.2 cm≤x≤4 cm B.2 cm<x<4 cmC.2 cm≤x<3 cm D.2 cm<x≤3 cm7.如图所示,实线为简谐波在时刻t的图象,虚线为简谐波经Δt时间后的图象.则下列说法中正确的是( )A.这列简谐波一定沿x轴正向传播B.这列简谐波一定沿x轴负向传播C.实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a1位置D.实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a2位置8.如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形,求:(1)该波的振幅;(2)已知该波向右传播,说明A、B、C、D各质点的振动方向。
高中物理 人教版 选修3-4 第十二章 机械波 多普勒效应 课后同步训练_1
高中物理人教版选修3-4 第十二章机械波多普勒效应课后同步训练_1参考答案:1.答案:要使飞行员恰好听不到爆炸声,即飞行员正好一个声波也接收不到,故他随飞机运动的速度应与波峰前进的速度一样,即飞机应以340 m/s的声速飞行远离爆炸点.:340 m/s2.答案: C解析:本题考查的是对多普勒效应的理解。
夏天雷声轰鸣不绝的现象是波的反射引起的,A错误;如果离我们远去的星球发出的是紫光,那么被静止于地球上的接收器接收到的可能是比紫光波长长的光,B错误;如果某一遥远星球离地球远去,那么地球上接收到该星球发出光的波长要变长,C正确;正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高了,这是因为观测的频率变大了,D错误;3.答案: C解析:只要是波都能发生多普勒效应,C错;4.答案: A解析:由多普勒效应的成因我们知道,当波源与观察者互相接近时,接收到的频率变大,音调高。
5.答案: f1<f2。
解析:此人与货运列车远离,所以f1小于发出声波的频率,而此人与客运列车靠近,故f2大于发出声波的频率,因此f1<f2。
6.答案: 0.01;等于解析:因波源不动,则根据多普勒效应,蝙蝠接收到的反射超声波频率等于发射的超声波频率.根据λ=vT,可知超声波的波长为λ=340×134×103m=0.01m.故为:0.01;等于.7.答案: D解析:本题是关于多普勒效应的问题。
首先,无论u如何变化,声波的速度v不变;随着u 的增大,接收器在单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收器接收到的频率减小。
综上可知,D正确。
8.答案:变高解析:火车向观察者高速驶来时,产生多普勒效应,由于距离减小,观察者接受到的声音频率变高,则音调变高9.答案:多普勒效应,向着解析:听到一列火车的汽笛声,发现汽笛声的音调越来越高,这种现象在物理学中叫多普勒效应,由此可判断这列火车正在向着他行驶10.答案: A解析: A、B:根据多普勒效应,当波源和观察者相向运动时,两者间距变小,观察者接收到的频率一定比波源频率高;当波源和观察者反向运动时,两者间距变大,观察者接收到的频率一定比波源频率低.现在车站的人听得汽笛的频率比火车汽笛的频率高,说明火车与人之间的距离在减小,所以A正确,B错误;C.D:蒸汽机将一定的功率用于汽笛发声时,该功率的一部分转化为机械能,另一部分转化为声波能,所以一定是P1>P2,故CD都错误.故选:A点评:多普勒效应是波特有的现象,当波源与观察者的间距变化,导致接收频率变化,但发射频率始终不变。
高中物理 第12章 机械波章末小结课件 新人教版选修3-4
点评:质点回到平衡位置的时间不能以质点离开平衡位置 的位移为依据,应该先判断质点的振动方向。才能确定质点回 到平衡位置的时间长短。
触及高考
本专题在新课标地区属于选考内容,因而出大型的综合题 目的可能性不大,但作为板块3-4中的内容,出题的可能性较 大,其中命题频率最高的知识点是波的图象、频率、波长、波 速的关系。试题信息容量大,一道题往往考查多个概念和规 律,特别是通过波的图象综合考查理解能力、推理能力和空间 想象能力。
答案:BC
三、波动问题的周期性及多解性 机械波在传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向 上的双向性、质点振动方向的不确定性等都是形成波动习题多 解的原因。
1.波动图象的周期性形成多解 机械波在一个周期内不同时刻图象的形状是不同的,但在 相隔时间为周期整数倍的不同时刻图象的形状则是相同的,机 械波的这种周期性必然导致波的传播距离、时间和速度等物理 量有多值与之对应,即这三个物理量可分别表示为: s=nλ+Δs t=nT+Δt v=s/t=(nλ+Δs)/(nT+Δt),其中n=0,1,2,…
A.质点Q比质点N先回到平衡位置 B.在t1=1.0s这一时刻,波在P、Q之间的各点,运动方向 一定竖直向上 C.此波的频率可能是3Hz或5Hz D.此波的波速最小值为4m/s
解析:由于波的传播方向不确定,则不能确定 Q 和 N 谁先 回到平衡位置,也不能确定 t1=1.0s 时刻,波中 P、Q 之间各 点的运动,无论向左传播还是向右传播此波的周期 T 均满足(k +12)T=0.5s,则周期 T=2k1+1s,频率 f=(2k+1)Hz,波速 v =λf=(8k+4)m/s;若取 k=0,1,2,3,…,则 T=1,13,15,17,…(s), f=1,3,5,7,…(Hz),v=4,12,20,28,…(m/s)。
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《机械波》本小结
复习巩固知识网络⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧与波源频率不同观察者感觉到波的频率多普勒效应叠加而成两列波在相遇的区域内波的干涉播绕过障碍物或孔继续传波的衍射介质改变传播方向从一种介质进入另一种波的折射回原介质从两种介质的界面上返波的反射波的特性离开平衡位置的情况反映某时刻介质各质点波的图象同一直线上振动方向与传播方向在纵波直振动方向与传播方向垂横波波的分类能量和信息传递振动形式波的实质用力介质与介质间有相互作形成原因波源和介质形成条件波的形成机械波::,:::::,::: 重点突破一、简谐运动【例1】 一列简谐横波在某时刻的波形图如图12-1中的实线所示,经Δt=0.02 s 后的波形如图中虚线所示,则该波的速度v 和频率f 可能是()图12-1A.v 与5 m/sB.v 为45 m/sC.f 为50 HzD.f 为37.5 Hz解析:由波形图线可知波长λ=0.4 m ,当波向右传播时波峰传播的最小距离为0.1 m ,当波向左传播时,波峰传播的最小距离为0.3 m ,由波形图线的时间、空间的周期性可知,这列波向右、向左可能传播的距离分别为:s 右=(nλ+0.1) m=(0.4n+0.1) ms 左=(nλ+0.3) m=(0.4n+0.3) m(n=0,1,2,3…)设波向右、向左传播时周期分别为T 右、T 左,则:Δt=2×10-2 s=nT 右+T 右/4=nT 左+3T 左/4(n=0,1,2,3…)由v=s/t 知v 右=s 右/Δt=(20n+5) m/sv 左=s 左/Δt=(20n+15) m/s由f=v/λ知:f 右=(50n+12.5) Hzf 左=(50n+37.5) Hz由此可知,n取不同的值,便有选项A、B、D正确的结果。
故正确选项为A、B、D。
答案:ABD方法点拨机械振动在介质中传播形成机械波,质点振动一个周期波向前传播一个波长,因此波的传播具有时间、空间的周期性。
高中物理第12章《机械波》测试新人教版选修3-4
机械波章综合测试题1.如图所示是一列横渡某一时刻的波动图象,下列关于各质点位移的说法,哪些正确(图中O为波源)()A.B、I有相同位移B.A、B有相同位移C.A、C、H有相同位移D.E、F有相同位移2.上题图中,关于各质点振幅的说法正确的是()A.只有B、I有相同振幅B.只有D、H有相同振幅C.只有A、C、H有相同的振幅D.所有各质点的振幅都相同3.上题图中,哪些质点与C点有相同的速度方向()A.D点、E点B.A点、H点C.B点、I点D.D点、C点4.如图为一列横波在某时刻的波形图,已知f质点此时刻的运动方向向下,则下列说法中正确的是()A.波向左传播,质点h运动方向向下B.波向右传播,质点c的速度为零C.波向左传,质点b运动方向向上D.无法判断波的传播方向及质点的运动方向5.如图所示为一列横波在某一时刻的波形图,已知波向右传播.则下列叙述正确的是()A.经过一定时刻,C点将运动到E点处B.M点和P点的振动情况时刻相同C.O点比M点先到达最低位置D.B、D两点的振动步调相反6.如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图,传播方向向左.则此时刻有()A.各质点的位移都为5cmB.x=2m处的质点速度沿y轴正方向C.x=4m处的质点加速度方向为正方向D.x=8m处质点速度为正的最大值7.一列横波在某时刻的波形图如图所示.若质点O此时向上运动,则波的传播方向.若波向左传播,则此时振动方向向下的质点有________。
8.如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图.做出T前、后两个时刻的波的图象.9.一列简谐波在某t时刻的波形图如图所示.波沿x轴正方向传播,且波速为2m/s,做出s和s两个时刻的波的图象.10.一列水波由M点向N点传播,某时刻观察到M点处在波峰,N点处在平衡位置向上运动,且M、N之间只有一个波谷.请在图中做出M、N两点之间的波形图线.参考答案:1.ACD 2.D 3.A4.C 5.D 6.CD7.-x(向左)b和c8.均恰与原图形相反图略9.分别将波形向+x和-x平移6m(将空缺部分的波形补上)图略.10.略。
2020-2021学年高中物理第十二章机械波课后练习(含解析) 人教版选修3-4
1波的形成和传播课后篇巩固提升1.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹。
在月球上,两名宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为()A.月球太冷,声音传播太慢B.月球上没有空气,声音无法传播C.宇航员不适应月球,声音太轻D.月球上太嘈杂,声音听不清楚答案B2.关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是()A.在横波中二者方向有时相同B.在横波中二者方向一定不同C.在纵波中二者方向有时相同D.在纵波中二者方向一定不同解析在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直,所以二者方向一定不同,故选项A错误,选项B正确;在纵波中二者方向在同一直线上,两者方向有时相同,有时相反,故选项C正确,选项D错误。
答案BC3.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。
规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图象是()解析根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向,t=0时刻P点前一质点在下方,确定P点的起振方向是从平衡位置向下振动,故只有选项B正确。
答案B4.一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,下列对树叶运动情况的叙述正确的是()A.树叶慢慢向湖心运动B.树叶慢慢向湖岸漂去C.在原处上下振动D.沿着波纹做圆周运动解析由于波在传播过程中,各质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近做振动,故选C。
答案C5.一列波由波源处向周围扩展开去,下列说法正确的是()A.介质中各质点由近及远地传播开去B.介质中质点的振动形式由近及远地传播开去C.介质中质点振动的能量由近及远地传播开去D.介质中质点只是振动而没有迁移解析波动过程是振动形式和振动能量的传递过程,介质中质点并不随波迁移。
答案BCD6.把闹钟放在密闭的玻璃钟罩内,在罩外仍然可以听到闹钟的铃声。
但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声,这说明()A.声波能在空气中传播B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了C.声波能在固体中传播D.声波不能在真空中传播答案ACD7.下图为波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图,由图可判断出A开始振动的方向是()A.向左B.向右C.向上D.向下解析波的传播过程中各质点的振动是在振源的带动下依次进行的,所以每个质点开始的振动方向一定和振源的起振方向相同,从图中可知B点将开始向上振动,所以振源的起振方向向上,故选C。
人教版高中物理选修3-4 第十二章 机械波 章末总结
章末总结一、对波的图象的理解 从波的图象中可以看出:(1)波长λ;(2)振幅A ;(3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况;(4)如果波的传播方向已知,可判断各质点在该时刻的振动方向以及下一时刻的波形;(5)如果波的传播速度大小已知,可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率:T =λv ,f =v λ.例1 一列沿x 轴传播的简谐横波,波速为10 m/s ,在t =0时刻的波形图线如图1所示,此时x =1.0 m 处的质点正在向y 轴负方向运动,则( )图1A .此波一定沿x 轴正方向传播B .x =1.0 m 处的质点做简谐运动的周期为0.20 sC .t =0时刻x =1.5 m 处的质点具有最大速度D .再经1.0 s ,x =1.5 m 处的质点通过的路程为10 m 答案 B解析 此时x =1.0 m 处的质点正在向y 轴负方向运动,知该波向x 轴负方向传播.故A 错误;在波的传播方向上,各点的周期是相等的,由题图知波长是2.0 m ,则:T =λv =2.010 s =0.20 s .故B 正确;t =0时刻x =1.5 m 处的质点处在负方向的最大位移处,所以速度是0.故C 错误;再经1.0 s ,经历了n =t T =1.0 s0.20 s =5个周期,质点在一个周期内的路程等于4个振幅,x =1.5 m处的质点通过的路程为s =5×4A =20×0.02 m =0.4 m .故D 错误. 针对训练1图2一列简谐横波沿x 轴传播,t =0时的波形如图2所示,质点a 与质点b 相距1 m ,a 质点正沿y 轴正方向运动;t =0.02 s 时,质点a 第一次到达正向最大位移处,由此可知( ) A .此波的传播速度为25 m/s B .此波沿x 轴正方向传播C .从t =0时起,经过0.04 s ,质点a 沿波传播方向迁移了1 mD .t =0.04 s 时,质点b 处在平衡位置,速度沿y 轴负方向 答案 A解析 由题可知波长λ=2 m ,周期T =0.08 s ,则v =λT =25 m/s ,A 对;由a 点向上运动知此波沿x 轴负方向传播,B 错;质点不随波迁移,C 错;t =0时质点b 向下运动,从t =0到t=0.04 s 经过了半个周期,质点b 回到平衡位置沿y 轴正方向运动,D 错. 二、波的图象与振动图象的区别和联系波动图象与振动图象相结合是机械振动与机械波相结合的最重要的一类题型.解题时要明确两个对应关系:一是波动图象所对应的时刻是振动图象横轴上的哪个时刻,二是振动图象所对应的质点是波动图象上哪个质点.例2 (多选)图3甲为一列简谐横波在t =0.10 s 时刻的波形图,P 是平衡位置为x =1 m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4 m 处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则下列说法正确的是( )图3A .该波的周期是0.10 sB .该波的传播速度为40 m/sC .该波沿x 轴的负方向传播D .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,质点P 通过的路程为30 cm 答案 BC解析 由题图乙知该波的周期是0.20 s ,故A 错误.由题图甲知波长λ=8 m ,则波速为:v =λT =80.20 m /s =40 m/s ,故B 正确.t =0.10 s 时,由题图乙知质点Q 正向下运动,根据波形平移法可知该波沿x 轴负方向传播,故C 正确.该波沿x 轴负方向传播,此时P 点正向上运动.从t =0.10 s 到t =0.25 s 经过的时间为Δt =0.15 s =34T ,由于t =0.10 s 时刻质点P 不在平衡位置或波峰、波谷处,所以质点P 通过的路程不是3A =30 cm ,故D 错误.针对训练2 (多选)如图4甲所示为一列横波在t =0时的波动图象,图乙为该波中x =2 m 处质点P 的振动图象.下列说法正确的是( )图4A .波速为4 m/sB .波沿x 轴负方向传播C .再过0.5 s ,质点P 的动能最大D .再过2.5 s ,质点P 振动的路程为1.8 cm 答案 AC解析 由题图知λ=4 m ,T =1 s ,根据v =λT =4 m/s 可知A 正确;根据“上下坡法”,质点P 向上运动,且处于下坡,所以该波是沿x 轴正方向传播的,B 错误;再过0.5 s ,质点P 又回到平衡位置,所以动能最大,C 正确;再过2.5 s ,质点P 振动的路程s =2.51×0.8 cm =2 cm ,D 错误.三、波动问题的多解性波在传播过程中,由于空间周期性、时间周期性和传播方向的双向性而引起多解,解决这类问题要注意下列情况:(1)波的空间周期性:在波的传播方向上,相距为波长整数倍的质点的振动情况相同. (2)波的时间周期性:由波的传播特性可知,经过整数倍个周期,波的图象相同.(3)波的传播方向的双向性:若根据题中条件无法确定波的传播方向,在解题时要注意考虑波的传播方向可以有两个方向. 例3图5一列简谐横波t 1时刻的波形如图5中实线所示,t 2时刻的波形如图中虚线所示,已知Δt =t 2-t 1=0.5 s .问:(1)这列波的传播速度是多少?(2)若波向左传播,且3T <Δt <4T ,波速是多大? (3)若波速等于68 m/s ,则波向哪个方向传播?答案 (1)若波向右传播,v 右=(16n +4) m /s(n =0,1,2…);若波向左传播,v 左=(16n +12) m/s(n =0,1,2…) (2)60 m/s (3)向右 解析 (1)有两组解:若波向右传播,传播距离s =(n +14)λ,故v 右=sΔt =(n +14)×80.5 m /s =(16n +4) m/s(n =0,1,2…);若波向左传播,传播距离s ′=(n +34)λ,故v 左=s ′Δt =(n +34)×80.5 m /s =(16n +12) m/s(n =0,1,2…).(2)因波向左传播,且3T <Δt <4T ,则必有3λ<s ′<4λ,故n =3,v 左=(16n +12) m /s =60 m/s. (3)因波速v =68 m/s ,所以s =v ·Δt =68×0.5 m =34 m =(4+14)λ,故波向右传播.针对训练3 如图6所示实线是一列简谐横波在t 1=0时刻的波形,虚线是这列波在t 2=0.5 s 时刻的波形,这列波的周期T 符合:3T <t 2-t 1<4T ,问:图6(1)若波向右传播,波速多大? (2)若波向左传播,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s ,波速方向如何? 答案 (1)54 m /s (2)58 m/s (3)波向左传播 解析 (1)由题目中波形图知λ=8 m , 波向右传播时,传播距离Δx 满足 Δx =kλ+38λ(k =0,1,2,3…)则传播时间满足Δt =kT +38T (k =0,1,2,3…)由于3T <t 2-t 1<4T , 因此k 取3故Δt =3T +38T ,波速v =λT ,解得v =54 m/s.(2)波向左传播时,传播距离Δx 满足 Δx =kλ+58λ(k =0,1,2,3…)传播时间满足Δt =kT +58T (k =0,1,2,3…)由3T <t 2-t 1<4T 可知k 取3 故Δt =3T +58T ,波速v =λT ,解得v =58 m/s.(3)波速大小为74 m/s 时,波在Δt 时间内传播的距离为Δx =v Δt =74×0.5 m =37 m =4λ+58λ,所以波向左传播.。
物理选修3-4第十二章机械波练习题及参考答案知识讲解
选修3-4第十二章机械波练习题(共100分 90分钟)一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题4分,共40分)1.如图1所示,S 点为振源,其频率为100Hz ,所产生的横波向右传播,波速为80m/s ,P 、Q 是波传播途中的两点,已知SP=4.2m ,SQ=5.4m .当S 通过平衡位置向上运动时 [ ]A .P 在波谷,Q 在波峰B .P 在波峰,Q 在波谷C .P 、Q 都在波峰D .P 通过平衡位置向上运动,Q 通过平衡位置向下运动.2.如图2所示,一列机械波沿x 轴传播,波速为16m/s ,某时刻的图象如图,由图象可知A .这列波波长为16mB .这列波传播8m 需2s 时间C .x=4m 处质点的振幅为0D .x=6m 处质点将向y 轴正向运动 3.a 、b 是一条水平绳上相距为L 的两点,一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2L/3,当a 点经过平衡位置向上运动时,b 点 [ ]A .经过平衡位置,向上运动B .处于平衡位置上方位移最大处C .经过平衡位置,向下运动D .处于平衡位置下方位移最大处4.一列沿x 轴正方向传播的波,波速为6m/s ,振幅为2cm ,在某一时刻距波源5cm 的A 点运动到负最大位移时,距波源8cm 的B 点恰在平衡位置且向上运动.可知该波的波长λ,频率f 分别为A .λ=12cm ,f=50HzB .λ=4cm ,f=150HzC .λ=12cm ,f=150HzD .λ=4cm ,f=50Hz5.一列沿x 方向传播的横波,其振幅为A ,波长为λ,某一时刻波的图象如图3所示。
在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为A .(5/4)λ,0B .λ ,-AC .λ,AD .(5/4)λ, A 图 1 图3图26.以下对波的说法中正确的是[ ]A .频率相同的波叠加,一定可以发生稳定的干涉现象B .横波可以在固体、液体和气体中传播C .纵波不能用波的图象描述D .波长和障碍物尺寸相近时,衍射现象明显7.图4所示为一列简谐波在t=7/4s 时的波动图象。
高二物理新人教版选修3-4练习:第十二章+机械波+测评+Word版含答案
第十二章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(每小题5分,共50分。
每小题至少有一个选项是正确的)1.关于振动和波的关系,下列说法正确的是()A.有机械波必有振动B.有机械振动必有波C.离波源远的质点振动周期长D.波源停振时,介质中的波动立即停止解析:一个质点的振动会带动邻近质点振动,使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波,但在缺少介质的情况下,波动现象就无法发生,故选项A正确,选项B错误;波动形成以后,各质点的振动都先后重复波源的振动,故各质点的振动周期是一样的,故选项C错误;大量质点的振动所形成的波动不会因波源停振而立即消失,因为能量不会无缘无故地消失,故选项D错误。
答案:A2.如图所示,一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,则()A.该波源正在移向A点B.该波源正在移向B点C.在A处观察波的频率变低D.在B处观察波的频率变低解析:波源在某一位置产生一列波面后,该波面以该位置为球心,以波速作为传播速度向外传播,反之,由波面可确定出该波面的产生位置,即波源。
波面半径大,表示产生时间早,传播时间长,对照图示,可确定出波源由右向左移动,故选项A正确,选项B错误;由于观察者不动,故波面经过观察者的速度等于波速,而在A处观察时,相邻波面间距比波源不动时间距小,因而经过观察者时间间隔短,频率大,同理在B处时间间隔长,频率小,故选项C错误,选项D正确。
答案:AD3.下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图),其中能发生明显衍射现象的有()A.只有①②④B.只有①④C.只有②③D.只有①③解析:图①②中小孔与波长相差不多,能发生明显衍射,图④中障碍物与波长相差不多,能发生明显衍射,图③中障碍物比波长大得多,不能发生明显衍射。
答案:A4.一列简谐横波沿某一直线传播,A、B是该直线上相距1.2 m的两点,从波到达其中一点开始计时,4 s内A完成8次全振动,B完成10次全振动,则该波的传播方向及波速分别为()A.方向由A向B,v=0.3 m/sB.方向由B向A,v=0.3 m/sC.方向由B向A,v=1.5 m/sD.方向由A向B,v=1.5 m/s解析:由于4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数,所以波由B向A传播。
高中物理 第十二章 机械波 5 多普勒效应课后训练 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十二章机械波5 多普勒效应课后训练新人教版选修3-4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理第十二章机械波5 多普勒效应课后训练新人教版选修3-4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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多普勒效应基础巩固1。
有一种用钢丝操纵做圆周飞行的飞机模型,装有发动机作动力.操纵者站在圆心,他听到的发动机工作时发出的声音是平稳不变的,而场边观察者听到的声音是忽高忽低地做周期性变化的,这是()A.波的反射现象B.波的衍射现象C.波的干涉现象D.波的多普勒效应2.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速()A.高于100 km/h B.低于100 km/hC.等于100 km/h D.无法确定3.如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低4.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。
以u表示声源的速度,v表示声波的速度(u<v),f表示接收器接收到的频率。
若u增大,则()A.f增大,v增大B.f增大,v不变C.f不变,v增大D.f减小,v不变5.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航非常有效。
高中物理 人教版 选修3-4 第十二章 机械波 机械波的描述 描述机械波的物理量 课后同步训练_1
高中物理人教版选修3-4 第十二章机械波机械波的描述描述机械波的物理量课后同步训练_1参考答案:1.答案: CD2.答案: BC3.答案: B解析:停止对大钟的撞击后,大钟做阻尼振动,仍在空气中形成声波;另一个方面即使大钟停止振动,空气中已形成的机械波也仍在传播.随着能量的减弱,钟声逐渐消失.4.答案: AC解析:机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形,故A正确;由波形图可见,在一个完整波形上,位移相同的质点间的距离不一定等于一个波长,故B选项错误;速度最大且方向相同的质点,在波形图上是在平衡位置上的点,若两质点相邻正好是一个完整波形的两个端点,所以C选项正确;振动情况总是相同的两点间的距离是波长λ的整数倍,故D选项不正确5.答案: B6.答案: A解析: A、波源开始振动后,在振动的一个周期里振动在介质中传播的距离等于一个波长.故A 正确.B.质点只在自已的平衡位置附近做简谐运动,通过一个周期内介质中质点通过的路程是四个振幅,与波长没有关系.故B错误.C.在波的传播方向上位移相同的两相邻的质点间的距离不一定是一个波长,只有位移总是相等的两相邻的质点间的距离才是一个波长,故C错误.D.对平衡位置的位移始终相同的质点间距离是整数倍个波长,只有相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离才是一个波长.故D错误7.答案:ABD8.答案: C解析: A、声波传播过程中,介质中质点的运动速度与声波的传播速度无关.故A错误;B.用白光做单键衍射与双缝干涉实验时,中央条纹都是白色条纹.故B错误;C.纵波不能发生偏振现象,能发生偏振现象的波一定是横波.故C正确;D.受迫振动的频率一定等于策动力的频率,故D错误;9.答案: ACD10.答案: B解析: A、干涉是波特有的现象,纵波也不例外.故A错误;B.两列波发生干涉现象,说明两列波的频率一定相同,故B正确;C.当两列波发生干涉现象时,振动加强区域的质点的位移是呈周期性变化,故C错误;D.如果一列波的波峰与另一列波的波谷在某点相遇,则该点是振动减弱点,故D错误;故选:B。
高中物理 第十二章 机械波小结练习 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理试题
第十二章机械波小结(时间:90分钟总分为:100分)一、选择题(此题共10个小题,每一小题4分,共40分)1.如图1所示,有一条均匀的弹性绳,0、1、2、3、……、16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,绳上点9的位移向上且达到最大值、点12的位移为零且向上运动.如此再经过34个周期,下面所给的弹性绳上某些质点的位置和振动方向(只画出其中一段绳上某四个质点的情况)的四个图中可能正确的答案是( )图12.如下关于简谐运动和简谐波的说法,正确的答案是( )A.介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B.介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C.波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍图23.如图2所示,沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,如此可推出( )A.再经过0.01 s,图中质点a的速度方向与加速度方向一样B.图中质点b此时动能正在减小,其加速度正在增大C.假设发生稳定干预现象,该波所遇到的波的频率为50 HzD.假设发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸不大于2 m4.如图3所示,均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=14 m处,质点P位于x轴上x P=4 m处.t=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动,振动周期均为T=0.1 s,传播速度均为v=40 m/s,波源S1的振幅为A1=2 cm,波源S2的振幅为A2=3 cm,如此从t=0至t=0.35 s内质点P通过的路程为( )图3A.12 cmB.16 cm C.24 cm D.32 cm5.如下说法中正确的答案是( )A.假设声波波源向观察者靠近,如此观察者接收到的声波频率减小B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D.“闻其声不见其人〞是声波的干预现象6.上课时教师将一蜂鸣器固定在教鞭一端,然后使蜂鸣器迅速水平旋转,蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化,如下判断正确的答案是( )A.旋转时蜂鸣器发出的频率变化了B.由于旋转,改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变高时,一定是向远离观察者的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干预造成的7.在O点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波.t1=4 s时,距离O点为3 m的A点第一次达到波峰;t2=7 s时,距离O点为4 m的B点第一次达到波谷.如此以下说法正确的答案是( )A.该横波的波长为2 mB.该横波的周期为4 sC.该横波的波速为1 m/sD.距离O点为7 m的质点第一次开始向上振动的时刻为5 s末图48.图4所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6 s时的波形图,波的周期T>0.6 s,如此( )A.波的周期为2.4 sB.在t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动C .经过0.4 s ,P 点经过的路程为4 mD .在t =0.5 s 时,Q 点到达波峰位置9.一列横波沿x 轴正向传播,a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位 置.某时刻的波形如图5甲所示,此后,假设经过34周期开始计时,如此图乙描述的是( )甲 乙图5A .a 处质点的振动图象B .b 处质点的振动图象C .c 处质点的振动图象D .d 处质点的振动图象图610.一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播.处在x 1=1 m 和x 2=2 m 的两质点A 、B 的振动图象如图6所示.由此可知( )A .波长为43 mB .波速为1 m/sC .3 s 末A 、B 两质点的位移一样D .1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度 题号 12345678910答案11.(8分)弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t =0时使其 开始沿y 轴做振幅为8 cm 的简谐振动,在t =0.25 s 时,绳上形成如图7所示的波形, 如此该波的波速为______ cm/s ;在t =______ s 时,位于x 2=45 cm 处的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置.图712.(12分)2008年5月12日14时28分,在四川省汶川地区发生了8.0级地震.地震波分三种:横波(S波),波速v S=4.5 km/s;纵波(P波),波速v P=9.9 km/s;面波(L波),v L<v S.面波在浅源地震中破坏力最大.图8(1)位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图8甲所示),地震发生时最先明显振动的是________(选填“A〞或“B〞).(2)地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示,由图可知三种波形各对应的地震波类型:a为________波,b为________波,c为________波(选填“S〞、“P〞或“L〞).(3)假设在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s,如此地震台距震源约为________km.三、计算题(此题共4个小题,共40分)图913.(8分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位,某超声波的频率为1.0×105 Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图9所示.(1)从该时刻开始计时,画出x=7.5×10-3 m处质点做简谐运动的振动图象(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4 s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动).图1014.(8分)一列横波沿直线传播,某时刻的波形如图10所示,质点A与原点O相距2 m.此时刻A点速度方向如下列图,假设A再经过0.2 s后将第一次达到最大位移,求这列波的波长、波速和频率.15.(12分)如图11(a)所示,是一列简谐横波在t=0.2 s时的波形图,其中O是波源;图(b) 是波上某一点P的振动图象.求:图11(1)求波速,并说明P质点的位置.(2)画出t=0.4 s和t=0.55 s的波形图.16.(12分)一列简谐波在x轴上传播,图12中实线波形与虚线波形对应的时刻分别是t1=0,t2=0.05 s.如此:图12(1)假设波沿+x 方向传播,波速多大? (2)假设波沿-x 方向传播,波速多大? (3)假设波速的大小是280 m/s ,波速方向如何?第十二章 机械波1.C [依题意,波向右传播,点9到点12之间为四分之一波长,此时,点3在波谷处,再过34个周期,点3运动到平衡位置且向下运动,点6运动到正向最大位移处,图示波形A 、B 错误;点12运动到波谷处,点15运动到平衡位置且向下运动,所以图示波形C 正确,D 错误.]2.AD3.BC [由图象可知λ=4 m ,所以T =λv =4200s =0.02 s ,因波沿x 正向传播,故经0.01 s即T/2,质点a 位于负位移处且向下运动,速度方向与加速度方向相反,A 错.而b 点此时向下运动,动能正在减小,加速度在增大,B 对.由于波的频率f =1T =50 Hz ,假设发生稳定干预,所遇波的频率也须为50 Hz ,C 项对.据发生明显衍射的条件,需障碍物的尺寸比4 m 小或与4 m 差不多,不一定小于2 m ,D 项错.故B 、C 正确.]4.B [t =0.1 s 前,质点P 静止;t =0.1 s 时,S 1的振动传到P 点,t =0.25 s 时,S 2的振动传到P 点,而此时S 1的振动在P 点的振动方向向下,S 2的振动在P 点的振动方向向上.在t =0.1 s 到t =0.25 s 时间内,Δt 1=0.15 s =32T ,P 通过的路程为6A 1=12 cm .t =0.25 s 后两列波叠加,振幅为A =|A 1-A 2|=1 cm ,周期不变,到t =0.35 s 时,Δt 2=0.35 s -0.25 s =1T ,质点P 通过的路程为4A =4 cm ,故从t =0到t =0.35 s 时间内质点P 通过的路程总共为16 cm ,B 正确.]5.BC [由多普勒效应可知,假设声波波源向观察者运动,如此接收到的声波频率增大,A 错误;声波击碎玻璃杯是因为声波频率与玻璃杯的固有频率一样,发生共振导致玻璃杯破碎,B 正确;由于水对光波和无线电波的吸收比对声波吸收得多,所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水中传播的距离远得多,C 正确;“闻其声不见其人〞是声波的衍射现象,D 错误.]6.B7.BC [根据波是振动形式的传播可知,3v +T 4=4;4v +3T4=7,解得v =1 m /s ,T =4 s ,所以波长为4 m ,故A 项错误,B 、C 项正确;距O 点7 m 处的点第一次向上运动的时刻为t 3=7 s ,D 项错误.]8.D [波向x 轴负方向传播,T >0.6 s ,由波形图可知34λ=Δx.t =0.6 s =34T ,T =0.8 s ,A错;0.9 s =T +0.1 s ,P 点沿y 轴负方向运动,B 错;经过0.4 s ,P 点运动半个周期,经过的路程为0.4 m ,C 错;t =0,x =10 m 处质点处在波峰,经0.5 s ,波峰向左传播了Δx'=5 m ,故D 正确.]9.B [此题考查机械振动和机械波知识与由某时刻波形图确定质点的振动图象.把波动图象向前推34周期,得到的图象如下列图,可得34周期开始,四个点中b 点开始向下振动,与乙图相符,B 项正确.]10.A[由A 、B 两质点的振动图象与传播方向可画出t =0时刻的波动图象如图,由此可得λ=43m ,A 选项正确;由振动图象得周期T =4 s ,故v =λT =43×4m /s =13m /s ,B 选项错误;由振动图象得3 s 末A 点位移为-2 cm ,B 点位移为0,故C 选项错误;由振动图象知1 s 末A 点处于波峰,振动速度为零,B 点处于平衡位置,振动速度最大,故D 选项错误.]11.20 2.75解析 由图像可知,A =8 cm ,T =4t =1 s ,λ=20 cm ,所以波速v =λT =201cm /s =20 cm /s ,绳上的每个质点刚开始振动的方向都是沿y 轴负方向,故波传到N 点所用的时间为:t 1=x 2v =4520s =2.25 s ,所以质点N 第一次沿y 轴正向通过平衡位置时,t =t 1+T2=2.75 s .12.(1)B (2)P S L (3)62.7解析 (1)因为纵波的传播速度最大,而B 摆反映的是纵波,故B 摆最先振动.(2)因为纵波的传播速度最大,所以先记录的a 是纵波(P 波).同理,b 是横波(S 波),c 是面波(L 波).(3)设地震台距震源的距离为x ,如此x v S -x v P =t ,解得x =v P v S tv P -v S ,代入数值解得,x =62.7 km .13.(1)见解析 (2)3 000 m 解析(1)如下列图. (2)由波形图读出波长 λ=15×10-3m 由波速公式得 v =λf①鱼群与渔船的距离为 x =12vt② 联立①②式,代入数据得x =3 000 m 14.8 m 10 m /s 1.25 Hz解析 由图知波长λ=2×4 m =8 m 0.25T =0.2 s 得周期T =0.8 s v =λT =80.8m /s =10 m /sf =1T=1.25 Hz 15.(1)20 m /s P 点横坐标x =0 (2)见解析图解析 由图可直接读出波长λ,周期T ,便可算出波速,可选用特殊点振动法或平移法来确定t =0.4 s 和t =0.55 s 时的波形,此题以平移法来说明.(1)由(a )图知波长λ=4 m ,由(b )图知周期T =0.2 s ,所以波速v =λT =20 m /s .由(b )知0.2 s时P 质点经过平衡位置正向上运动,且它已振动了一个周期,所以它应是(a )图中的波源O ,其横坐标x =0.(2)t =0.4 s 时,从(a )图算Δt 1=0.2 s =T ,波形正好向右平移了一个波长,因此0~4 m 之间的波形与t =0.2 s 时波形一样,此时波形如图实线所示.t =0.55 s 时,从(a )图算Δt 2=0.35 s =134T ,由画图的一般做法:去整取零法,只需把t =0.2s 时的波形向右平移34λ即可,结果如图中虚线所示.16.(1)40(4n +1) m /s ,(n =0、1、2…) (2)40(4n +3) m /s ,(n =0、1、2…) (3)波沿-x 方向传播解析 (1)假设波向右传播,由图象知在Δt =t 2-t 1内波向右传播的距离为Δx 1=λ4+nλ,(n=0、1、2…)波速v 1=Δx 1Δt =4n +14Δtλ 代入λ=8 m 、Δt =0.05 s 得 v 1=40(4n +1) m /s ,(n =0、1、2…)(2)假设波向左传播,由图象知在Δt 内,波向左传播的距离为Δx 2=34λ+nλ,(n =0、1、2…),波速v 2=Δx 2Δt =4n +34Δtλ=40(4n +3) m /s ,(n =0、1、2…) (3)波速v =280 m /s ,故Δt 内波传播的距离Δx =v Δt =(280×0.05) m =14 m .将Δx 与λ相比,得Δx =74λ,故Δx 符合(2)中的Δx 2在n =1时的情况,所以波沿-x 方向传播.。
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本章章末小结
1.(2010·重庆理综,14)一列简谐波在两时刻的波形如下图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的( )
A .周期
B .波速
C .波长
D .频率
答案:C
解析:由题图可知波长λ=4m ,故本题正确选项为C.
点评:本题考查机械波的图象,考查考生的读图能力,题目较容易.
2.(2010·天津理综,4)一列简谐横波沿x 轴正向传播,传到M 点时波形如图所示,再经0.6 s ,N 点开始振动,则该波的振幅A 和频率f 为( )
A .A =1 m f =5 Hz
B .A =0.5 m f =5 Hz
C .A =1 m f =2.5 Hz
D .A =0.5 m f =2.5 Hz 答案:D
解析:由图象可知,该简谐横波的振幅A =0.5m ,波的传播速度v =Δx Δt =λf ,f =Δx Δtλ=
6
0.6×4
Hz =2.5Hz ,故选项D 正确. 点评:本题考查了波的图象,波速与波长、频率的关系,主要考查学生的理解能力和推理能力.
3.(2010·全国Ⅱ理综,15)一简谐横波以4 m/s 的波速沿x 轴正方向传播.已知t =0时的波形如图所示,则( )
A .波的周期为1 s
B .x =0处的质点在t =0时向y 轴负向运动
C .x =0处的质点在t =1
4 s 时速度为0
D .x =0处的质点在t =1
4 s 时速度值最大
答案:AB
解析:由图知,波长λ=4m ,周期T =λ
v =1s ,故选项A 正确;由同侧法可判断x =0处的质点在t =0时的振动方向沿y 轴负方向,故选项B 正确;Δt =14s =T
4,x =0处的质点经过
T 4后位于平衡位置和负向最大位移之间,所以该质点在1
4s 时速度既不为0,也不是最大值,故选项C 、D 错误.
点评:本题考查了波动图象及周期、波长、波速的关系,主要考查学生的理解能力和推理能力.
4.(2010·北京理综,17)一列横波沿x 轴正向传播,a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3
4周期开始计时,则图2
描述的是( )
A .a 处质点的振动图象
B .b 处质点的振动图象
C .c 处质点的振动图象
D .d 处质点的振动图象 答案:B
解析:由波在某时刻的波形图知,a 质点经34周期处在波谷,与图不符;c 质点经3
4周期
处在波峰,也与图2不符;d 质点经3
4
周期处于平衡位置,但接着向上振动,不符合图2;只
有b 质点经3
4
周期后处于平衡位置且向下振动.
点评:根据波形图分析质点的振动图像,考查学生的理解能力、推理能力.
5.(2009·上海,12)弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t =0时使其开始沿y 轴做振幅为8 cm 的简谐振动,在t =0.25s 时,绳上形成如图所示的波形,则该波的波速为________cm/s ,t =________时,位于x 2=45cm 的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置.
答案:20 2.75
解析:本题考查了机械波的相关知识 v =x t =50.25
cm/s =20cm/s
经过时间t =23
4
T =2.75s ,N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置.
6.(2010·山东理综,37)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位,已知某超声波频率为1.0×105Hz ,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示.
(1)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象(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).
答案:(1)见解析 (2)3000m
解析:(1)因为超声波的频率为f =1.0×105Hz ,所以质点振动周期T =1f =10-5s
x =7.5×10-
3m 处质点图示时刻处于波谷,所以可画出该质点做简谐运动的图象如下图
所示.
(2)因为超声波的频率为f =1.0×105Hz ,由波的图象可知超声波的波长λ=15×10-
3m ,
v =λf 可得超声波的速度v =λf =15×10-
3×1.0×105m/s =1500m/s
所以鱼群与渔船间的距离x =v t 2=1500×4
2
m =3000m。