波的疊加問(wèn)題 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(選修模塊3-4)
(1)下列敘述中正確的有
ACD
ACD

A.在不同的慣性參考系中,光在真空中的速度都是相同的
B.兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化
C.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光波是橫波
D.夜視儀器能在較冷的背景上探測(cè)出較熱物體的紅外輻射
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s.試回答下列問(wèn)題:
①寫(xiě)出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式:
x=5cos2πt
x=5cos2πt
cm;
②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0~0.5s內(nèi)通過(guò)的路程為
10
10
cm.
(3)如圖2所示是光從介質(zhì) 1 進(jìn)入介質(zhì) 2 的折射情況,根據(jù)光路圖可知:兩種介質(zhì)相比較,介質(zhì)
1
1
是光密介質(zhì);光在介質(zhì)中1的頻率
=
=
?在介質(zhì)中2的頻率(選填“>”、“=”或“<”);若介質(zhì)2是空氣(視為真空),則在此界面發(fā)生全反射的臨界角的正弦值為
sinθ1
sinθ2
sinθ1
sinθ2
(用θ1、θ2表示)

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(選修模塊3-4)
(1)下列敘述中正確的有______
A.在不同的慣性參考系中,光在真空中的速度都是相同的
B.兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化
C.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光波是橫波
D.夜視儀器能在較冷的背景上探測(cè)出較熱物體的紅外輻射
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s.試回答下列問(wèn)題:

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①寫(xiě)出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式:______cm;
②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0~0.5s內(nèi)通過(guò)的路程為_(kāi)_____cm.
(3)如圖2所示是光從介質(zhì) 1 進(jìn)入介質(zhì) 2 的折射情況,根據(jù)光路圖可知:兩種介質(zhì)相比較,介質(zhì)______是光密介質(zhì);光在介質(zhì)中1的頻率______?在介質(zhì)中2的頻率(選填“>”、“=”或“<”);若介質(zhì)2是空氣(視為真空),則在此界面發(fā)生全反射的臨界角的正弦值為_(kāi)_____(用θ1、θ2表示)

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(選修模塊3-4)
(1)下列敘述中正確的有______
A.在不同的慣性參考系中,光在真空中的速度都是相同的
B.兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化
C.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光波是橫波
D.夜視儀器能在較冷的背景上探測(cè)出較熱物體的紅外輻射
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s.試回答下列問(wèn)題:
①寫(xiě)出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式:______cm;
②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0~0.5s內(nèi)通過(guò)的路程為_(kāi)_____cm.
(3)如圖2所示是光從介質(zhì) 1 進(jìn)入介質(zhì) 2 的折射情況,根據(jù)光路圖可知:兩種介質(zhì)相比較,介質(zhì)______是光密介質(zhì);光在介質(zhì)中1的頻率______?在介質(zhì)中2的頻率(選填“>”、“=”或“<”);若介質(zhì)2是空氣(視為真空),則在此界面發(fā)生全反射的臨界角的正弦值為_(kāi)_____(用θ1、θ2表示)

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關(guān)于水波的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)圖1中的現(xiàn)象是水波的______現(xiàn)象;
(2)圖2中,兩列頻率相同的相干水波在某個(gè)時(shí)刻的疊加情況,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,兩列波的振幅均為2cm,A點(diǎn)是振動(dòng)______的點(diǎn)(填加強(qiáng),減弱),B點(diǎn)振幅為_(kāi)_____cm.

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關(guān)于水波的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)圖1中的現(xiàn)象是水波的______現(xiàn)象;
(2)圖2中,兩列頻率相同的相干水波在某個(gè)時(shí)刻的疊加情況,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,兩列波的振幅均為2cm,A點(diǎn)是振動(dòng)______的點(diǎn)(填加強(qiáng),減弱),B點(diǎn)振幅為_(kāi)_____cm.

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一、選擇題

1.解析:兩球在最低點(diǎn)相碰撞后分開(kāi),有三種可能發(fā)生的情況:(1)兩球以不同的速度同向運(yùn)動(dòng);(2)兩球以不同的速度反向運(yùn)動(dòng);(3)一球靜止一球運(yùn)動(dòng)。但是無(wú)論是何種形式的情況,由于兩擺球的擺線一樣長(zhǎng),由單擺的周期公式可知,其振動(dòng)周期相同。上述三種情況下擺球都是經(jīng)過(guò)半個(gè)周期時(shí)間到達(dá)最低點(diǎn)發(fā)生第二次碰撞。正確答案是CD。

2.解析:彈簧振子的振動(dòng)周期有自身結(jié)構(gòu)決定與最大形變量無(wú)關(guān),由此可知A選項(xiàng)正確。

3.解析:貨物在豎直方向上振動(dòng)時(shí),在最高點(diǎn)時(shí),加速度方向豎直向下,且最大,貨物處于失重狀態(tài),對(duì)底板的壓力最;在最低點(diǎn)時(shí),加速度方向豎直向上,且最大,貨物處于超重狀態(tài),對(duì)底板的壓力最大。由圖可知,在時(shí),貨物處于最高點(diǎn),對(duì)車(chē)廂底板的壓力最;在時(shí),貨物處于最低點(diǎn),對(duì)車(chē)廂底板的壓力最大。所以C選項(xiàng)正確。

4.解析:由圖可以看出,A波的波長(zhǎng):

B波的波長(zhǎng):

由波的周期性及題意可得:  TA=nTB   (n=1、2、3……)

所以:       (n=1、2、3……)

當(dāng)n=1時(shí),C正確;當(dāng)n=4時(shí),B正確;當(dāng)n=6時(shí),A正確.。因此該題正確答案是ABC。

5.解析:由波動(dòng)圖像可知波長(zhǎng)λ=4m。

(1)若波沿x軸正方向傳播:Δx=(n +1/4)λ=(4n+1)m      n=1、2、3……

波速=(4n+1)m/s       波速可能值為1 m/s,5 m/s,9 m/s,13 m/s……

(2)若波沿x軸負(fù)方向傳播

Δx=(n +3/4)λ=(4n+3)m    n=1、2、3……    波速=(4n+3)m/s   

波速可能值為3 m/s,7 m/s,11m/s,15 m/s……

由此可知波速不可能為10m/s,該題應(yīng)選D 。

6.解析:碰撞后由可知,擺長(zhǎng)不變周期不變,碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒結(jié)合可得,選項(xiàng)D對(duì)。

7.解析:由圖像可知T=4s,A=2cm,若波沿x軸正向傳播,則二者間距為,若波沿x軸負(fù)向傳播,則二者間距為,所以波長(zhǎng)為4cm只是波沿x軸正向傳播的一種可能,所以BC對(duì)。

8.解析:由圖像可知 而波的頻率由波源決定與介質(zhì)無(wú)關(guān) 故,由故v1=2v2,所以選項(xiàng)C正確。

9.解析:兩個(gè)相干波源形成的干涉圖樣是穩(wěn)定的,加強(qiáng)區(qū)永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū)減弱區(qū)永遠(yuǎn)是減弱區(qū)(a、b處永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū),c永遠(yuǎn)是減弱區(qū)),加強(qiáng)區(qū)部分(如圖中的a、b兩點(diǎn))的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)的幅度加大而不會(huì)永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇。減弱區(qū)部分(圖中c點(diǎn))振動(dòng)的振動(dòng)的幅度減小有兩列波的振幅相同時(shí),減弱區(qū)才會(huì)出現(xiàn)疊加后合振幅為零,選項(xiàng)CD對(duì)。

10.解析:由題意 跟據(jù)波形平移法,波峰“移”至Q點(diǎn)時(shí),經(jīng)過(guò)的路程是0.9m。v=10m./s所需時(shí)間為0.9s。從-1處質(zhì)點(diǎn)的起振方向可知波源的起振方向?yàn)橄蛳拢?.9s之后P點(diǎn)處于波谷,故選ABD。

二、填空和實(shí)驗(yàn)題

11.解析: 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)是從懸點(diǎn)到球心的距離,若用粗繩,粗繩質(zhì)量不能忽略,則擺長(zhǎng)無(wú)法測(cè)定,故選B ,鉛球密度大,擺動(dòng)中阻力的影響相對(duì)小些,擺長(zhǎng)的測(cè)定也相對(duì)準(zhǔn)確,故選D. 計(jì)時(shí)使用秒表方便,故選F.測(cè)長(zhǎng)度應(yīng)準(zhǔn)確到mm ,故選C ,本實(shí)驗(yàn)中不需測(cè)質(zhì)量,但必須將小球懸掛,故選I 。答案  B、D、F、C、I    

12.解析: A. 要用卡尺測(cè)擺球直徑d ,擺長(zhǎng)l等于擺線長(zhǎng)加上d/2 . B. 周期T = t /29.5,  C.g應(yīng)多測(cè)量幾次,然后取g的平均值作為實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果.

13.解析:在t1=0.5 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置,P質(zhì)點(diǎn),Q點(diǎn)t=0時(shí)刻振動(dòng)方向向下,所以t2=0.6s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q第二次通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)。t1=0.9 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位處波峰故位移為2cm。答案 0.6   2

14.答案: 8   0.2     0    10    -8

三、計(jì)算題

15.解析:⑴A=0.1 m                

                                     

 

 

 

 

16.解析: (1) A=15cm, =40cm, T=20s, f=0.05Hz  

(2) 向右。=2cm/s.    

(3)

17.解析:(1)有題意可知,t1=0時(shí)波形應(yīng)為下圖中的實(shí)線所示,而t2=0.1s時(shí)圖線為下圖中的虛線所示。若波由B向C傳播,由平移法(將實(shí)線波形向右平移即為虛線波形)可知,結(jié)合可得 其中 同理,若波C向B傳播,由平移法[實(shí)線波形向左平移即為虛線波形]知,結(jié)合可得其中

(2)只要預(yù)知波的傳播方向就能確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,因此帶入的表達(dá)式在的表達(dá)式中得到,n有整數(shù)解,故波是從B向C傳播的此時(shí),,C質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向下振動(dòng)。

 

 

 

 


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