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(shí)刻的波形曲線如圖所示，由圖可知()A各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為 4 sB該簡諧橫波的波長為 4 mC此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度為0D此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)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(shí)刻波的圖象如圖所示，在該時(shí)刻，某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(，0)，經(jīng)過四分之一周期后，該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為()A(，0)B(，A)C(，A) D(，A)3位于原點(diǎn)的波源在t0開始沿y軸做簡諧運(yùn)動(dòng)，它激起的橫波沿x軸傳播，當(dāng)t0.15 s時(shí)，波的圖象如圖所示，此時(shí)波恰好傳到P點(diǎn)，則()A該波源的頻率是0.2 HzB波長是0.4 mCP點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)DP點(diǎn)將向右運(yùn)動(dòng)4多選一列簡諧橫波在t0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x2 m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向的振動(dòng)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(diǎn)，平衡位置分別為x0，xxb(xb0)。a點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律如圖所示，已知波速為v10 m/s，在t0.1 s時(shí)，b點(diǎn)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(fù)向傳播，xb2.5 mD波沿x軸負(fù)向傳播，xb3.5 m二、非選擇題6如圖所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象，虛線是0.2 s后的波形圖象，質(zhì)點(diǎn)P位于實(shí)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(diǎn)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(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(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()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(shí)刻的波形圖，圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(shí)刻起，經(jīng)過2秒，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了8米的路程C從此時(shí)刻起，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)的先回到平衡位置D乙圖可能是甲圖x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象4多選某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t0時(shí)刻，O點(diǎn)開始向正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0.2 s，O點(diǎn)第一次到達(dá)正方向最大位移處，某時(shí)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(shí)刻的C質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N都運(yùn)動(dòng)起來后，它們的運(yùn)動(dòng)方向總相反D在0.2 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為1 mE在t2.6 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)5(2016綿陽高二檢測)如圖所示，一簡諧橫波在t0時(shí)的波形是圖中實(shí)線，在t10.2 s時(shí)的波形是圖中虛線，P為介質(zhì)中x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，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(diǎn)P經(jīng)過0.2 s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng) 1 mDt0.4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置y4 cm二、非選擇題6簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。(1)求該簡諧波的波速；(2)從該時(shí)刻起，再經(jīng)過t0.4 s，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程和波傳播的距離分別為多少？(3)若t0時(shí)振動(dòng)剛剛傳到A點(diǎn)，從該時(shí)刻起再經(jīng)多長時(shí)間圖甲中橫坐標(biāo)為45 m的質(zhì)點(diǎn)(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(cuò)誤；由圖象可知波長4 m，故B正確；由圖象可知，此時(shí)A位于平衡位置，速度達(dá)最大，故C錯(cuò)誤；由圖象可知，此時(shí)B位于最大位移位置，加速度達(dá)最大，故D錯(cuò)誤。2解析：選B由題意知，質(zhì)點(diǎn)(，0)此刻正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，后到達(dá)負(fù)的最大位移處，其坐標(biāo)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(shí)刻P在下坡上，故向上運(yùn)動(dòng)，B正確。4解析：選CD質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程y10sin 5t cm，則5 rad/s，周期為：T0.4 s，故A錯(cuò)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(cuò)誤，D正確；根據(jù)振動(dòng)方程y10sin 5t cm，t0時(shí)刻位移為零，此后先變?yōu)檎?，說明t0 時(shí)刻P點(diǎn)在平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)；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(diǎn)的振動(dòng)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(shí)波形應(yīng)為圖甲所示。甲則xbn1.5 m (n0,1,2，)，所以A錯(cuò)誤、B正確；若波沿x軸負(fù)向傳播，t0.1 s時(shí)波形應(yīng)為圖乙所示。乙則xbn0.5 m(n0,1,2，)，所以C正確、D錯(cuò)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(dāng)n0時(shí)T最大值為 s經(jīng)過時(shí)間t4 s，即經(jīng)過15個(gè)整周期，則質(zhì)點(diǎn)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(dāng)n1時(shí)，波速為35 m/s，所以向右傳播可行若波向左傳播：nTT0.2 s當(dāng)n取0或其他任何正整數(shù)時(shí)，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(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，與頻率f、波長無關(guān)，B、D錯(cuò)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(dòng)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(xiàng)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(shí)刻起，經(jīng)過2 s，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為s8A80.2 cm1.6 cm，故B錯(cuò)誤；簡諧橫波沿x軸正向傳播，此時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，而P點(diǎn)直接向下運(yùn)動(dòng)，所以P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，故C正確；由乙圖知t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移為0，振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，與甲圖x2 m處質(zhì)點(diǎn)t0時(shí)刻的狀態(tài)相同，所以乙圖可能是甲圖x2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，故D正確。4解析：選ABC由題意可知質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上，O點(diǎn)經(jīng)過0.2 s第一次到達(dá)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(xiàng)A正確；x6 m處的質(zhì)點(diǎn)在題圖所示時(shí)刻剛好振動(dòng)方向向上，該波可能剛好傳播到此處質(zhì)點(diǎn)，形成1.5個(gè)完整波形，可知t1.2 s，選項(xiàng)B正確；由于L點(diǎn)和N點(diǎn)相差半個(gè)波長，振動(dòng)步調(diào)剛好相反，選項(xiàng)C正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M在平衡位置或最大位移處開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，在0.2 s的時(shí)間內(nèi)通過的路程才為一個(gè)振幅0.2 m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；若題圖中的圖象對應(yīng)時(shí)刻為1.2 s，再經(jīng)過t1.4 s1T，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。5解析：選B當(dāng)波向左傳播時(shí)，傳播的距離xn(4n3) m,0.2 snTT，波速v(20n15) m/s，T s(n0,1,2,3，)；當(dāng)波向右傳播時(shí)，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(shí)間無法判斷該波的傳播方向，故A錯(cuò)誤；由以上分析可知，當(dāng)波向右傳播時(shí)，該波的波速可能為 5 m/s，故B正確；據(jù)波傳播特點(diǎn)可知，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；由波的圖象可知，t0.4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位置y0 cm，故D錯(cuò)誤。6解析：(1)由圖甲知，波長20 m，由圖乙知，周期T0.8