（浙江專版）2022年高中物理 第十二章 機(jī)械波 課時跟蹤檢測（八）波長、頻率和波速（含解析）新人教版選修3-4

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1、（浙江專版）2022年高中物理 第十二章 機(jī)械波 課時跟蹤檢測（八）波長、頻率和波速（含解析）新人教版選修3-4 一、單項選擇題 1．一列波從空氣傳入水中，保持不變的物理量是(　　) A．波速 B．波長 C．頻率 D．以上都不變 解析：選C　波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，選項C正確；機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，波速v發(fā)生變化，選項A、D錯誤；由λ＝知波長λ發(fā)生變化，選項B錯誤。 2．關(guān)于波速，下列說法正確的是(　　) A．反映了質(zhì)點振動的快慢 B．反映了振動在介質(zhì)中傳播的快慢 C．波速由介質(zhì)和波源共同決定 D．波速與波源的頻率成正比 解析

2、：選B　波速反映的是振動在介質(zhì)中傳播的快慢程度，它與質(zhì)點的振動快慢無關(guān)，因此選項A錯誤，選項B正確；波速只由介質(zhì)決定，而與頻率和波長無直接關(guān)系，選項C、D錯誤。 3.如圖是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，已知圖中b位置的質(zhì)點起振時間比a位置的質(zhì)點晚0.5 s，b和c之間的距離是5 m，則此列波的波長和頻率應(yīng)分別為(　　) A．5 m,1 Hz B．10 m,2 Hz C．5 m,2 Hz D．10 m,1 Hz 解析：選A　由題圖可知，波長等于bc之間的距離，λ＝5 m，因b位置的質(zhì)點起振時間比a位置的質(zhì)點晚0.5 s，故波沿x軸正方向傳播，T＝0.5×2 s＝1 s，f＝＝1

3、Hz，A正確。 4.在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正方向傳播的橫波，其波源O在第一個周期內(nèi)的振動圖象如圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是(　　) 解析：選D　根據(jù)題圖，t＝0時刻，波源經(jīng)平衡位置向下運動，而波形圖中，質(zhì)點的起振方向均與波源開始振動時的方向相同，根據(jù)波的傳播過程中，“上坡下、下坡上”規(guī)律可知，波形圖中剛剛開始振動的質(zhì)點處于“上坡”位置，A、C項錯；由振動圖象知，前半個周期振幅較小，故波形圖中距波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點的振幅較小，B項錯，D項對。 5．質(zhì)點做簡諧運動，其x-t關(guān)系如圖所示。以x軸正方向為速度v的正方向，該質(zhì)點的v-t關(guān)系是選項圖中的(　　) 解析：選B　xt圖

4、象切線斜率的絕對值表示質(zhì)點的速度的大小，斜率的正負(fù)表示速度的方向，根據(jù)題圖可知該質(zhì)點在T內(nèi)的速度先是反向加速再減速，接著正向加速再減速，B項正確。 6．一列簡諧橫波沿直線由A向B傳播，A、B相距0.45 m，如圖所示是A處質(zhì)點的振動圖象。當(dāng)A處質(zhì)點運動到波峰位置時，B處質(zhì)點剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運動，這列波的波速可能是(　　) A．4.5 m/s B．3.0 m/s C．1.5 m/s D．0.7 m/s 解析：選A　如圖所示，當(dāng)A在波峰，B在平衡位置向上振動時，A、B兩點間的距離與波長的關(guān)系為(n＋)λ＝0.45 m得：λ＝ m。由振動圖象可知，T＝0.4 s，所

5、以波速v＝＝ m/s，當(dāng)n＝0時，v＝4.5 m/s, n＝1時，v＝0.9 m/s。故A正確。 二、多項選擇題 7．一列簡諧橫波，在t＝0時波形如圖所示，P、Q兩點的坐標(biāo)分別為(－1,0)、(－7,0)，波的傳播方向由右向左，已知 t＝0.7 s 時，P點第二次出現(xiàn)波峰，則(　　) A．t＝0.9 s時，Q點第一次出現(xiàn)波峰 B．t＝1.2 s時，Q點第一次出現(xiàn)波峰 C．波源起振方向一定向上 D．質(zhì)點Q位于波峰時，質(zhì)點P位于波谷 解析：選ACD　由題圖知波長λ＝4 m，第二次波峰到達(dá)P點所需時間為T＝0.7 s，得T＝0.4 s，波速v＝ m/s＝10 m/s。第一次波峰傳播

6、到Q點，傳播距離Δx＝2 m－(－7 m)＝9 m，所需時間Δt＝ s＝0.9 s，故選項A正確，B錯誤；P、Q兩點間距6 m＝λ，振動情況相反，選項D正確；波的最前方x＝1 m 處的質(zhì)點正處于平衡位置向上運動，由此可知波源起振方向向上，選項C正確。 8．如圖所示，一列簡諧橫波在x軸上傳播，圖甲和圖乙分別為x軸上a、b兩質(zhì)點的振動圖象，且xab＝6 m。下列判斷正確的是(　　) A．波長可能是8 m B．波長可能是10 m C．波速可能是1.2 m/s D．波速可能是3.6 m/s 解析：選AC　若波是從b向a傳播，則a、b的振動相差n＋個周期，距離相差n＋個波長，則n＋λ

7、1＝6 m，即λ1＝ m(n＝0,1,2,3，…)，同理，波從a向b傳播時，λ2＝ m(n＝0,1,2，…)，由此知選項A正確，B錯誤；根據(jù)波速公式v＝，波對應(yīng)的傳播速度分別為v1＝ m/s(n＝0,1,2，…)，v2＝ m/s(n＝0,1，2，…)，由此知選項C正確，D錯誤。 三、非選擇題 9.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t1＝0時的波形圖，此時P質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，虛線為t2＝0.01 s 時的波形圖。已知周期T＞0.01 s。 (1)波沿x軸________(填“正”或“負(fù)”)方向傳播。 (2)其波速為________。 解析：(1)根據(jù)“上下坡法”判斷，波沿x軸

8、正方向傳播。 (2)由圖象得波經(jīng)0.01 s向x軸正方向傳播了1 m，波速v＝ m/s＝100 m/s。 答案：(1)正　(2)100 m/s 10．如圖所示，實線為t1＝0時刻的圖象，虛線為t2＝0.1 s時刻的波形，求： (1)若波的傳播方向為＋x方向，周期T>0.1 s，波速多大； (2)若波的傳播方向為－x方向，周期T>0.1 s，波速多大； (3)若波速為450 m/s，波沿什么方向傳播。 解析：(1)若波沿＋x方向傳播，根據(jù)t與周期T的關(guān)系：由題圖可直接讀出波長λ＝20 m。 t＝0.1 s＝(n＋)T，周期T為： T＝ s。 當(dāng)周期T>0.1 s時，n＝0，則 T＝0.4 s， 則波速為：v＝＝50 m/s。 (2)當(dāng)波向－x傳播時，0.1＝(n＋)T，T＝ s，當(dāng)周期T>0.1 s時，n＝0，則T＝ s 則波速為：v＝＝150 m/s。 (3)x＝vt＝450×0.1 m＝45 m＝2λ＋λ，波沿＋x方向傳播。 答案：(1)50 m/s　(2)150 m/s (3)沿＋x方向傳播