《2019-2020学年高中物理 第12章 机械波 第3节 波长、频率和波速课后练习（含解析）新人教版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理 第12章 机械波 第3节 波长、频率和波速课后练习（含解析）新人教版选修3-4（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、波长、频率和波速 基础夯实 一、选择题(单选题)1简谐机械波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是(D)A振幅越大，则波传播的速度越快B频率越大，则波传播的速度越快C在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短解析：波速与振幅和频率没有直接的因果关系，所以A、B错误；质点在一个周期内的运动路程只与振幅有关，与波速无关，并不一定等于波长，故C错误；质点振动频率与波的频率相同，又f，故D正确。2下表给出30 时，声波在不同介质中的传播速度。显然当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是(B)介质空气纯水盐水橡胶软木铜铁波速(m/
2、s)3321 4901 53130504803 800 4 900A.频率增大，波长不变B频率不变，波长增大C频率和波长都不变 D频率和波长都变大解析：波在传播过程中频率不变，一列波从空气进入水中时，频率f不变，波速v增大，则由公式vf知波长增大。3如图所示是某一时刻的波形图象，波沿x轴正方向传播，波速是12 m/s，则波长和频率分别是(B)A3 cm；200 Hz B6 cm；200 HzC2 cm；400 Hz D12 cm；50 Hz解析：由波形图可知，波长6 cm，则周期为：T s，所以频率为：f200 Hz，故B正确。4一列简谐波沿x轴传播，t0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y
3、轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是(A)A沿x轴负方向，60 m/sB沿x轴正方向，60 m/sC沿x轴负方向，30 m/s D沿x轴正方向，30 m/s解析：由P点此时的运动方向向下，得出此波沿x轴负方向传播，由乙图可知：T0.4 s，由甲图可知：24 m，所以vm/s60 m/s，故选A。5.(2019北京市昌平区高二下学期期末)一简谐横波在x轴上传播，波源的振动周期T0.1 s，t0时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动，则(B)A该波向左传播B该波的波速为20 m/sCt0.025 s时，a质点将运动到波峰处 Dt0.05 s时，a质点将运动到x3.0 m
4、处解析：因为a点向下运动，所以波向右传播，A错；v m/s20 m/s，故B对；t0.025 sT，a质点运动到波谷处，C错；质点只能上下振动，D错。6(2019山西大学附中高二下学期月考)某横波在介质中沿x轴传播，左图为t0.25 s时的波形图，右图为P点(x1.5 m处的质点)的振动图象，那么下列说法不正确的是(D)A该波向右传播，波速为2 m/sB质点L与质点N的运动方向总相反Ct0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动Dt1.25 s时，质点K向右运动了2 m解析：从振动图象可知，在t0.25 s时，P点振动方向向上，所以波向右传播。由图知，4 m，T2 s，则波速v m
5、/s2 m/s，故A正确；由波动图象可知，质点L与质点N平衡间距为半个波长，因此振动情况总是相反，则运动方向总是相反，故B正确；左图为t0.25 s时的波形图，再经过tT，即当t0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动，故C正确；质点K在平衡位置来回振动，并不随着波迁移。故D不正确。本题选不正确的，故选D。二、非选择题7(2019湖北省汉川市第二中学高二下学期月考)湖面上停放甲、乙两条船，它们相距30 m，一列水波正在湖面上沿两船连线方向传播，观察到甲船从开始振动的1 min内上下震荡30次，而乙船在这个时间内上下震荡28次。求：(1)这列波的周期；(2)水波在水面上传播的速度。
6、答案：(1)2 s(2)7.5 m/s解析：(1)甲船从开始振动的1 min内上下震荡30次，则甲船的振动周期为：T s2 s这列波的周期等于船的振动周期，也为2 s。波从甲船传到乙船，1 min内，甲船比乙船多震荡2次，说明两船间的距离是两个波长，由题意得230 m得：15 m，则：v7.5 m/s。 能力提升 一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(2018福建省晋江市养正中学高二下学期期中)一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播，处在x11 m和x22 m的两质点A、B的振动图象如图所示。由此可知(A)A波长为 mB波速为1 m/sC3 s末A、B两质点的位移相同D1 s末
7、A质点的振动速度大于B质点的振动速度解析：波从A向B传播，AB间的距离x(n)，n0,1,2，由题，波长大于1 m，则n只能取0，即有x，波长 m，波速为v m/s，故A正确，B错误；3 s末A、B两质点的位移分别为yA2 cm，yB0，位移不同，故C错误；由振动图象读出，1 s末A质点的位移yA2 cm，处于波峰，速度最小，B质点的位移yB0，处于平衡位置，速度最大，所以1 s末A质点的速度小于B质点的速度，故D错误。2A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过tTA时间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比vAvB不可能是(D)A13 B12C21 D31解析：由图可知
8、：Aa，Ba，根据题意周期关系为：tTA，tnTB(n1、2、3)所以有：vA，vB(n1、2、3)故有：(n1、2、3)，故选项D不可能。3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，下面说法中不正确的是(C)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解析：由图象可知这列波的波长是4 m，故A正确；根据v得：波速v10 m/s，故B正确；再经过0.5 s，即波向前传播了1个周期，Q点位于波谷，故C错误；由质点带动法知Q点刚开始振
9、动时振动方向向下，则M点右边各质点开始振动时的方向都是向下，故D正确。4(2019浙江省嘉兴市高三上学期期末)如图所示，一列简谐波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1 s的两个时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是(BC)A0.60 m/s B0.75 m/sC1.05 m/s D1.15 m/s解析：由图可知波长为：60 cm。若波沿x轴正方向，传播的距离为：x1(n)n0,1,2，波速为：v1 m/s(0.6n0.15)m/sn0,1，2，当n1时，v10.75 m/s，故B正确；若波沿x轴负方向，传播的距离为：x2(n)n0,1,2，波速为：v2 m/s(0.6n0.45) m/s
10、n0，1,2，当n1时，v21.05 m/s，故C正确。5(2018辽宁省铁路实验中学高二下学期期中)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示。一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间t第一次出现如图乙所示的波形，则该波的(BC)A周期为t，波长为8L B周期为t，波长为8LC周期为t，波速为 D周期为t，波速为解析：因质点开始振动方向向下，故经t时间第一次出现图示波形时，质点1和质点9之间恰好是一个波长，说明波由质点1传播到质点9需要一个周期的时间，但质点9刚开始振动的方向是向下振动，而波形图中质点9是向上振动的，说明
11、波传播到质点9后又振动了半个周期，故有Tt，Tt，由图知，8L，由v得，v，故B、C正确。二、非选择题6一列简谐横波在x轴上传播，波速为50 m/s，已知t0时刻的波形图如图(a)所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。将t0.5 s时的波形图象画在图(b)上(至少要画出一个波长)。答案：如图所示解析：不论是用平移法还是特殊点法作波形图，都必须先求出tt00.5 s与周期T的倍数关系：T/v20/50 s0.4 s，1。“舍整(数)、留分(数)”，只要考虑T/4后的波形即可。若用平移法，T/4内波沿x轴上传播/4；若用特殊点法，T/4内特殊点在垂直于x轴的方向上运动路程为一个
12、振幅A。根据M点的振动方向判明波传播的方向，方法同前。由此可知此波是沿x方向传播。7(2019山东省临沂一中高二下学期期中)如图所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是0.2 s后的波形图线。(1)若波向左传播，求它传播的距离及最小距离；(2)若波向右传播，求它的周期及最大周期；(3)若波速为35 m/s，求波的传播方向。答案：(1)(4n3)m (n0,1,2)，3 m(2) s,8 s(3)向左解析：(1)由题图知，4 m若波向左传播，传播的距离的可能值为xn(4n3)m (n0,1,2)最小距离为当n0，此时xmin3 m(2)若波向右传播，x(n)m所用时间为t(n)T0.2 s，故T s所以最大周期为当n0时，此时Tmax0.8 s(3)xvt350.2 m7 m(3)m由以上分析易知，波向左传播- 7 -
2019-2020学年高中物理 第12章 机械波 第3节 波长、频率和波速课后练习（含解析）新人教版选修3-4
