波長頻率和波速習(xí)題

1、波長、頻率和波速一、選擇題1男女聲二重唱中，女高音和男中音的頻率、波長和波速分別為f1、1、v1和f2、2、v2，它們之間的關(guān)系是（ ） Af1f2，12，v1v2 Bf1f2，12，v1v2 Cf1f2，12，v1v2 D以上說法都不正確2簡諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說法正確的是（ ） A振幅越大，則波傳播的速度越快 B振幅越大，則波傳播的速度越慢 C在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過的路程等于一個(gè)波長 D振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長的距離所用的時(shí)間越短3圖是同一機(jī)械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動(dòng)圖像從圖中可以直接觀察到發(fā)生變化的物理量是（ ） A波速 B頻率 C周期 D波長4A、B兩列波

2、在某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過t=TA時(shí)間（TA為波A的周期），兩波再次出現(xiàn)如圖所示的波形，則兩波的波速之比vAvB可能是（ ） A13 B12 C21 D315一列簡諧橫波在x軸上傳播，波源振動(dòng)周期T=0.1 s，在某一時(shí)刻的波形如圖所示，且此時(shí)a點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)則（ ） A波速為20 ms，波向x軸正方向傳播 B波速為10 ms，波向x軸負(fù)方向傳播 C波速為20 ms，波向x軸負(fù)方向傳播 D波速為10 ms，波向x軸正方向傳播6如圖甲所示，某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一條直線上，相鄰兩點(diǎn)間距離為d質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)時(shí)速度方向豎直向上，振動(dòng)南此開始向右傳播經(jīng)過時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖12-

3、3-8乙所示的波形則該波的周期與波長分別為（ ）A，9d B，8d C， D，8d7一漁船停泊在岸邊，若海浪的兩相鄰波峰的距離是12 m，海浪的速度是6 ms，則漁船搖晃的周期是（ ） A2 s B0.5 s C1 s D條件不足，無法判定8如圖所示為一列簡諧橫波的波動(dòng)圖像已知波速v=60 ms，且沿x軸正方向傳播，從圖中可知（ ） A各質(zhì)點(diǎn)的振幅為2 cm，波長是24m，周期是2.5 s B在x=6 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為零，速度方向沿x軸正方向 C在x=18 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為零，速度最大 D在x=24 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為2 cm，振動(dòng)周期是0.4 s 9如圖所示，一列簡諧橫波頻率為0.5 Hz，沿

4、x軸正方向傳播，從圖示時(shí)刻起，A質(zhì)點(diǎn)至少要經(jīng)過多少時(shí)間才能與B質(zhì)點(diǎn)在圖示時(shí)刻有完全相同的運(yùn)動(dòng)情況？（ ） A0.7 s B1.3 s C2.0 s D0.5 s10一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)B相距1 m，點(diǎn)A速度沿y軸正方方；t=0.02 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次到正向最大位移處由此可知（ ） A此波的傳播速度為25 ms B此波沿x軸負(fù)方向傳播 C從t=0時(shí)起，經(jīng)0.04 s，質(zhì)點(diǎn)A沿波傳播方向遷移了1 m D在t=0.04 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)日處在平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向11如圖所示，已知一列橫波沿x軸傳播，實(shí)線和虛線分別是t1時(shí)刻和t2時(shí)刻的圖像，已知t2=t1+s

5、，振動(dòng)周期為0.5s，則波的傳播方向與傳播距離是（ ） A沿x軸正方向，6 m B沿x軸負(fù)方向，6 m C沿x軸正方向，2 m D沿x軸負(fù)方向，2 m12一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，其周期為T，某時(shí)刻的波形圖像如圖中的實(shí)線所示，再經(jīng)t=0.2 s的波形圖如圖中的虛線所示，則此列波的波速可能是（ ） A4.5 ms B6.5 ms C12.5 ms D17.5 ms13一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖像如圖所示質(zhì)點(diǎn)P在該時(shí)刻振動(dòng)速度為v，經(jīng)過0.2 s，質(zhì)點(diǎn)P的速度仍為v；再經(jīng)過0.2 s，質(zhì)點(diǎn)P的速度大小為。而方向相反則這列波（ ） A沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=7.5 ms B沿x軸正方向傳播

6、，波速v=7.5 ms C沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=5 ms D沿x軸正方向傳播，波速v=5 ms二、填空題14如圖所示，沿波的傳播方向上有間距為1 m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)ab、c、d、e、f、g、h、i、g、k、l、m，它們均靜止在各自的平衡位置一列橫波以1 ms的速度水平向右傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且a開始由平衡位置向上振動(dòng)，在t=1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)求： （1）這列波的波長為_，周期為_ （2）在圖中畫出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖像三、解答題15如圖所示，甲、乙兩圖表示同一時(shí)刻同一列橫波上相距2 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A和B的振動(dòng)圖像，已知波長為2 m6 m求： （1）波通過

7、A、B兩點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t是多少？ （2）沒P點(diǎn)距B點(diǎn)m，且在AB之間，從t1=0開始，經(jīng)過l s后P點(diǎn)通過的路程是多少？16如圖所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖線，虛線是0.2 s后的波形圖線 （1）若波向左傳播，求它傳播的最小距離； （2）若波向右傳播，求它的最大周期； （3）若波速為35 ms，求波的傳播方向17某實(shí)驗(yàn)室中懸掛著一彈簧振子A和一單擺B，彈簧振子的彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定的光滑豎直桿上某次有感地震中觀察到靜止的振子A開始振動(dòng)4.0 s后，單擺B才開始擺動(dòng)此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km，頻率為1.0 Hz假設(shè)該實(shí)驗(yàn)室恰好位于震源的正

8、上方，求震源離實(shí)驗(yàn)室的距離【答案與解析】一、選擇題1【答案】C 【解析】由于兩聲音是同一種機(jī)械波，因而波速相同，A、B兩項(xiàng)均排除，而音高即是頻率高，即f1f2，再由v=f知，v相同，f1f2，所以12，因而C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤2【答案】D 【解析】機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)的密度、彈性有關(guān)，與波的振幅、頻率無關(guān)，因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在一個(gè)周期內(nèi)，機(jī)械波的波形向前推進(jìn)一個(gè)波長，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)仍在原平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它通過的路程是振幅的4倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；頻率越高，周期越短，波傳播一個(gè)波長所用的時(shí)間（一個(gè)周期）越短，選項(xiàng)D正確3【答案】D 【解析】同一機(jī)械潑在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不會(huì)改變（由振源

9、決定），波長和波速改變，而從圖像中能直接觀察發(fā)生改變的量是波長故D項(xiàng)正確4【答案】A、B、C 【解析】由圖可知TA=nTB，A=2B，且v=T，所以取n=1，2，3，故可知A、B、C正確5【答案】A 【解析】a點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，可判斷波向x軸正方向傳播，由得v=20 ms6【答案】D 【解析】由題圖乙知波長為質(zhì)點(diǎn)1到質(zhì)點(diǎn)9之間的距離為8d，可排除A、C在題圖乙位置，質(zhì)點(diǎn)1位于平衡位置，速度向上，而開始振動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)1速度也為向上，說明時(shí)間t是周期的整數(shù)倍，又知道前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成題乙所示波形，波形傳播大于1個(gè)波長，若等于或大于3個(gè)波長，則不可能是第一次形成圖示波形，故應(yīng)該為2個(gè)波長，也就是周期為，可

10、排除B，符合答案的只有D7【答案】A 【解析】由波速公式，所以8【答案】C、D 【解析】橫波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直，故B項(xiàng)錯(cuò)；由，故A項(xiàng)錯(cuò)9【答案】A 【解析】=10 m，v=f=5 ms波峰傳到A點(diǎn)歷時(shí)10【答案】A、B 【解析】由圖可知，=2 m，而t=0.02 s=，則T=0.08 s，ms，故A項(xiàng)正確由A點(diǎn)向上振動(dòng)可知波向左傳播，故B項(xiàng)正確由于波動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，故C項(xiàng)錯(cuò)誤在t=0.04 s時(shí)B在平衡位置運(yùn)動(dòng)方向向上，故D項(xiàng)錯(cuò)誤11【答案】C 【解析】振動(dòng)周期T=0.5 s，又因?yàn)閠2=t1+s，所以由t1到t2經(jīng)過了，由圖可知波長為8 m，則波在這段時(shí)間傳播距離L=

11、5;=8×m=2 m波的傳播方向可以選一個(gè)特殊點(diǎn)，例如2 m的質(zhì)點(diǎn)，由平衡位置經(jīng)過寺到波峰，即此質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播。12【答案】C、D 【解析】由圖可知=2.0 m，當(dāng)波向右傳播時(shí)有t=+nT（n=0，1，2，），則依題意可得（n=0，1，2，），解出v右=2.5(4n+3) ms（n=0，1，2，）；同理，波向左傳播時(shí)可得出v左=2.5(4n+1) ms（n=0，1，2，），可知C、D正確13【答案】C 【解析】由波的圖像可直接讀出振幅A=0.02 m，波長=4 m 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)兩個(gè)0.2 s的始末狀態(tài)，求出振動(dòng)周期T，由公式便可求出速度（1） 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)

12、過程示意圖如圖甲所示，設(shè)O點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置，a、d為最大位移處，b、c為速度等大處 設(shè)質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn)速度為v，由b到c，歷時(shí)tbc=0.2 s，速度仍為v，質(zhì)點(diǎn)由c到d至c速度大小仍為v，但方向相反，歷時(shí)tcdc=0.2 s 由簡諧振動(dòng)的對(duì)稱性： 則 tOd=tOc+tcd=0.1 s+0.1 s=0.2 s 因?yàn)?，所以T1=4tOd=4×0.2 s=0.8 s。（2） 質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過程第二種示意圖如圖乙所示 質(zhì)點(diǎn)由babcdc，歷時(shí)0.2 s，速度仍為v。 質(zhì)點(diǎn)由cbabc，歷時(shí)為0.2 S，速度大小仍為v，方向相反由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)P在0.4 s內(nèi)完成周期的運(yùn)動(dòng)， 即 所以 當(dāng)T1

13、=0.8 s時(shí)，波速為 此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，則波沿z軸負(fù)方向傳播，由此可知選項(xiàng)C是正確的 當(dāng)時(shí)，波速為 此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，則波沿z軸正方向傳播，由此可知A、B、D是不正確的二、填空題14【答案】（1）4 m 4 s （2）如圖所示 【解析】由題意知周期T=4 s，波長=vT=4 m，當(dāng)g點(diǎn)第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的波形圖如圖所示三、解答題15【答案】見解析【解析】（1）由于sAB=2 m，而2 m6 m，即告，再由振動(dòng)圖像A在波峰，B在平衡位置，則A、B在波形圖中位置。如圖所示（t=0），即，再由振動(dòng)圖像知T=0.5 s所以，所以s （2）P點(diǎn)在1 s內(nèi)完成了兩次全振動(dòng)，路程為2×4A=8×2 cm=16 cm16【答案】見解析【解析】（1）向左傳播時(shí)傳播的距離為 （n=0，1，2，3，）， 可能值有3 m，7 m，11 m，最小距離為3 m （2）根據(jù)得：，在所有可能的周期中，當(dāng)k=0時(shí)最大，故Tm=0.8 s （3