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(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.(多选)如图1所示,为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,则( )
图1
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,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,选项C错误,选项D正确.
答案 AD
2.图2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( )
图2
A.只有①②④
B.只有①④
C.只有②③
D.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.故正确答案为A.
答案 A
3.(多选)如图3中S1、S2是两个相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷.则对a、b、c三点振动情况的下列判断中,正确的是( )
图3
A.b处的振动永远互相减弱
B.a处永远是波峰与波峰相遇
C.b处在该时刻是波谷与波谷相遇
D.c处的振动永远互相减弱
解析 b处此刻是波谷和波谷相遇,位移为负的最大值,振动也是加强的,A错,C正确;a处此刻是波峰与波峰相遇,过半个周期后变成波谷与波谷相遇,始终是振动加强的点,并非永远是波峰与波峰相遇的点,B错;c处此刻是峰、谷相遇,过半个周期后仍是峰、谷相遇,它的振动永远互相减弱,D正确.
答案 CD
4.一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/s
B.方向由B向A,v=0.3 m/s
C.方向由B向A,v=1.5 m/s
D.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.周期T==1.5 m/s.[来源:学+科+网] s=0.4 s,A、B在4 s内完成的全振动相差2次,即A、B间相距两个波长;2λ=1.2 m,λ=0.6 m,即v=
答案 C
5.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图4甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是( )
图4
A.沿x轴负方向,60 m/s
B.沿x轴正方向,60 m/s[来源:学。科。网Z。X。X。K]
C.沿x轴负方向,30 m/s
D.沿x轴正方向,30 m/s
解析 t=0时质点P向下振动,由波形图甲可以看出与质点P相邻的右侧质点位于质点P下方,故质点P的振动是由其右侧质点引起的,波沿x轴负方向传播,B、D错误;由图甲可得该波波长λ=24 m,由图乙可得周期T=0.4 s,故波速v==60 m/s,A正确,B错误.
答案 A
6.(多选)如图5所示,S是x轴上的上、下振动的波源,振动频率为10 Hz.激起的横波沿x轴左右传播,波速为20 m/s.质点A、B到S的距离分别为sA=36.8 m,sB=17.2 m,且都已经开始振动.若此时刻波源S正通过平衡位置向上振动,则该时刻( )
图5
A.B位于x轴上方,运动方向向下
B.B位于x轴下方,运动方向向上
C.A位于x轴上方,运动方向向上[来源:学_科_网]
D.A位于x轴下方,运动方向向下
解析 由v=λf,可得λ=λ,所以A点在x轴下方,运动方向向下,故A、D正确.λ<λ<λ.由于λ,去整18λ,留零λ的B′相同(如图所示),由此可判断B点在x轴上方,运动方向向下;sA=36.8 m=18λ,B的振动状态应跟与振源S相距λ,去整8λ,留零 m=2 m,sB=17.2 m=8=
答案 AD
7.(多选)一列波源在x=0处的简谐波,沿x轴正方向传播,周期为0.02 s,t0时刻的波形如图6所示.此时x=12 cm处的质点P恰好开始振动.则( )[来源:学+科+网]
图6
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8 cm
D.这列波的波速为4 m/s
解析 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