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每日一练 | 高考物理专题训练突破! (142)

(多选)均匀介质中,波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波,如图甲所示,A、B、C为x轴上的质点,质点C(图中未画出)位于x=10m处,波源在AB之间。t=0时刻,波源开始振动,从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )

A.波源S位于x=1m处
B.波速大小为2m/s
C.C质点起振后,其振动步调与A质点相反
D.t=5.5s时,C质点位于波谷
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【考点】机械波的图像问题;波长、频率和波速的关系
【答案】BD
【分析】
根据振动图像读出波从波源传到A、B的时间,由公式x=vt结合AB间的距离求解波速,并确定波源S的位置坐标。根据对称性结合确定质点C与A振动步调关系。根据质点C振动的时间确定其位置。
【解答】
解:
AB、t=0时刻,波源开始振动,根据振动图像可知波从波源传到A、B的时间分别为tA=2.0s,tB=0.5s
根据xAB=vtA+vtB,其中:xAB=5m,解得波速大小为v=2m/s
则波源S到质点A的距离为sA=vtA=2×2.0m=4m,所以波源S位于x=2m处,故A错误,B正确;
C、根据对称性可知,质点A与x=6m处质点步调相同。由图可知,该波的周期T=2.0s,该波的波长为λ=vT=2×2.0m=4.0m
质点C与x=6m处质点间距离s=10m﹣6m=4m=λ,则C质点起振后,其振动步调与x=6m处质点相同,所以C质点起振后,其振动步调与A质点相同,故C错误;
D、波从质点B传到C的时间为
,则t=5.5s时,C质点振动时间为t2=t﹣0.5s﹣t1=5.5s﹣0.5s﹣3.5s=1.5s=
,质点C的起振方向与质点B起振方向相同,均向上,则t=5.5s时,C质点位于波谷,故D正确。
故选:BD。
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