2019高中物理課下能力提升九第十二章第3節(jié)波長、頻率和波速（含解析）新人教版.docx

波長、頻率和波速 基礎(chǔ)練一、選擇題1一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在某一時刻的波形曲線如圖所示，由圖可知()A各質(zhì)點振動的周期為 4 sB該簡諧橫波的波長為 4 mC此時刻質(zhì)點A的速度為0D此時刻質(zhì)點B的加速度為02(2016南京高二檢測)一列沿x軸正方向傳播的橫波，其振幅為A，波長為，某一時刻波的圖象如圖所示，在該時刻，某一質(zhì)點的坐標為(，0)，經(jīng)過四分之一周期后，該質(zhì)點的坐標為()A(，0)B(，A)C(，A) D(，A)3位于原點的波源在t0開始沿y軸做簡諧運動，它激起的橫波沿x軸傳播，當t0.15 s時，波的圖象如圖所示，此時波恰好傳到P點，則()A該波源的頻率是0.2 HzB波長是0.4 mCP點將向下運動DP點將向右運動4多選一列簡諧橫波在t0時的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x2 m處的質(zhì)點P沿y軸方向的振動方程為y10sin 5t cm。關(guān)于這列簡諧橫波，下列說法正確的是()A周期為 4.0 sB振幅為 20 cmC傳播方向沿x軸正方向D傳播速度為 10 m/s5多選一列簡諧橫波沿x軸傳播，a、b為x軸上的兩質(zhì)點，平衡位置分別為x0，xxb(xb0)。a點的振動規(guī)律如圖所示，已知波速為v10 m/s，在t0.1 s時，b點的位移為0.05 m，則下列判斷可能正確的是()A波沿x軸正向傳播，xb0.5 mB波沿x軸正向傳播，xb1.5 mC波沿x軸負向傳播，xb2.5 mD波沿x軸負向傳播，xb3.5 m二、非選擇題6如圖所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線是0.2 s后的波形圖象，質(zhì)點P位于實線波的波峰處。(1)若波向右以最小速度傳播，求經(jīng)過t4 s質(zhì)點P所通過的路程；(2)若波速為35 m/s，求波的傳播方向。提能練一、選擇題1多選關(guān)于公式vf，下列說法中正確的是()Avf適用于一切波B由vf知，f增大，則波速v也增大Cv、f三個量中，對同一列波來說，在不同介質(zhì)中傳播時保持不變的只有fD由vf知，波長為6 m的聲波是波長為3 m的聲波傳播速度的2倍2如圖所示，位于介質(zhì)和分界面上的波源S產(chǎn)生兩列分別沿x軸負方向與正方向傳播的機械波。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()Af12f2，v1v2Bf1f2，v10.5v2Cf1f2，v12v2Df10.5f2，v1v23多選圖甲為某一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t1.0 s時刻的波形圖，圖乙為參與波動的某一質(zhì)點的振動圖象，則下列說法正確的是()A該簡諧橫波的傳播速度為 4 m/sB從此時刻起，經(jīng)過2秒，P質(zhì)點運動了8米的路程C從此時刻起，P質(zhì)點比Q質(zhì)點的先回到平衡位置D乙圖可能是甲圖x2 m處質(zhì)點的振動圖象4多選某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t0時刻，O點開始向正方向運動，經(jīng)t0.2 s，O點第一次到達正方向最大位移處，某時刻形成的波形如圖所示，下列說法正確的是()A該橫波的波速為5 m/sB該波形圖可能是t1.2 s時刻的C質(zhì)點L與質(zhì)點N都運動起來后，它們的運動方向總相反D在0.2 s的時間內(nèi)質(zhì)點M通過的路程為1 mE在t2.6 s時刻，質(zhì)點M處于平衡位置，正沿y軸正方向運動5(2016綿陽高二檢測)如圖所示，一簡諧橫波在t0時的波形是圖中實線，在t10.2 s時的波形是圖中虛線，P為介質(zhì)中x4 m處的質(zhì)點，則()A該波一定沿x軸正方向傳播B該波的傳播速度可能為 5 m/sC從t0開始，質(zhì)點P經(jīng)過0.2 s沿x軸正方向運動 1 mDt0.4 s時，質(zhì)點P的位置y4 cm二、非選擇題6簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。(1)求該簡諧波的波速；(2)從該時刻起，再經(jīng)過t0.4 s，A質(zhì)點通過的路程和波傳播的距離分別為多少？(3)若t0時振動剛剛傳到A點，從該時刻起再經(jīng)多長時間圖甲中橫坐標為45 m的質(zhì)點(未畫出)第二次位于波峰？答 案基礎(chǔ)練1解析：選B由波形圖不能讀出波的周期，故A錯誤；由圖象可知波長4 m，故B正確；由圖象可知，此時A位于平衡位置，速度達最大，故C錯誤；由圖象可知，此時B位于最大位移位置，加速度達最大，故D錯誤。2解析：選B由題意知，質(zhì)點(，0)此刻正沿y軸負方向運動，后到達負的最大位移處，其坐標為(，A)，故B正確。3解析：選B由題意和圖象可知波向x軸正方向傳播，tT,0.3 m，又t0.15 s，故T0.2 s，f5 Hz，0.4 m，由“上下坡”法，0.15 s時刻P在下坡上，故向上運動，B正確。4解析：選CD質(zhì)點P的振動方程y10sin 5t cm，則5 rad/s，周期為：T0.4 s，故A錯誤；由波的圖象得：振幅A10 cm，波長4 m，故波速為：v m/s10 m/s，故B錯誤，D正確；根據(jù)振動方程y10sin 5t cm，t0時刻位移為零，此后先變?yōu)檎?，說明t0 時刻P點在平衡位置且向y軸正方向運動；再結(jié)合波形微平移方法得到波向x軸正方向傳播，故C正確。5解析：選BC由a點的振動圖象可知：波的振幅A0.05 m，周期T0.2 s，波長vT2 m，若波沿x軸正向傳播，t0.1 s 時波形應為圖甲所示。甲則xbn1.5 m (n0,1,2，)，所以A錯誤、B正確；若波沿x軸負向傳播，t0.1 s時波形應為圖乙所示。乙則xbn0.5 m(n0,1,2，)，所以C正確、D錯誤。6解析：(1)若波向右傳播：nTT0.2 s(n0,1,2,3，)由v可知周期最大波速最小，當n0時T最大值為 s經(jīng)過時間t4 s，即經(jīng)過15個整周期，則質(zhì)點P通過的路程為s154A1.2 m(2)若波向右傳播：nTT0.2 s (n0,1,2,3，)v，4 m當n1時，波速為35 m/s，所以向右傳播可行若波向左傳播：nTT0.2 s當n取0或其他任何正整數(shù)時，波速都不為35 m/s，所以波不會向左傳播答案：(1)1.2 m(2)向右傳播提能練1解析：選AC公式vf適用于一切波，A正確；機械波的波速由介質(zhì)決定，與頻率f、波長無關(guān)，B、D錯誤；對同一列波，其頻率由振源決定，與介質(zhì)無關(guān)，C正確。2解析：選C波的頻率與波源的振動頻率相同，與介質(zhì)無關(guān)，所以f1f2，由題圖知1l，32l，得122，由vf，得v12v2，故選項C正確。3解析：選ACD由甲圖可得：4 m，由乙圖中可得：T1 s，所以該簡諧橫波的傳播速度為：v4 m/s，故A正確；t2 s2T，則從此時刻起，經(jīng)過2 s，P質(zhì)點運動的路程為s8A80.2 cm1.6 cm，故B錯誤；簡諧橫波沿x軸正向傳播，此時刻Q質(zhì)點向上運動，而P點直接向下運動，所以P質(zhì)點比Q質(zhì)點先回到平衡位置，故C正確；由乙圖知t0時刻質(zhì)點的位移為0，振動方向沿y軸負方向，與甲圖x2 m處質(zhì)點t0時刻的狀態(tài)相同，所以乙圖可能是甲圖x2 m處質(zhì)點的振動圖象，故D正確。4解析：選ABC由題意可知質(zhì)點的起振方向向上，O點經(jīng)過0.2 s第一次到達正方向最大位移處，說明周期為0.8 s；由題圖可知波長為4 m，故波速為v m/s5 m/s，選項A正確；x6 m處的質(zhì)點在題圖所示時刻剛好振動方向向上，該波可能剛好傳播到此處質(zhì)點，形成1.5個完整波形，可知t1.2 s，選項B正確；由于L點和N點相差半個波長，振動步調(diào)剛好相反，選項C正確；當質(zhì)點M在平衡位置或最大位移處開始運動時，在0.2 s的時間內(nèi)通過的路程才為一個振幅0.2 m，選項D錯誤；若題圖中的圖象對應時刻為1.2 s，再經(jīng)過t1.4 s1T，質(zhì)點M處于平衡位置，正沿y軸負方向運動，選項E錯誤。5解析：選B當波向左傳播時，傳播的距離xn(4n3) m,0.2 snTT，波速v(20n15) m/s，T s(n0,1,2,3，)；當波向右傳播時，傳播的距離xn(4n1) m,0.2 snTT，波速v(20n5) m/s，T s(n0,1,2,3，)；由于傳播方向的不定性，所以據(jù)波形圖與時間無法判斷該波的傳播方向，故A錯誤；由以上分析可知，當波向右傳播時，該波的波速可能為 5 m/s，故B正確；據(jù)波傳播特點可知，各質(zhì)點并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運動，故C錯誤；由波的圖象可知，t0.4 s時，質(zhì)點P的位置y0 cm，故D錯誤。6解析：(1)由圖甲知，波長20 m，由圖乙知，周期T0.8