高中物理12-3波长、频率和波速1每课一练新人教版选修3-4

高中物理12-3波长、频率和波速1每课一练新人教版选修3-4

- 1 - 12.3 波长、频率和波速 每课一练 1（人教版选修 3-4） 1．关于波长，下列说法正确的是( ) A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长 B．在波形图上位移相同的相邻两质点间的距离等于一个波长 C．在波形图上速度相同的相邻两质点间的距离等于一个波长 D．在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长 2．一列简谐波在两时刻的波形分别如图 7 中实线和虚线所示，由图可确定这列波的( ) 图 7 A．周期 B．波速 C．波长 D．频率 3．一列简谐横波沿 x 轴正向传播，传到 M 点时波形如图 8 所示，再经 0.6 s，N 点开始 振动，则该波的振幅 A 和频率 f 为( ) 图 8 A．A＝1 m f＝5 Hz B．A＝0.5 m f＝5 Hz C．A＝1 m f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m f＝2.5 Hz 4．如图 9 为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t＝0 时的波形．当 R 点在 t＝0 时的振 动状态传到 S 点时，PR 范围内(含 P、R)有一些质点正在向 y 轴负方向运动，这些质点 的 x 坐标取值范围是( ) 图 9 A．2 cm≤x≤4 cm B．2 cm＜x＜4 cm C．2 cm≤x＜3 cm D．2 cm＜x≤3 cm 5．如图 10 所示，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．若在这两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、f2 和 v1、v2，则 ( ) 图 10 A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2 C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2 图 11 6．如图 11 所示，1,2,3，...,10 各点间的距离均是 1 m，当 t＝0 时，点 1 开始向上振 动， - 2 - 经 0.1 s 第一次达到最大位移，而振动向右传播至点 3，则以下结论正确的是( ) A．波的传播速度是 10 m/s，周期是 0.4 s B．波的频率是 2.5 Hz，波长是 8 m C．再经 0.1 s 波传播到点 5，点 4 达到平衡位置 D．从 1 开始振动计时，波传播到点 10 时，经过了 0.45 s，点 8 达到最大位移 图 12 7．一列横波沿 x 轴传播，某时刻的波形如图 12 所示，质点 A 的平衡位置与坐标原点 O 相距 0.5 m，此时质点 A 沿 y 轴正方向运动，经过 0.02 s 第一次到达最大位移处．由此 可知( ) A．这列波的波长为 2 m B．这列波的频率为 50 Hz C．这列波的波速为 25 m/s D．这列波沿 x 轴正方向传播 8．图 13 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( ) 图 13 A．5 m,1 Hz B．10 m,2 Hz C．5 m,2 Hz D．10 m,1 Hz 9．一列简谐横波在 t＝0 时刻的波形如图 14 中的实线所示，t＝0.02 s 时刻的波形如图 中 虚线所示．若该波的周期 T 大于 0.02 s，则该波的传播速度可能是( ) 图 14 A．2 m/s B．3 m/s C．4 m/s D．5 m/s 10. 图 15 如图 15 所示，已知一列横波沿 x 轴传播，实线和虚线分别是 t1 时刻和 t2 时刻的图象，已 知 t2＝t1＋1 8 s，振动周期为 0.5 s，则波的传播方向与传播距离是( ) A．沿 x 轴正方向，6 m B．沿 x 轴负方向，6 m C．沿 x 轴正方向，2 m D．沿 x 轴负方向，2 m 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - 3 - 答案 11.简谐波沿 x 轴传播，波源的振动周期 T＝2 s．t＝0 时的波形如图 16 所示，M 处的质 点此时正经过平衡位置沿 y 轴正方向运动．画出 t＝1.5 s 时的波形图． 图 16 12．如图 17 所示的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经 0.2 s 后，其波形如图 中虚线所示．设该波的周期 T 大于 0.2 s，求： 图 17 (1)由图中读出波的振幅和波长； (2)如果波向右传播，波速是多大，波的周期是多大． 参考答案 1．A [机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故 A 正确；在一个完 整波形上，位移相同的相邻两质点间的距离不一定等于一个波长，故 B 错误；速度相同的相 邻两质点之间距离小于一个波长，所以 C 错误；振动情况总是相同的两质点间的距离 是波长 λ的整数倍，故 D 不正确．] - 4 - 2．C [本题考查根据波的图像获取相关的信息，描述波的几个物理量之间的关系．由图 像直接知道，波长为 4 m．因为没有给出这两个时刻具体的数值，无法求出波的周期、频率， 也不能知道波速．] 3．D [本题考查的知识点是机械波的波动图象，从图中可以得知波的振幅 A＝0.5 m，所 以 A、C 项错误．波长为 4 m，M、N 之间的距离 x＝6 m，又知波在 M、N 间的传播时间为 0.6 s， 由 v＝x t ＝λf 得频率 f＝2.5 Hz，D 项正确．] 4．C 5．C [因两列波的波源都是 S，所以它们的周期和频率都相同，即 T1＝T2，f1＝f2，由波 速公式 v＝x t 得 v1＝ L 3 2 T ＝2L 3T ，v2＝ L 3T ，则 v1＝2v2，C 对．] 6．BD [由 t＝0 时刻和 t＝0.1 s 时质点 1 的位置可确定周期 T＝0.4 s,0.1 s 内波由 1 传到 3，则波长λ＝8 m，由 v＝λ T 得波速 v＝20 m/s，选项 B 正确，A 错误；再经 0.1 s，波 又传 2 m，至质点 5，此时质点 4 不在平衡位置，选项 C 错误；当波传至点 10 时，Δx1＝11 8 λ， 历时Δt＝11 8 T＝0.45 s，此时点 8 在最大位移处，选项 D 正确．] 7．D [由题中图象可知这列波的波长为 2×0.5 m＝1 m，故 A 错误；质点 A 沿 y 轴正方 向运动，因此波源在 A 的左侧，波沿 x 轴正方向传播，D 正确；A 由平衡 位置，经过 1 4 T 第一 次到达最大位移处，所以波的周期为 0.08 s，频率为 12.5 Hz，由 v＝λ T 知，波速 v＝ 1 m 0.08 s ＝12.5 m/s，故 B、C 错误．] 8．A [从波动图象可以看出，波长λ＝5 m，b 点比 a 点的起振时间晚 0.5 s，则波速 v ＝x t ＝2.5 0.5 m/s＝5 m/s，所以 T＝λ v ＝1 s，f＝1 T ＝1 Hz.] 9．B [本题考查横波的图象和波速公式及考生的理解能力和推理能力．t0.2 s，故 n＝0. 则 T＝4 3 t＝4 3 ×0.2 s＝ 4 15 s≈0.27 s 波速 v＝Δx t ＝0.18 0.2 m/s＝0.9 m/s.