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 版权申诉  doc 2019-2020年高二物理 第10单元45分钟过关检测(训练13 波长、频率和波速)(有解析) 大纲人教版第二册 基础巩固·站起来,拿得到! 1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是…( ) A.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图象相同 B.质点的振动方向总是垂直于波的传播方向 C.波的频率等于波源的频率 D.波中质点完成一次全振动,波就向前传播一个波长的距离  答案:ACD 解析:由波的图象的周期性可知,经历时间是周期的整数倍,所得到的波形与原波形重合,所以A选项正确.根据横波与纵波的定义可知,B选项是错误的.波的频率是介质中各振动质点的振动频率,等于波源的频率,所以C选项正确.由v=得λ=v·T,所以D选项也是正确的. 2.如图所示为一列简谐横波的某一时刻的波形图,以下判断正确的是( ) A.B点振幅为零 B.C、E两点间的距离为半个波长 C.A、C两点的位移相同 D.波在A、B两点间传播的时间为周期 答案:D 解析:简谐波在传播时,介质中各质点重复振源的振动形式,因此介质中各质点振动的振幅与波源的振幅相等,故选项A错误.C、E两点平衡位置间的距离是半个波长,C、E两点的实际距离大于半个波长,故选项B错.A、C两点的位移大小相等,但方向相反,故选项C错.波在一个周期内传播一个波长的距离,周期传播个波长,故选项D正确.  3.一列沿x轴正方向传播的横波,其振幅为A,波长为λ,某一时刻波的图象如图所示.在该时刻,某一质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为( )  A.(,0) B.(λ,-A) C.(λ,A) D.(,A) 答案:B 解析:本题考查波的传播知识以及对波在传播中各质点振动的理解.波在传播时,质点并不迁移.经过四分之一周期后,波向前传播四分之一波长,质点在平衡位置附近振动四分之一周期.判断出坐标为(λ,0)的质点此时的振动方向向下,故四分之一周期后它将位于波谷位置,选项B正确. 4.关于公式v=λf的理解,下列说法中正确的是( ) A.v=λf适用于一切波 B.由v=λf知,波长是4 m的声波的波速比波长是2 m的声波的波速大2倍 C.由v=λf知,若频率f增大,则波速v也增大 D.对于同一列波而言,v、λ、f这三个量中,只有f在不同的介质中可保持不变 答案:AD 解析:本题属于概念辨析题,首先要弄清v、λ、f这三个量的意义及其决定因素,另外注意不要把物理公式完全数学化. 公式v=λf对一切波(包括电磁波)都适用,选项A正确. 波速是由介质决定的,与波长无关,与频率也无关,只是其大小等于二者的乘积,选项B、C错.  因f只由波源决定,与其他因素无关,选项D正确. 5.一列波在介质中向某一方向传播,右图所示为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M、N之间.此列波的周期为T,Q质点速度方向在波形图中是向下的.下列判断正确的是( ) A.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动的时间为T B.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动的时间为 C.波源是N,由波源起振开始计时,P点已经振动的时间为 D.波源是M,由波源起振开始计时,P点已经振动的时间为 答案:C 解析:由于Q点向下运动,说明了这列波由N向M传播,则N是波源.由图可知,波传到P点后,沿波的传播方向上,到图示的时刻,只传播了个波长,也就是P点已经振动的时间为. 综上所述,C选项正确. 6.波速是由____________决定的,与这列波上各质点运动速度____________;波的频率是由____________决定的,与介质____________;波长是由____________和____________决定的.一列声波在空气中传播的过程中,假设频率变高,那么波速____________. 答案:介质 无关 波源 无关 波速 频率(或周期) 不变  7.一列声波在空气中传播的速度为340 m/s,波长为1.4 m,当它传播到另一种介质时,其波长变为6.3 m,则该声波在这种介质中的传播速度是____________ m/s. 答案:1.53×103 解析:同一列波在不同介质中传播时,其频率是不变的,根据波速公式可知,波速与波长成正比,故可计算出在另一种介质中传播的速度. 能力提升·踮起脚,抓得住! 8.如图是一列简谐波在t=0时刻的波形图象,波的传播速度为2 m/s,方向沿x轴正方向.则从t=0到t=2.5 s的时间内质点B通过的路程和位移各为多少? 答案:2.5 m 0 解析:由公式T=λ/v得T=0.2 s,因t=2.5 s=12.5 T,所以质点B通过的路程s=4A×12.5=2.5 m.从图中可判断质点B经12.5T的时间仍处于平衡位置,因此它的位移为零. 9.从甲地向乙地发出频率为f=50 Hz的简谐波,当波速为330 m/s时,刚好在甲、乙两地之间形成一列有若干完整波形的波;当波速为340 m/s时,完整的波形减少了两个.试据此推算出甲、乙两地之间的距离. 答案:448.8 m 解析:设甲、乙两地的距离为s,则有: =+2,s=2= m=448.8 m. 10.如图所示为一列简谐波,已知质点P经0.3 s第一次到达波谷,求波速(Δt<T内). 答案:若向右传播则波速为20 m/s;若向左传播则波速为6.7 m/s 解析:λ=8 m (1)波向右传播,根据题意有 T右=0.3 s ① 波速公式v右= ② 由①②式得v右= m/s=20 m/s. (2)波向左传播,有 T左=0.3 s ③ 波速公式v左= ④ 由③④两式得 v左= m/s≈6.7 m/s. 拓展应用·跳一跳,够得着! 11.由原点O处的波源发出的一列简谐波沿x轴的正方向传播,在t=0时刻的波形图如图所示.已知这列波的P质点连续出现两次波峰的时间间隔为0.4 s,则下列说法中正确的是( ) A.这列波的波长为5 m B.这列波的传播速度为10 m/s C.当t=0.7 s时,质点Q第一次到达波峰 D.质点Q到达波峰时,质点P恰好到达波谷 答案:BC 解析:从波形图中可以直接知道该波的波长为4 m,所以A选项错误.由题意可知波的周期为0.4 s,所以该波的波速为10 m/s,B选项正确.当t=0时平衡位置在x=2 m处的质点正处于波峰的位置上,因此,使Q质点第一次到达波峰的时间,即波峰从x=2 m处推进到x=9 m处所需要的时间Δt=(9-2)/10 s=0.7 s,C选项正确.P、Q两个质点相距8 m,即两个波长的距离,当两点均已经振动时,P、Q对于平衡位置的位移总是相等的(包括大小和方向),所以选项D错误. 12.某一机械波在t1和t2时刻的波形分别如图中实线和虚线所示,其时间间隔为t0.试求该机械波的周期. 答案:(1)t1>t2时,右传:T= s(n=0,1,2,…)  左传:T= s(n=0,1,2,…) (2)t1<t2时,右传:T= s(n=0,1,2,…) 左传:T= s(n=0,1,2,…) 解析:(1)若t1>t2,则知先出现t2时刻的波形,在t2时刻的波形图中任取一质点A,若波向右传播,则A点向上振动.由题意可知:A质点最少经过到达波谷,成为t1时刻的波形图,故有t0=(n+)T,所以T= s(n=0,1,2,3,…). 若波向左传播,则A质点在平衡位置向下振动,由题意知:A质点最少经过T/4到达波谷,成为t1时刻的波形图,故有t0=(n+)T,所以T= s(n=0,1,2,…). (2)若t1<t2,同理得: 波向右传播时,T= s(n=0,1,2,3,…). 波向左传播时,T= s(n=0,1,2,3,…). 13.如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波形图.这列波从O点传播到F点需要0.12 s.求: (1)这列波的传播速度; (2)画出这列波经0.26 s后的波形图; (3)如果图中传播方向跟上述方向相反,画出这列波经0.18 s后的波形图 答案:(1)5 m/s (2)见解析 (3)见解析 解析:(1)从题目和波形图提供的条件,波从振源O传播到F,波形推移了1λ,所需时间为0.12 s,那么传播一个波长的时间T=0.08 s,根据v== m/s=5 m/s (2)t1=0.26 s=0.24 s+0.02 s=3T+,且波向右传播.根据振动与波的时空周期性特点,t1时刻的波形图如图所示.   (3)t2=0.18 s=0.16 s+0.02 s=2T+T,且波向左传播.同理可知t2时刻的波形图如图所示.










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