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

2.波速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系

課時(shí)過關(guān)·能力提升

1.關(guān)于機(jī)械波的波速和波長(zhǎng),以下說法中正確的選項(xiàng)是( )

橫波中相鄰兩個(gè)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(gè)波長(zhǎng)

兩個(gè)相鄰的速度相同的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)

,波速和波長(zhǎng)都要改變

分析:由波長(zhǎng)的定義可知選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.波在同一種均勻介質(zhì)中流傳時(shí)波速不變;當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),波的頻率不變,但波速發(fā)生變化,因此波長(zhǎng)也發(fā)生變化,選項(xiàng)C、D正確.

答案:CD

2.對(duì)波速的理解正確的選項(xiàng)是( )

A.波速表示振動(dòng)在介質(zhì)中流傳的快慢

B.波速跟波源振動(dòng)的快慢沒關(guān)

C.波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢

D.波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)遷移的快慢

分析:機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的流傳,機(jī)械振動(dòng)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(diǎn)的振動(dòng)速度是兩個(gè)不相同的看法.介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在平衡地址時(shí)速度最大,在最

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

錯(cuò)誤,選項(xiàng)A、B正確.

答案:AB

3.振源A帶動(dòng)細(xì)繩振動(dòng),某時(shí)辰形成的橫波波形如圖甲所示,從波剛流傳到細(xì)繩上的P點(diǎn)開始計(jì)

時(shí),則圖乙中的兩個(gè)圖形能表示P點(diǎn)振動(dòng)圖像的是( )

1

甲

乙

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

答案:A

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

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(xiàng)是( )

A.波速為0.40m/s

B.波長(zhǎng)為0.08m

C.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70s時(shí)位于波谷D.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12s時(shí)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(zhǎng)為0.32m分析:依照題意,從題圖中可以看出該波波長(zhǎng)λ016m,由于周期020s,因此在020s時(shí)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(duì),B錯(cuò);0.7s=1.75T,0.12s=0.3T,t=0時(shí)辰位于0.08m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng),0.70s時(shí)處于波谷地址,0.12s

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

λ'=v'T=0.32m,E對(duì).

答案:ACE

5.以下列圖,t=0時(shí)辰,波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡地址沿y軸正向開始振動(dòng),振動(dòng)周期為0.4s,在

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

的是( )

2

分析:由于波沿正、負(fù)兩方向流傳的波形關(guān)于y軸對(duì)稱,A、B錯(cuò);t=0時(shí)辰波源沿y軸正向開始振動(dòng),經(jīng)過0.6s即1.5T,波源位于平衡地址且沿y軸負(fù)向振動(dòng),據(jù)“同側(cè)法”可知C對(duì),D錯(cuò).答案:C6.在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其表達(dá)式為y=5sin(π??),2它在介質(zhì)中形成的簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向流傳.某時(shí)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(diǎn)在此后第3s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向

C.波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向

D.此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3m地方需時(shí)間是2s

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

ππ2π項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題圖可知,λ=8m,由表達(dá)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(xiàng)A正確;由波x=vt=.動(dòng)圖像知,該時(shí)辰M點(diǎn)往下振動(dòng),再經(jīng)過3s(即3??4),其振動(dòng)方向沿y軸正方向,選項(xiàng)B正確;由表達(dá)式πy=5sin(2??)知,此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3m所用時(shí)間不等于2s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案:AB

3

7.(2018·全國(guó)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(xué)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(shí)間之

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

倍.

分析:設(shè)橋長(zhǎng)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(shí)的周期不變,則波長(zhǎng)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(dòng)圖像以下列圖,兩質(zhì)點(diǎn)沿波的流傳方向上的距離x=4.0m,波長(zhǎng)大于3.0m,求這列波的波速.

分析:由振動(dòng)圖像可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T=0.4s

取t=0時(shí)辰分析,質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)平衡地址向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B處于波谷,設(shè)波長(zhǎng)為λ

3則x=nλ+4??(??=0,1,2,3,)

4??16因此該波波長(zhǎng)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(guó)1)一列簡(jiǎn)諧橫波在t=1s時(shí)的波形圖如圖(a)所示,??、??是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).3圖(b)是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像.求:??

波速及波的流傳方向;

質(zhì)點(diǎn)Q的平衡地址的x坐標(biāo).

分析:(1)由題圖(a)可知,波長(zhǎng)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(diǎn)Q在t=3s的下一刻向上運(yùn)動(dòng),結(jié)合題圖(a)由同側(cè)法可知,波的流傳方向沿x軸負(fù)方向.??30°111(2)由