2021高中人教版物理(选修3-4)复习(讲义+课后练习)：波振结合-课后练习二及详解.docx

专题：专题 波振结合
题一
y
/cm
0
5
－
5
0.5
1.0
x
/m
v
3.0
2.5
2.0
1.5
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。

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事，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推断小虫所在的方向，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，假如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？

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后马上停止振动，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点也开头起振，求：

(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。

题二
答案：26 cm
详解：从 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，依据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，已经产生的波形连续向前传播0.5个周期，传播的距离为0.5个波长，B选项正确。

题五
答案：A
详解：波峰到波峰的距离或者波谷到波谷的距离即为波长，由图可知波长λ＝4 m，A正确；由于此时Q在波谷，而振幅A＝0.2 m，所以Q的位移为-0.2 m，B错误；波的传播只是传播振动的形式而不是质点的传播，所以P点只是在它的平衡位置处上下振动，C错；逆着波的传播方向看，可以推断出质点R向下振动，经到达波谷，此时速度为0，D错误。

题六
答案：(1)0.2 s　(2)-2 cm　0.3 m
详解：由图象可知，λ＝2 m，A＝2 cm.
当波向右传播时，点B的起振方向竖直向下，包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下。
(1)波速v＝＝ m/s＝10 m/s，由v＝，得T＝＝0.2 s.
(2)由t＝0至P点第一次到达波峰，经受的时间Δt2＝Δt1＋T＝0.75 s＝(3＋)T，而t＝0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向)，故经Δt2时间，O点振动到波谷，即：
y0＝-2 cm，s0＝n·4A＝(3＋)×4A＝0.3 m.