高中物理 第十二章 機(jī)械波 3 波長(zhǎng)、頻率和波速課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41

《高中物理 第十二章 機(jī)械波 3 波長(zhǎng)、頻率和波速課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第十二章 機(jī)械波 3 波長(zhǎng)、頻率和波速課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

波長(zhǎng)、頻率和波速 基礎(chǔ)鞏固 1.下表給出了30 ℃時(shí)，聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度。顯然當(dāng)聲波由空氣進(jìn)入純水中時(shí)，波速增大，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 介質(zhì) 空氣 純水 鹽水 橡膠 軟木 銅 鐵 波速(m/s) 332 1 490 1 531 30～50 480 3 800 4 900 A．頻率增大，波長(zhǎng)不變 B．頻率不變，波長(zhǎng)增大 C．頻率和波長(zhǎng)都不變 D．頻率和波長(zhǎng)都變大 2．如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，已知這列波沿x軸正方向傳播，波速為20 m/s，P是離原點(diǎn)為2 m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，則在t＝0.17 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的：①速度和加速度都沿－y方向；②速度沿＋y方向，加速度沿－y 方向；③速度和加速度都正在增大；④速度正在增大，加速度正在減小。以上四種判斷中正確的是(　　) A．只有①　　　　　　　　 B．只有④ C．只有①④ D．只有②③ 3．關(guān)于機(jī)械波的波速和波長(zhǎng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．橫波中間相鄰兩個(gè)波峰間的距離、縱波中的密部中央和疏部中央間距都是一個(gè)波長(zhǎng) B．兩個(gè)相鄰的速度相同的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的距離是一個(gè)波長(zhǎng) C．波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)波速、頻率和波長(zhǎng)都要改變 D．機(jī)械波在同一種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的 4．在均勻介質(zhì)中，各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為s，如圖甲所示。振動(dòng)從質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向右傳播，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向豎直向上。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖乙所示的波形。關(guān)于這列波的周期和波速有如下說(shuō)法(　　) A．這列波的周期T＝ B．這列波的周期T＝ C．這列波的傳播速度v＝ D．這列波的傳播速度v＝ 5．一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻開(kāi)始的一段極短時(shí)間內(nèi)，P的速度v和加速度a的大小變化情況是(　　) A．v變小，a變大 B．v變小，a變小 C．v變大，a變大 D．v變大，a變小 6．一列簡(jiǎn)諧波在兩時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線和虛線所示，由圖可確定這列波的(　　) A．周期 B．波速 C．波長(zhǎng) D．頻率 7．如圖所示，一列波長(zhǎng)大于3 m的橫波沿著x軸正方向傳播，處在x1＝1.5 m和x2＝4.5 m的兩質(zhì)點(diǎn)A、B，當(dāng)B點(diǎn)的位移為正的最大值時(shí)，A點(diǎn)位移恰為零，且向上運(yùn)動(dòng)，從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)1.00 s后A點(diǎn)的位移處于正的最大值，由此可知(　　) A．2 s末A點(diǎn)的振動(dòng)速度大于B點(diǎn)的振動(dòng)速度 B．1 s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同 C．波長(zhǎng)為12 m D．波速一定為1 m/s 能力提升 8．如圖所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波。若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則(　　) A．f1＝2 f 2，v 1＝v 2 B．f 1＝f 2，v 1＝0.5 v 2 C．f 1＝f 2，v 1＝2 v 2 D．f 1＝0.5 f 2，v 1＝v 2 9．湖面上停著A、B兩條船，它們相距10 m。一列水波正在湖面上傳播，每條小船每分鐘上下浮動(dòng)20次。當(dāng)A船位于波峰時(shí)，B船在波谷，兩船之間還有一個(gè)波峰。求水波的波速。 10．一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在x1＝10 cm和x2＝110 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示，實(shí)線畫(huà)出的曲線是在x1處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線，虛線畫(huà)出的曲線是在x2處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線。 (1)該波的波動(dòng)周期是多少？ (2)該波的波長(zhǎng)可能值是多少？ 參考答案 1. 答案：B　點(diǎn)撥：波在傳播過(guò)程中頻率不變，一列波從空氣進(jìn)入水中時(shí)，頻率f不變，波速v增大，由公式v＝fλ知波長(zhǎng)增大。 2. 答案：C　點(diǎn)撥：該波的波長(zhǎng)λ＝4 m，波速v＝20 m/s，因此周期T＝λ/v＝0.2 s；因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，所以t＝0時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下；0.75 T＜0.17 s＜T，所以P質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置上方，正在向平衡位置運(yùn)動(dòng)，位移為正，正在減??；速度為負(fù)，正在增大；加速度為負(fù)，正在減小，①④正確，選C。 3. 答案：D　點(diǎn)撥：由波長(zhǎng)的定義可知A、B不正確。波在同一種均勻介質(zhì)中傳播波速不變；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。故C錯(cuò)，D正確。 4. 答案：BD　點(diǎn)撥：題說(shuō)“經(jīng)過(guò)時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖乙所示的波形”，并不是說(shuō)波只傳到前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)。如果是只傳到前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)，由于第13個(gè)質(zhì)點(diǎn)此時(shí)振動(dòng)方向向下，所以質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向也應(yīng)該豎直向下，這與題給條件矛盾。所以在時(shí)間t內(nèi)波向前傳了2λ，所以周期T＝，傳播速度v＝，即B、D正確。 5. 答案：D　點(diǎn)撥：波向右傳播，所以P點(diǎn)該時(shí)刻的振動(dòng)方向向上，即正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以速度變大，加速度變小，故D正確。 6. 答案：C　點(diǎn)撥：由于題中未給出實(shí)線波形和虛線波形的時(shí)刻，不知道時(shí)間差和波的傳播方向，因此無(wú)法確定波速、周期和頻率，只能確定波長(zhǎng)，故C正確。 7. 答案：A　點(diǎn)撥：λ＞3 m，故＝x2－x1＝3 m，λ＝4 m，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由＋nT＝1 s得T＝，由v＝知D項(xiàng)錯(cuò)誤；1 s末A在正向最大位移處，B在平衡位置，位移不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；2 s末A在平衡位置，B在最低點(diǎn)，A項(xiàng)正確。 8. 答案：C　點(diǎn)撥：因兩列波的波源都是S，所以它們的周期和頻率都相同，即T1＝T2，f1＝f2，由波速公式v＝得v1＝，v2＝，則v1＝2v2。 9. 答案：m/s　點(diǎn)撥：由于每條小船每分鐘上下浮動(dòng)20次，則水波傳播的頻率為f＝ Hz＝Hz，當(dāng)A船位于波峰時(shí)，B船在波谷，兩船之間還有一個(gè)波峰，波形如圖所示，則水波的波長(zhǎng)為λ＝10 m＝m。所以水波的波速為v＝λf＝m/s＝。 10. 答案：(1)4 s　(2)λ＝cm(n＝0,1,2,3，…) 點(diǎn)撥：(1)由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可以直接讀出周期T＝4 s (2)由于波沿x軸正方向傳播，x1處的質(zhì)點(diǎn)比x2處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)超前Δt時(shí)間，Δt滿足下式： Δt＝nT＋(n＝0,1,2,3，…) 則應(yīng)有x2－x1＝nλ＋＝100 cm 解得波長(zhǎng)為λ＝cm(n＝0,1,2,3，…)