Question

11．位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿X轴负方向与正方向传播的机械波，传播过程中无能：最损失，一段时间后长度为L的两段波形如图所示，P、Q是介质I和Ⅱ中恰好位于波峰位置的两个质元，则以下说法正确的是（　　）

• A． 质元P、Q振动的振幅相同
• B． 质元P、Q振动的周期相同
• C． 质元Q第一次到达波峰时，质元P还没有开始振动
• D． 机械波在介质I中传播的速度是在介质II中传播的速度的2倍
• E． 机械波在介质II中传播的频率是在介质I中传播的频率的2倍

Answer 1

分析 振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，由图直接读出．波的周期由波源决定，波从一种介质进入另一种介质时，周期不变．由图读出波长关系，由波速公式v=λf求出波速之比．

解答 解：A、振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，由图知质元P、Q振动的振幅相同，故A正确．
B、波的周期由波源决定，同一个波源产生的波的周期是一定的，所以P、Q振动的周期相同，故B正确．
C、由图知介质I和Ⅱ中波长分别为：λ₁=$\frac{2}{3}$L，3λ₂=L，得λ₂=$\frac{L}{3}$
设波的周期为T．当质元Q第一次到达波峰时，经历时间为（1$\frac{1}{4}$+$\frac{3}{4}$）T=2T，介质Ⅱ传播的距离 s=2λ₁=$\frac{4}{3}$L＞$\frac{5}{4}{λ}_{2}$=$\frac{5}{4}×$$\frac{2}{3}$L=$\frac{5}{6}$L，所以质元P已经开始振动，故C错误．
D、由上知λ₁=2λ₂，周期T相同，由波速公式v=$\frac{λ}{T}$知机械波在介质I中传播的速度是在介质II中传播的速度的2倍，故D正确．
E、机械波在介质II中和介质I中传播的周期相同，由f=$\frac{1}{T}$知频率相同，故E错误．
故选：ABD

点评 解决本题的关键知道波的频率由波源确定，与介质无关．并能掌握波速公式，并运用来解题．