2019高中物理课下能力提升九第十二章第3节波长、频率和波速（含解析）新人教版.docx

波长、频率和波速 基础练一、选择题1一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在某一时刻的波形曲线如图所示，由图可知()A各质点振动的周期为 4 sB该简谐横波的波长为 4 mC此时刻质点A的速度为0D此时刻质点B的加速度为02(2016南京高二检测)一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻波的图象如图所示，在该时刻，某一质点的坐标为(，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为()A(，0)B(，A)C(，A) D(，A)3位于原点的波源在t0开始沿y轴做简谐运动，它激起的横波沿x轴传播，当t0.15 s时，波的图象如图所示，此时波恰好传到P点，则()A该波源的频率是0.2 HzB波长是0.4 mCP点将向下运动DP点将向右运动4多选一列简谐横波在t0时的波形图如图所示。介质中x2 m处的质点P沿y轴方向的振动方程为y10sin 5t cm。关于这列简谐横波，下列说法正确的是()A周期为 4.0 sB振幅为 20 cmC传播方向沿x轴正方向D传播速度为 10 m/s5多选一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x0，xxb(xb0)。a点的振动规律如图所示，已知波速为v10 m/s，在t0.1 s时，b点的位移为0.05 m，则下列判断可能正确的是()A波沿x轴正向传播，xb0.5 mB波沿x轴正向传播，xb1.5 mC波沿x轴负向传播，xb2.5 mD波沿x轴负向传播，xb3.5 m二、非选择题6如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2 s后的波形图象，质点P位于实线波的波峰处。(1)若波向右以最小速度传播，求经过t4 s质点P所通过的路程；(2)若波速为35 m/s，求波的传播方向。提能练一、选择题1多选关于公式vf，下列说法中正确的是()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，波长为6 m的声波是波长为3 m的声波传播速度的2倍2如图所示，位于介质和分界面上的波源S产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()Af12f2，v1v2Bf1f2，v10.5v2Cf1f2，v12v2Df10.5f2，v1v23多选图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t1.0 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是()A该简谐横波的传播速度为 4 m/sB从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程C从此时刻起，P质点比Q质点的先回到平衡位置D乙图可能是甲图x2 m处质点的振动图象4多选某横波在介质中沿x轴正方向传播，t0时刻，O点开始向正方向运动，经t0.2 s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，下列说法正确的是()A该横波的波速为5 m/sB该波形图可能是t1.2 s时刻的C质点L与质点N都运动起来后，它们的运动方向总相反D在0.2 s的时间内质点M通过的路程为1 mE在t2.6 s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴正方向运动5(2016绵阳高二检测)如图所示，一简谐横波在t0时的波形是图中实线，在t10.2 s时的波形是图中虚线，P为介质中x4 m处的质点，则()A该波一定沿x轴正方向传播B该波的传播速度可能为 5 m/sC从t0开始，质点P经过0.2 s沿x轴正方向运动 1 mDt0.4 s时，质点P的位置y4 cm二、非选择题6简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示。(1)求该简谐波的波速；(2)从该时刻起，再经过t0.4 s，A质点通过的路程和波传播的距离分别为多少？(3)若t0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？答 案基础练1解析：选B由波形图不能读出波的周期，故A错误；由图象可知波长4 m，故B正确；由图象可知，此时A位于平衡位置，速度达最大，故C错误；由图象可知，此时B位于最大位移位置，加速度达最大，故D错误。2解析：选B由题意知，质点(，0)此刻正沿y轴负方向运动，后到达负的最大位移处，其坐标为(，A)，故B正确。3解析：选B由题意和图象可知波向x轴正方向传播，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时刻P在下坡上，故向上运动，B正确。4解析：选CD质点P的振动方程y10sin 5t cm，则5 rad/s，周期为：T0.4 s，故A错误；由波的图象得：振幅A10 cm，波长4 m，故波速为：v m/s10 m/s，故B错误，D正确；根据振动方程y10sin 5t cm，t0时刻位移为零，此后先变为正，说明t0 时刻P点在平衡位置且向y轴正方向运动；再结合波形微平移方法得到波向x轴正方向传播，故C正确。5解析：选BC由a点的振动图象可知：波的振幅A0.05 m，周期T0.2 s，波长vT2 m，若波沿x轴正向传播，t0.1 s 时波形应为图甲所示。甲则xbn1.5 m (n0,1,2，)，所以A错误、B正确；若波沿x轴负向传播，t0.1 s时波形应为图乙所示。乙则xbn0.5 m(n0,1,2，)，所以C正确、D错误。6解析：(1)若波向右传播：nTT0.2 s(n0,1,2,3，)由v可知周期最大波速最小，当n0时T最大值为 s经过时间t4 s，即经过15个整周期，则质点P通过的路程为s154A1.2 m(2)若波向右传播：nTT0.2 s (n0,1,2,3，)v，4 m当n1时，波速为35 m/s，所以向右传播可行若波向左传播：nTT0.2 s当n取0或其他任何正整数时，波速都不为35 m/s，所以波不会向左传播答案：(1)1.2 m(2)向右传播提能练1解析：选AC公式vf适用于一切波，A正确；机械波的波速由介质决定，与频率f、波长无关，B、D错误；对同一列波，其频率由振源决定，与介质无关，C正确。2解析：选C波的频率与波源的振动频率相同，与介质无关，所以f1f2，由题图知1l，32l，得122，由vf，得v12v2，故选项C正确。3解析：选ACD由甲图可得：4 m，由乙图中可得：T1 s，所以该简谐横波的传播速度为：v4 m/s，故A正确；t2 s2T，则从此时刻起，经过2 s，P质点运动的路程为s8A80.2 cm1.6 cm，故B错误；简谐横波沿x轴正向传播，此时刻Q质点向上运动，而P点直接向下运动，所以P质点比Q质点先回到平衡位置，故C正确；由乙图知t0时刻质点的位移为0，振动方向沿y轴负方向，与甲图x2 m处质点t0时刻的状态相同，所以乙图可能是甲图x2 m处质点的振动图象，故D正确。4解析：选ABC由题意可知质点的起振方向向上，O点经过0.2 s第一次到达正方向最大位移处，说明周期为0.8 s；由题图可知波长为4 m，故波速为v m/s5 m/s，选项A正确；x6 m处的质点在题图所示时刻刚好振动方向向上，该波可能刚好传播到此处质点，形成1.5个完整波形，可知t1.2 s，选项B正确；由于L点和N点相差半个波长，振动步调刚好相反，选项C正确；当质点M在平衡位置或最大位移处开始运动时，在0.2 s的时间内通过的路程才为一个振幅0.2 m，选项D错误；若题图中的图象对应时刻为1.2 s，再经过t1.4 s1T，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动，选项E错误。5解析：选B当波向左传播时，传播的距离xn(4n3) m,0.2 snTT，波速v(20n15) m/s，T s(n0,1,2,3，)；当波向右传播时，传播的距离xn(4n1) m,0.2 snTT，波速v(20n5) m/s，T s(n0,1,2,3，)；由于传播方向的不定性，所以据波形图与时间无法判断该波的传播方向，故A错误；由以上分析可知，当波向右传播时，该波的波速可能为 5 m/s，故B正确；据波传播特点可知，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误；由波的图象可知，t0.4 s时，质点P的位置y0 cm，故D错误。6解析：(1)由图甲知，波长20 m，由图乙知，周期T0.8