2019高中物理 课下能力提升十 第十二章 第4节 波的衍射和干涉（含解析）新人教版选修3-4.doc

图象的综合问题波动问题的多解 基础练一、选择题1一列简谐波在两时刻的波形分别如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2多选(2016绵阳高二检测)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x5 m的M点时开始计时，已知P点的振动周期为0.4 s，下列说法正确的是()A这列波的波长是4 mB这列波的传播速度是 10 m/sC质点Q(x9 m)经过0.5 s才第一次到达波峰DM点右边各质点开始振动时的方向都是向下3一列横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，质点A的平衡位置与坐标原点O相距0.5 m，此时质点A沿y轴正方向运动，经过0.02 s第一次到达最大位移处。由此可知()A这列波的波长为2 mB这列波的频率为50 HzC这列波的波速为25 m/sD这列波沿x轴正方向传播4一列简谐横波在t0.4 s时刻的波形如图甲所示，波传播方向上质点A的振动图象如图乙所示。则()A该波沿x轴负方向传播B该波的速度是 25 m/sC任意0.4 s内，质点A通过的路程均为10 mD从此时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置二、非选择题5在t0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示，质点A振动的周期是_s；t8 s时，质点A的运动沿y轴的_方向(填“正”或“负”)；质点B在波的传播方向上与A相距16 m，已知波的传播速度为 2 m/s，在t9 s时，质点B偏离平衡位置的位移是_cm。6(2016日照高二检测)一列横波沿x轴传播，图中实线表示某时刻的波形，虚线表示从该时刻起0.005 s后的波形。(1)如果周期大于0.005 s，则当波向右传播时，波速为多大？波向左传播时，波速又是多大？(2)如果周期小于0.005 s，则当波速为 6 000 m/s时，求波的传播方向。提能练一、选择题1一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示，若该波的周期T大于0.02 s，则该波传播速度可能是()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D5 m/s2如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t10和t20.5 s(T0.5 s)时的波形，能正确反映t37.5 s时波形的是选项图中的()3如图所示，已知一列横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1时刻和t2时刻的图象，已知t2 s，振动周期为0.5 s，则波的传播方向与传播距离是()A沿x轴正方向，6 mB沿x轴负方向，6 mC沿x轴正方向，2 mD沿x轴负方向，2 m4多选(2016唐山高二检测)一列周期为0.4 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示，此时振动还只发生在O、M之间；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m处。此时B的速度方向为y轴负方向，下列说法正确的是()A该波沿x轴正向传播，波速为 20 m/sBA质点比B质点晚振动0.05 sCB质点此时的位移为 1 cmD由图示时刻经0.1 s，B质点的运动路程为 2 cm5图甲是一列简谐横波在t1.25 s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振，则图乙所示振动图象对应的质点可能位于() 甲乙Aaxb BbxcCcxd Ddxe二、非选择题6如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波形图，这列波从O点传播到F点需要0.12 s，求：(1)这列波的传播速度；(2)画出这列波经0.26 s后的波形图；(3)若波的传播方向跟上述方向相反，画出这列波经0.18 s 后的波形图。答 案基础练1解析：选C由图可确定波的波长、振幅，两时刻具体数值未知，故不能确定周期、频率和波速。2解析：选ABD从图象可知4 m，波速v10 m/s，故A、B正确；波从M传到Q需要t0.4 s，波传到Q时，Q质点先向下振动，故到达波峰位置还需0.3 s，则从开始计时起Q质点要经过0.7 s才第一次到达波峰，选项C错误，D正确。3解析：选D由题中图象可知这列波的波长为20.5 m1 m，故A错误；质点A沿y轴正方向运动，因此波源在A的左侧，波沿x轴正方向传播，D正确；A由平衡位置，经过T第一次到达最大位移处，所以波的周期为0.08 s，频率为12.5 Hz，由v知，波速v12.5 m/s，故B、C错误。4解析：选B由乙图知，质点A在t0.4 s时刻通过平衡位置向下运动，在甲图上，根据波形平移法，可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；由甲图读出波长20 m，由乙图读出周期T0.8 s，则该波的速度v25 m/s，故B正确；时间t0.4 sT，则质点A在0.4 s内通过的路程等于2倍振幅，是 16 cm，故C错误；此时刻P点向上运动，而质点Q直接向平衡位置运动，所以质点P将比质点Q后回到平衡位置，故D错误。5解析：题图为质点A的振动图象，由图象可知周期为4 s；波源的起振方向与质点的起振方向相同且向上，t6 s时质点A在平衡位置向下振动；故8 s时质点A在平衡位置向上振动，即沿y轴正方向；波传播到B点，需要时间t1 s8 s，故t9 s时，质点B又振动了1 s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为 10 cm。答案：4正106解析：(1)如果周期大于0.005 s，波在0.005 s 内传播的距离小于一个波长。如果波向右传播，从图上看传播的距离为 2 m，由此可得波速：v右 m/s400 m/s，如果波向左传播，从图上看传播的距离为 6 m，由此可得波速：v左 m/s1 200 m/s。(2)由图可知波长8 m，波的传播距离为xvt6 0000.005 m30 m3，所以波向左传播。答案：(1)向右传播时波速为400 m/s向左传播时波速为 1 200 m/s(2)向左传播提能练1解析：选B由T0.02 s，故：若波向右传播，则波传播的距离x10.02 m，则速度v1 m/s1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离 x20.06 m，则波速v2 m/s3 m/s，故B正确。2解析：选DT0.5 s且波沿x轴正向传播，tt2t1，T2 s，t37.5 s3T，故t37.5 s时波形应为D，D正确。3解析：选C振动周期T0.5 s，又因为t2 s，所以波由t1到t2经过了，由图可知波长为8 m，则波在这段时间内的传播距离L8 m2 m。判断波的传播方向可以选一个特殊点，如x2 m处的质点，由平衡位置经过到波峰，即此质点由平衡位置向上运动，则波沿x轴正方向传播。4解析：选BCD根据机械波的传播规律(垂直同侧法)，可知波向x轴负方向传播，波速v m/s20 m/s，故A错误；A质点到B质点的距离恰为，晚振动时间t0.05 s，故B正确；根据质点的振动方程，此时B质点的位移yAsin cm1 cm，故C正确；0.1 s 恰为，B质点向y轴负方向振动，回到平衡位置用，剩下的继续向下振动到达1 cm 处，总的路程为2 cm，故D正确。5解析：选D根据所给波形图和c位置的质点比a位置的质点晚0.5 s起振，则该列简谐横波的周期是T1 s，根据周期和所给波形图能找到t0时的波形图(余弦图象)，根据所给振动图象可知，t0时所找质点应该位于平衡位置上方且向上振动，结合t0时的波形图可知，所找质点可能位于dxe范围内，故D正确。6解析：(1)从题目和波形图提供的条件可知，波从O点传播到F点，波形推移了1，所需要的时间为0.12 s。传播一个波长的时间T0.08 s，则v m/s5 m/s 或v m/s5 m/s(2)t10.26 s0.24 s0.02 s3T，根据振动与波的时空周期性特点，t1时刻波形图如图所示。(3)t20.18 s0.16 s0.02 s2TT，同理可知t2时刻的波形图如图所示。答案：(1)5 m/s(2)见解析图(3)见解析图