高中物理选修3-4各章节专题解析练习题

P波和S波到达沙漠蝎子的时间差及其波速即可确定小虫与沙漠蝎子间的距离，根据x＝vt，结合题意有： － ＝Δt/，解得：x＝0.2625 m≈26 cm.
题三
答案：B
详解：由题图可得半波长为2 m，波长为4 m，周期T＝ ＝ s＝1 s，选项A错误；波沿x轴正方向传播，则x＝0处的质点在沿y轴的负方向运动，选项B正确；Δt＝ s＝ ，x＝0的质点经过 后不在平衡位置也不在最大位移处，而位于平衡位置和负向最大位移之间，所以该质点在 s时速度既不为0，也不是最大值，故C、D错误。
题五
一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示．下列说法正确的是( )
A．由波形图可知该波的波长为4 m
B．由波形图可知x＝2 m处的质点Q该时刻位移为0.2 m
C．经1/4周期后质点P运动到Q点
D．经1/4周期后质点R的速度变为零且在波峰
题六
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．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6 s，P点也开始起振，求：
题三
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0.5 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＝ s时速度为0
D．x＝0处的质点在t＝ s时速度值最大
题四
某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5 cm，振动周期为0.4 s，振动在介质中沿x轴正向传播，传播速度为1.0 m/s.若质点在平衡位置O向上振动0.2 s后立即停止振动，则停止振动后又经过0.2 s的时刻的波形可能是图中的( )
题二
有一种沙漠蝎子既没有眼睛，也没有耳朵，它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领，它有八条腿，趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图所示)．不远处的小虫一有骚动，就会在沙面上引起一阵地震波。蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向，并从P波和S波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离。方位和距离都知道了，它就能扑上去捕获小虫了。已知P波速度为150 m/s，S波速度为50 m/s，如果两波到达沙漠蝎子的时间差为3.5×10-3 s，则小虫离它的距离多大？
课后练习详解
题一
答案：负； 10
详解：x=1.5 m的质点正向y轴正方向振动，根据波形平移法可以判定：波的传播方向：-x方向。由图象可知：波长 ，由 。
题二
答案：33.67km
详解：纵波比横波传播得快，设震源与地震仪相距为x，则 ，可得x＝33.67 km.
题三
答案：C
详解：在 时，波源突然停止运动，波只形成了 ，波源的起振方向向上，所以最前面的质点的振动方向向上，C正确。
专题：专题波振结合
题一
如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时x=1.5 m的质点正向y轴正方向振动，可以推知这列波正在沿x轴________(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为__________m/s
题二
某地发生了里氏7.4级大地震，已知地震的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为9.1km/s和3.7km/s，在其中一个观测站，测得地震到达的时间差为5.4s，则该观测站距该地的距离为__________.
(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点相对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？
课后练习详解
题一
答案：-5cos2πt、30
详解：在t = 0时刻，x =1.5m处质点处于-5cm，x =1.5m处质点的振动函数表达式y=-5cos2πt。波长为2.0m，波动周期T=1s，x =2.0m处质点在0 ～1.5s内通过的路程为6A=6×5cm=30cm。
题四
答案：BD
详解：质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，波源开始振动时的方向沿y轴负方向，选项A错误B正确；此后一个周期内，质点P通过的路程为4个振幅，为4×5cm=20cm，选项C错误；这列波的波长8cm，波速为4.00m/s，选项D正确。
题五
答案：D
详解：设波速为v，横波波长为λ，周期为T，则
＋ ＝t1①
＋ ＝t2②
解①②得：v＝1 m/s，T＝4 s
则λ＝vT＝4 m，
距O点5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为5 s末。
题六
答案：D
详解：由图象可知，该简谐横波的振幅A＝0.5 m，波的传播速度v＝ ＝λf，f＝ ＝ Hz＝2.5 Hz，故选项D正确。
专题：专题波振结合
题一
如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v =2m/s，则x =1.5m处质点的振动函数表达式y=_________cm，x =2.0m处质点在0 ～1.5s通过的路程为________cm。
B．该横波的周期为4 s
C．该横波的波速为1 m/s
D．距离O点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末
题六
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 mf＝5 HzB．A＝0.5 mf＝5 Hz
C．A＝1 mf＝2.5 HzD．A＝0.5 mf＝2.5 Hz
题三
在坐标原点的波源从t=0时刻开始向上做简谐振动，振动周期T。在t= 时，波源突然停止运动，则t=T时波的图像是（ ）
题四
一列波源在x=0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02s，t0时刻的波形如图所示。此时x=12cm处的质点P恰好开始振动，则（ ）
A．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向
B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向
C．此后一个周期内，质点P通过的路程为8cm
D．这列波的波速为4.00m/s
题五
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，则以下说法错误的是( )
A．该横波的波长为4 m
题四
答案：B
详解：0.2 s等于半个周期的时间，产生一个向上的波形，停止振动后的0.2 s内，已经产生的波形继续向前传播0.5个周期，传播的距离为0.5个波长，B选项正确。