2019年高中物理 12.3 波長、頻率和波速課后知能檢測 新人教版選修3-4.doc
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2019年高中物理 12.3 波長、頻率和波速課后知能檢測 新人教版選修3-4 1. 關(guān)于波的頻率,下列說法正確的是( ) A.波的頻率由波源決定,與介質(zhì)無關(guān) B.波的頻率與波速無直接關(guān)系 C.波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí),頻率要發(fā)生變化 D.由公式f=可知,頻率與波速成正比,與波長成反比 【解析】 波的頻率等于振源的頻率,與介質(zhì)無關(guān),與波速無關(guān),故A、B正確. 【答案】 AB 2. (xx黃山檢測)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,某時(shí)刻的波形如圖12-3-7所示.P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),從該時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi),P的速度v和加速度a的大小變化的情況是( ) 圖12-3-7 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 【解析】 波向右傳播,所以P點(diǎn)在該時(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. 【答案】 D 3. (xx九江高二檢測)關(guān)于公式v=λf,下列說法中正確的是( ) A.v=λf適用于一切波 B.由v=λf知,f增大,則波速v也增大 C.v、λ、f三個(gè)量中,對同一列波來說,在不同介質(zhì)中傳播時(shí)保持不變的只有f D.由v=λf知,波長是6 m的聲波為波長是3 m的聲波傳播速度的2倍 【解析】 公式v=λf適用于一切波,無論是機(jī)械波還是電磁波,A正確;機(jī)械波的波速僅由介質(zhì)決定,與波的頻率f和波長λ無關(guān),但同時(shí)給出波長和頻率時(shí),二者的乘積λf反映了波速的大小,所以B、D錯(cuò)誤;對同一列波,其頻率由波源決定,與介質(zhì)無關(guān),故C項(xiàng)正確. 【答案】 AC 4. 沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖12-3-8所示,M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),該波的傳播速度為40 m/s,則t= s時(shí)( ) 圖12-3-8 A.質(zhì)點(diǎn)M對平衡位置的位移一定為負(fù)值 B.質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同 C.質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與速度方向一定相同 D.質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反 【解析】 當(dāng)t= s時(shí),波傳播的距離Δx=vt=40 m=1 m,所以當(dāng)t= s時(shí)波的圖象如圖所示,由圖可知,M對平衡位置的位移為正值,且沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;根據(jù)F=-kx及a=知,加速度方向與位移方向相反,沿y軸負(fù)方向,與速度方向相同,選項(xiàng)C、D正確. 【答案】 CD 5 .一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖12-3-9甲所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖乙所示,則該波的傳播方向和波速分別是( ) 甲 乙 圖12-3-9 A.沿x軸負(fù)方向,60 m/s B.沿x軸正方向,60 m/s C.沿x軸負(fù)方向,30 m/s D.沿x軸正方向,30 m/s 【解析】 由題意和波的圖象的物理意義可知,該波沿x軸負(fù)方向傳播,波長λ=24 m;由題圖乙可知周期T=0.4 s,所以波速為v==60 m/s,故選項(xiàng)A正確. 【答案】 A 6 .一列簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖12-3-10所示.介質(zhì)中x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10 sin(5πt) cm.關(guān)于這列簡諧波,下列說法正確的是( ) 圖12-3-10 A.周期為4.0 s B.振幅為20cm C.傳播方向沿x軸正方向 D.傳播速度為10 m/s 【解析】 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程知,下一個(gè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移為正值,因此該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng),則波沿x軸正方向傳播,選項(xiàng)C正確;由ω=2πf==5π知,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率為2.5 Hz,周期為0.4 s,則波速為v==10 m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,D正確;由題圖知,波的振幅為10 cm,選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 【答案】 CD 7. 一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖12-3-11中的實(shí)線所示,t=0.02 s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示.若該波的周期T大于0.02 s,則該波的傳播速度可能是( ) 圖12-3-11 A.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s 【解析】 因波的周期T大于0.02 s,當(dāng)簡諧波沿x軸正方向傳播時(shí),=t=0.02 s,T=0.08 s,λ=0.08 m,則波速v==1 m/s;當(dāng)簡諧波沿x軸的負(fù)方向傳播時(shí),T=t=0.02 s,T= s,波速v==3 m/s,B對. 【答案】 B 8 .(xx煙臺檢測)一列橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時(shí)刻的波形曲線如圖12-3-12所示.已知這列波的質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰的時(shí)間間隔為0.4 s,則( ) 圖12-3-12 A.這列波的波長為5 m B.這列波的傳播速度為10 m/s C.當(dāng)t=0.7 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰 D.質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰時(shí),質(zhì)點(diǎn)P恰好到達(dá)波谷 【解析】 從波形圖象可知此波的波長是4 m,根據(jù)題意可知周期為0.4 s,則波速為10 m/s;t=0時(shí)刻平衡位置在x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)正處于波峰,因此,使質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰所需經(jīng)過的時(shí)間,即為波峰從x=2 m處推進(jìn)到x=9 m處所需的時(shí)間,為Δt= s=0.7 s;P、Q兩質(zhì)點(diǎn)相距8 m,即兩個(gè)波長;當(dāng)兩者均已振動(dòng)時(shí),對平衡位置的位移總是相同的(包括大小和方向).由以上分析可知,本題正確選項(xiàng)為B和C. 【答案】 BC 9 .(xx臨川質(zhì)檢)如圖12-3-13所示,S是x軸上的上、下振動(dòng)的波源,振動(dòng)頻率為10 Hz.激起的橫波沿x軸左右傳播,波速為20 m/s.質(zhì)點(diǎn)A、B到S的距離分別為sA=36.8 m,sB=17.2 m,且都已經(jīng)開始振動(dòng).若某時(shí)刻波源S正通過平衡位置向上振動(dòng),則該時(shí)刻( ) 圖12-3-13 A.B位于x軸上方,運(yùn)動(dòng)方向向下 B.B位于x軸下方,運(yùn)動(dòng)方向向上 C.A位于x軸下方,運(yùn)動(dòng)方向向上 D.A位于x軸下方,運(yùn)動(dòng)方向向下 【解析】 由v=λf,可得λ== m=2 m.sB=17.2 m=8λ,去整留零,B的振動(dòng)狀態(tài)應(yīng)跟與振源S相距λ的B′相同(如圖).由此可判斷B點(diǎn)在x軸上方,運(yùn)動(dòng)方向向下.sA=36.8 m=18λ,去整18λ,留零λ.由于λ<λ<λ,所以A點(diǎn)在x軸下方,且運(yùn)動(dòng)方向向下.本題正確選項(xiàng)為A、D. 【答案】 AD 10 .(2011新課標(biāo)全國高考)一振動(dòng)周期為T、振幅為A、位于x=0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動(dòng).該波源產(chǎn)生的一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v,傳播過程中無能量損失.一段時(shí)間后,該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說法正確的是( ) A.振幅一定為A B.周期一定為T C.速度最大值一定為v D.開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 E.若P點(diǎn)與波源距離s=vT,則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同 【解析】 質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的振幅、周期、開始振動(dòng)的方向都與波源相同,故選項(xiàng)A、B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度與波速v無關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;E選項(xiàng)中,P點(diǎn)與波源振動(dòng)情況完全一致,選項(xiàng)E正確. 【答案】 ABE 11 .(xx新課標(biāo)全國高考)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖12-3-14(a)所示,x=0.30 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖(b)所示,該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸________(填“正方向”或“負(fù)方向”).已知該波的波長大于0.30 m,則該波的波長為________m. 圖12-3-14 【解析】 由題圖(b)可知,t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng),故其運(yùn)動(dòng)方向沿著y軸正方向,且正好在八分之一周期的位置.考慮到波長大于0.30 m,因此在圖題(a)中該質(zhì)點(diǎn)應(yīng)處于八分之三波長處,有0.30 m=λ,解得λ=0.8 m. 【答案】 正方向 0.8 12 .水面上A、B兩只小船,一道水波沿A、B方向傳播,船每分鐘上下擺動(dòng)20次,水波的速度是4 m/s,當(dāng)A船位于波峰時(shí),B恰好位于波谷位置,A、B兩船間還有4個(gè)波峰,能否分析出A、B兩船間的水平距離? 【解析】 船每分鐘上下擺動(dòng)20次,可得周期T= s=3 s,波長λ=vT=12 m,當(dāng)A船位于波峰時(shí),B恰好位于波谷位置,且A、B間還有4個(gè)波峰,可作圖如圖所示,則由圖可知sAB=4λ=54 m. 【答案】 54 m- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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