高中物理 第十二章 机械波（第3课时）波长频率和波速课时作业 新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。第3课时波长、频率和波速一、选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。)1关于波速，下列说法正确的是()A反映了质点振动的快慢B反映了振动在介质中传播的快慢C波速由介质和波源共同决定D波速与波源的频率成正比解析波速反映的是振动在介质中传播的快慢程度，它与质点的振动快慢无关，因此选项A错误，B正确；波速只由介质决定，而与频率和波长无直接关系，选项C、D错误。答案B2关于波长，下列说法中正确的是()A在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播的距离是一个波长B两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长C在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长D在纵波中，两个密部或两个疏部之间的距离等于波长解析根据波动中时间与空间的对应性，时间是周期的多少倍，波在介质中传播的距离就是波长的多少倍，选项A正确；根据波长的定义，可知选项B、C正确，D错误。答案ABC3关于波的周期，下列说法正确的是()A质点的振动周期就是波源的周期 B波的周期是由波源驱动力的频率决定的C波的周期与形成波的介质的密度有关D经历整数个周期，波形图重复出现，只是波向前移动了一段距离解析质点的振动周期和波的周期都等于波源的周期，且由波源的周期决定，与介质无关，故选项A、B正确，C错误；选项D正是波的周期性的体现，故选项D正确。答案ABD4关于公式vf的理解，正确的是()Avf适用于一切波B由vf知，f增大，则波速v也增大Cv、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD由vf知，波长是4 m的声音为波长是2 m的声音传播速度的2倍解析公式vf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率或波长无关，所以B、D错；对同一列波，其频率由波源决定，与介质无关，故C正确。答案AC5一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图1所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m，以下判断正确的是()图1A波长为1.2 mB波源起振方向沿y轴正方向C波速大小为0.4 m/sD质点A的动能在t4 s时最大解析由A的振动图象可知，A经过3 s开始振动，OA间距0.9 m，波速v m/s0.3 m/s；振动的周期T4 s，所以波长vT0.34 m1.2 m；介质中质点的起振方向和波源的起振方向相同，由质点A的起振方向可以判断波源的起振方向沿y轴的正方向；t4 s时A距离平衡位置最远，速度最小，动能最小，正确选项为A、B。答案AB6一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图2所示。下列说法正确的是()图2A波长为4 cmB波的周期为4 sC经周期后质点P运动到Q点D经周期后质点P的速度变为零解析这是波形图，由图可直接读出波长4 cm，不能读周期，A对，B错；质点P在平衡位置，经过周期到达最大位移处，速度为零，C错，D对。答案AD7在波的传播方向上，距离一定的Q与P点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示。已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是()答案B8一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波的波长可能为()A4 m、6 m和8 m B6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 m D4 m、8 m和12 m解析由于该波上两质点处于平衡位置且相距6 m，且两质点间波峰只有一个，故6 m与波长的关系有三种可能：6 m，6 m，6 m，故波长的可能值为6 m、12 m、4 m，C正确。答案C9一列简谐横波在t0时刻的波形如图3中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()图3A7 m/s B3 m/s C1 m/s D5 m/s解析由题意可知，T0.02 s，则波在0.02 s内传播距离x0.08 m。故：若波向右传播，则波传播的距离x10.02 m，则波速v1 m/s1 m/s；若波向左传播，则波传播的距离x20.06 m，则波速v2 m/s3 m/s，故正确的选项为B、C。答案BC二、非选择题10如图4所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t10时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t20.01 s时的波形图。已知周期T0.01 s。图4(1)波沿x轴_(填“正”或“负”)方向传播；(2)求波速。解析(1)由题意可知波沿x轴正方向传播。(2)由题意知，8 mt2t1Tv联立式，代入数据解得，v100 m/s。答案(1)正(2)100 m/s11一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图5所示。经0.6 s时间质点a第一次到达波峰位置，求：图5(1)波的传播速度；(2)质点b第一次出现波峰的时刻。解析(1)设质点振动周期为T，因a第一次到波峰的时间为T0.6 s，故T0.8 s，由题图可知4 m，则波速v5 m/s。(2)质点b与相邻波峰间距离为x5 m，则质点b第一次出现在波峰的时刻t1 s。答案(1)5 m/s(2)1 s12如图6所示，为一列简谐横波在t0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t0.55 s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问：图6(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何？(2)从t0至t1.2 s，质点Q运动的路程s是多少？(3)当t1.2 s时，质点Q相对于平衡位置的位移x的大小是多少？解析(1)此波沿x轴负向传播在t0到t0.55 s这段时间里，质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处则有(2)T0.55 s解得T0.2 s由图象可得简谐波的波长为0.4 m则波速v2 m/s(2)在t0至t1.2 s这段时间里，质点Q恰好经过了6个周期，即质点Q回到起始点，由于振幅A5 cm所以质点Q运动的路程为s4A6456 cm120 cm(3)质点Q经过6个周期后恰好回到起始点，则相对于平衡位置的位移为x