20192020學年高中物理第二章2波速與波長頻率關(guān)系3波圖像練習(含解析)教科選修34

20192020學年高中物理第二章2波速與波長、頻率的關(guān)系3波的圖像練習(含分析)教科版選修3420192020學年高中物理第二章2波速與波長、頻率的關(guān)系3波的圖像練習(含分析)教科版選修347/7蕆PAGE7薅芆膁罿20192020學年高中物理第二章2波速與波長、頻率的關(guān)系3波的圖像練習(含分析)教科版選修34

2.波速與波長、頻率的關(guān)系

課時過關(guān)·能力提升

1.關(guān)于機械波的波速和波長,以下說法中正確的選項是( )

橫波中相鄰兩個波峰間的距離、縱波的密部中央和疏部中央的間距都是一個波長

兩個相鄰的速度相同的介質(zhì)質(zhì)點間的距離是一個波長

,波速和波長都要改變

分析:由波長的定義可知選項A、B錯誤.波在同一種均勻介質(zhì)中流傳時波速不變;當波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時,波的頻率不變,但波速發(fā)生變化,因此波長也發(fā)生變化,選項C、D正確.

答案:CD

2.對波速的理解正確的選項是( )

A.波速表示振動在介質(zhì)中流傳的快慢

B.波速跟波源振動的快慢沒關(guān)

C.波速表示介質(zhì)質(zhì)點振動的快慢

D.波速表示介質(zhì)質(zhì)點遷移的快慢

分析:機械波是機械振動在介質(zhì)中的流傳,機械振動在介質(zhì)中流傳的快慢用波速表示,它的大小由介

質(zhì)自己決定,與介質(zhì)質(zhì)點的振動速度是兩個不相同的看法.介質(zhì)中的質(zhì)點在平衡地址時速度最大,在最

大位移處時速度為零.質(zhì)點其實不隨波遷移,在波的流傳過程中流傳的是振動形式及能量,應(yīng)選項C、D

錯誤,選項A、B正確.

答案:AB

3.振源A帶動細繩振動,某時辰形成的橫波波形如圖甲所示,從波剛流傳到細繩上的P點開始計

時,則圖乙中的兩個圖形能表示P點振動圖像的是( )

1

甲

乙

分析:由細繩的波形可知,各質(zhì)點(包括P點)起振方向向下,因此A圖像為P點的振動圖像.

答案:A

4.(2018·全國3)一列簡諧橫波沿x軸正方向流傳,在t=0和t=0.20s時的波形分別如圖中實

線和虛線所示.已知該波的周期T>0.20s.以下說法正確的選項是( )

A.波速為0.40m/s

B.波長為0.08m

C.x=0.08m的質(zhì)點在t=0.70s時位于波谷D.x=0.08m的質(zhì)點在t=0.12s時位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32m分析:依照題意,從題圖中可以看出該波波長λ016m,由于周期020s,因此在020s時間內(nèi)波=.T>..向x軸正方向流傳只能是0.5,因此周期為040s,波速為v=??λ.??=0.40m/s,A對,B錯;0.7s=1.75T,0.12s=0.3T,t=0時辰位于0.08m處的質(zhì)點向上振動,0.70s時處于波谷地址,0.12s

時介于平衡地址和波峰之間,C對,D錯;波流傳到另一介質(zhì)中后周期不變,波長變?yōu)?/p>

λ'=v'T=0.32m,E對.

答案:ACE

5.以下列圖,t=0時辰,波源在坐標原點從平衡地址沿y軸正向開始振動,振動周期為0.4s,在

同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向流傳的簡諧橫波.以下列圖中可以正確表示t=0.6s時的波形

的是( )

2

分析:由于波沿正、負兩方向流傳的波形關(guān)于y軸對稱,A、B錯;t=0時辰波源沿y軸正向開始振動,經(jīng)過0.6s即1.5T,波源位于平衡地址且沿y軸負向振動,據(jù)“同側(cè)法”可知C對,D錯.答案:C6.在均勻介質(zhì)中坐標原點O處有一波源做簡諧運動,其表達式為y=5sin(π??),2它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿軸正方向流傳.某時辰波恰巧流傳到??=12m處,??波形圖像以下列圖,則()

A.此后再經(jīng)6s該波流傳到x=24m處

B.M點在此后第3s末的振動方向沿y軸正方向

C.波源開始振動時的運動方向沿y軸負方向

D.此后M點第一次到達y=-3m地方需時間是2s

分析:波沿x軸正方向流傳,剛傳到12m處時,由題圖可知,該處12m質(zhì)點起振方向沿y軸正方向,選

ππ2π項C錯誤;由題圖可知,λ=8m,由表達式y(tǒng)=5sin(2??)知,ω=2=2π??=??,解得f=0.25Hz,T=4s,

波速v=λf=2m/s,故再經(jīng)過t=6s,波流傳距離為12m該波流傳到24m處,選項A正確;由波x=vt=.動圖像知,該時辰M點往下振動,再經(jīng)過3s(即3??4),其振動方向沿y軸正方向,選項B正確;由表達式πy=5sin(2??)知,此后M點第一次到達y=-3m所用時間不等于2s,選項D錯誤.

答案:AB

3

7.(2018·全國2)聲波在空氣中的流傳速度為340m/s,在鋼鐵中的流傳速度為4900m/s.一平

直橋由鋼鐵制成,某同學用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)生聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之

差為1.00s,橋的長度為m.若該聲波在空氣中的波長為λ,則它在鋼鐵中的波長為λ的

倍.

分析:設(shè)橋長為l,聲音在空氣或鋼鐵中勻速流傳,依照題意,有??????-??氣鐵

=1.00s,得l≈365m.聲音

??鐵??鐵????鐵245在鋼鐵、空氣中流傳時的周期不變,則波長之比為??=????=??=17.氣氣氣

245答案:36517

8.一列橫波自A傳向B,在A、B處振動圖像以下列圖,兩質(zhì)點沿波的流傳方向上的距離x=4.0m,波長大于3.0m,求這列波的波速.

分析:由振動圖像可知,質(zhì)點振動周期T=0.4s

取t=0時辰分析,質(zhì)點A經(jīng)平衡地址向下振動,質(zhì)點B處于波谷,設(shè)波長為λ

3則x=nλ+4??(??=0,1,2,3,)

4??16因此該波波長為λ=4??+3=4??+3m

由于有λ>3.0m的條件,因此n=0

16??40由n=0得,λ=3m,波速v=??=3m/s.

40答案:3m/s

4

9.(2018·全國1)一列簡諧橫波在t=1s時的波形圖如圖(a)所示,??、??是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點.3圖(b)是質(zhì)點的振動圖像.求:??

波速及波的流傳方向;

質(zhì)點Q的平衡地址的x坐標.

分析:(1)由題圖(a)可知,波長218cm036m;由題圖(b)可知,周期2s;因此=??v??.λ=×=.T=1由題圖(b)可知質(zhì)點Q在t=3s的下一刻向上運動,結(jié)合題圖(a)由同側(cè)法可知,波的流傳方向沿x軸負方向.??30°111(2)由