（浙江专版）2019年高中物理第十二章机械波课时跟踪检测（八）波长、频率和波速（含解析）新人教版选修3_4.doc

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1、- 1 -波长、频率和波速一、单项选择题1一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是( )A波速 B波长C频率 D以上都不变解析：选 C 波的频率由波源决定，与介质无关，选项 C 正确；机械波的波速由介质决定，波由一种介质进入另一种介质，波速 v 发生变化，选项 A、D 错误；由 知波长 vf发生变化，选项 B 错误。2关于波速，下列说法正确的是( )A反映了质点振动的快慢B反映了振动在介质中传播的快慢C波速由介质和波源共同决定D波速与波源的频率成正比解析：选 B 波速反映的是振动在介质中传播的快慢程度，它与质点的振动快慢无关，因此选项 A 错误，选项 B 正确；波速只由介质决定，而与频率和波长

2、无直接关系，选项C、D 错误。3.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中 b 位置 的质点起振时间比 a 位置的质点晚 0.5 s， b 和 c 之间的距离是 5 m，则此列波的波长和频率应分别为( )A5 m,1 Hz B10 m,2 HzC5 m,2 Hz D10 m,1 Hz解析：选 A 由题图可知，波长等于 bc 之间的距离， 5 m，因 b 位置的质点起振时间比 a 位置的质点晚 0.5 s，故波沿 x 轴正方向传播， T0.52 s1 s， f 1 Hz，A1T正确。4.在均匀介质中，一列沿 x 轴正方向传播的横波，其波源 O 在 第一个周期内的振动图象如图所示，则该波在第一

3、个周期末的波形图 是( )解析：选 D 根据题图， t0 时刻，波源经平衡位置向下运动，而波形图中，质点的起振方向均与波源开始振动时的方向相同，根据波的传播过程中， “上坡下、下坡上”规律可- 2 -知，波形图中刚刚开始振动的质点处于“上坡”位置，A、C 项错；由振动图象知，前半个周期振幅较小，故波形图中距波源较远的质点的振幅较小，B 项错，D 项对。5质点做简谐运动，其 xt 关系如图所示。以 x 轴正方向为速度 v 的正方向，该质点的 vt 关系是选项图中的( )解析：选 B x t 图象切线斜率的绝对值表示质点的速度的大小，斜率的正负表示速度的方向，根据题图可知该质点在 T 内的速度先是

4、反向加速再减速，接着正向加速再减速，B项正确。6一列简谐横波沿直线由 A 向 B 传播， A、 B 相距 0.45 m，如图所示是 A 处质点的振动图象。当 A 处质点运动到波峰位置时， B 处质点刚好到达平衡位置且向 y 轴正方向运动，这列波的波速可能是( )A4.5 m/s B3.0 m/sC1.5 m/s D0.7 m/s解析：选 A 如图所示，当 A 在波峰， B 在平衡位置向上振动时， A、 B 两点间的距离与波长的关系为( n ) 0.45 m 得：14 m。由振动图象可知， T0.4 s，所以波速 v m/s，当 n0 时，1.84n 1 T 4.54n 1v4.5 m/s, n

5、1 时， v0.9 m/s。故 A 正确。二、多项选择题7一列简谐横波，在 t0 时波形如图所示， P、 Q 两点的坐标分别为(1,0)、(7,0)，波的传播方向由右向左，已知 t0.7 s 时， P 点第二次出现波峰，则( )A t0.9 s 时， Q 点第一次出现波峰B t1.2 s 时， Q 点第一次出现波峰C波源起振方向一定向上D质点 Q 位于波峰时，质点 P 位于波谷- 3 -解析：选 ACD 由题图知波长 4 m，第二次波峰到达 P 点所需时间为 T0.7 s，得74T0.4 s，波速 v m/s10 m/s。第一次波峰传播到 Q 点，传播距离 x2 m(7 40.4m)9 m，所

6、需时间 t s0.9 s，故选项 A 正确，B 错误； P、 Q 两点间距 6 m ，910 32振动情况相反，选项 D 正确；波的最前方 x1 m 处的质点正处于平衡位置向上运动，由此可知波源起振方向向上，选项 C 正确。8如图所示，一列简谐横波在 x 轴上传播，图甲和图乙分别为 x 轴上 a、 b 两质点的振动图象，且 xab6 m。下列判断正确的是( )A波长可能是 8 m B波长可能是 10 mC波速可能是 1.2 m/s D波速可能是 3.6 m/s解析：选 AC 若波是从 b 向 a 传播，则 a、 b 的振动相差 n 个周期，距离相差 n 个34 34波长，则 n 16 m，即

7、1 m(n0,1,2,3 ，)，同理，波从 a 向 b 传播时，34 244n 3 2 m(n0,1,2，)，由此知选项 A 正确，B 错误；根据波速公式 v ，波对应的244n 1 T传播速度分别为 v1 m/s(n0,1,2，)， v2 m/s(n0,1，2，)，由此知选64n 3 64n 1项 C 正确，D 错误。三、非选择题9.如图所示，一列简谐横波沿 x 轴传播，实线为 t10 时 的波形图，此时 P 质点向 y 轴负方向运动，虚线为 t20.01 s 时 的波形图。已知周期 T0.01 s。(1)波沿 x 轴_(填“正”或“负”)方向传播。(2)其波速为_。解析：(1)根据“上下坡

8、法”判断，波沿 x 轴正方向传播。(2)由图象得波经 0.01 s 向 x 轴正方向传播了 1 m，波速 v m/s100 m/s。10.01答案：(1)正 (2)100 m/s10如图所示，实线为 t10 时刻的图象，虚线为 t20.1 s 时刻的波形，求：- 4 -(1)若波的传播方向为 x 方向，周期 T0.1 s，波速多大；(2)若波的传播方向为 x 方向，周期 T0.1 s，波速多大；(3)若波速为 450 m/s，波沿什么方向传播。解析：(1)若波沿 x 方向传播，根据 t 与周期 T 的关系：由题图可直接读出波长 20 m。t0.1 s( n )T，周期 T 为：14T s。0.44n 1当周期 T0.1 s 时， n0，则T0.4 s，则波速为： v 50 m/s。 T(2)当波向 x 传播时，0.1( n )T， T s，当周期 T0.1 s 时， n0，则 T34 0.44n 3s215则波速为： v 150 m/s。 T(3)x vt4500.1 m45 m2 ，波沿 x 方向传播。14答案：(1)50 m/s (2)150 m/s(3)沿 x 方向传播- 5 -