| 波的多解问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选修3-4

第十二章 机械波

12.2 波的图像

波的多解问题

一列横波沿直线传播,显示屏上可观察各个时刻的波形图。在波的传播方向上有$A$$B$两点。在$t$时刻$A$$B$两点间形成如图甲所示波形,在$(t+3\;\rm s)$时刻$A$$B$两点间形成如图乙所示波形,已知$A$$B$两点平衡位置间距离$a=9\;\rm m$,则以下说法中正确的是$(\qquad)$

["

若周期为$4\\;\\rm s$,波一定向右传播

","

若周期为$4\\;\\rm s$,波一定向左传播

","

该波波速可能的最小值为$2.5\\;\\rm m/s$

","

若波速为$8.5\\;\\rm m/s$,波一定向左传播

"]
[["AD"]]

$\rm A$.若波向右传播,则有$\dfrac{3}{4}T+nT=3\;\rm \text{s}(n=0,1,2\cdots)$

可得$T=\dfrac{12}{4n+3}\;\text{s}(n=0,1,2\cdots)$

$T=4\;\rm s$时,$n=0$,故$\rm A$正确;

$\rm B$.若波向左传播,则有$\dfrac{1}{4}T+nT=3\;\rm \text{s}(n=0,1,2\cdots)$

可得$T=\dfrac{12}{4n+1}\;\text{s}(n=0,1,2\cdots)$

$T=4\;\rm s$时,$n$不是正整数,故$\rm B$错误;

$\rm C$.根据已知条件可知,波长$\lambda=6\;\rm m$。由$v=\dfrac{\lambda}{T}$可知,周期最大时,波速最小。因有$T_{\max}=\dfrac{12}{4 \times 0+1}\;\text{s}=12\;\rm \text{s}$

故有$v_{\min}=\dfrac{\lambda}{T_{\max}}=0.5\;\rm \text{m/s}$

$\rm C$错误;

$\rm D$.若波向右传播,则有$v=\dfrac{\lambda}{T}=\dfrac{4n+3}{2}\;\text{m/s}(n=0,1,2\cdots)$

若波向左传播,则有$v=\dfrac{\lambda}{T}=\dfrac{4n+1}{2}\;\text{m/s}(n=0,1,2\cdots)$

当波速为$8.5\;\rm m/s$,若波向右传播,则$n=3.5$不是正整数;若波向左传播,则$n=4$是正整数。故$\rm D$正确。

故选:$\rm AD$

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