2019_2020学年高中物理第二章2波速与波长、频率的关系3波的图像练习（含解析）教科版.docx

2.波速与波长、频率的关系3.波的图像课时过关能力提升1.关于机械波的波速和波长,下列说法中正确的是()A.横波中相邻两个波峰间的距离、纵波的密部中央和疏部中央的间距都是一个波长B.两个相邻的速度相同的介质质点间的距离是一个波长C.波由一种介质进入另一种介质,波速和波长都要改变D.机械波在同一种均匀介质中是匀速传播的解析:由波长的定义可知选项A、B错误.波在同一种均匀介质中传播时波速不变;当波从一种介质进入另一种介质时,波的频率不变,但波速发生变化,因此波长也发生变化,选项C、D正确.答案:CD2.对波速的理解正确的是()A.波速表示振动在介质中传播的快慢B.波速跟波源振动的快慢无关C.波速表示介质质点振动的快慢D.波速表示介质质点迁移的快慢解析:机械波是机械振动在介质中的传播,机械振动在介质中传播的快慢用波速表示,它的大小由介质本身决定,与介质质点的振动速度是两个不同的概念.介质中的质点在平衡位置时速度最大,在最大位移处时速度为零.质点并不随波迁移,在波的传播过程中传播的是振动形式及能量,故选项C、D错误,选项A、B正确.答案:AB3.振源A带动细绳振动,某时刻形成的横波波形如图甲所示,从波刚传播到细绳上的P点开始计时,则图乙中的两个图形能表示P点振动图像的是()甲乙解析:由细绳的波形可知,各质点(包括P点)起振方向向下,所以A图像为P点的振动图像.答案:A4.(2018全国3)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示.已知该波的周期T0.20 s.下列说法正确的是() A.波速为0.40 m/sB.波长为0.08 mC.x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷D.x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m解析:根据题意,从题图中可以看出该波波长=0.16m,由于周期T0.20s,因此在0.20s时间内波向x轴正方向传播只能是0.5,所以周期为0.40s,波速为v=T=0.40m/s,A对,B错;0.7s=1.75T,0.12s=0.3T,t=0时刻位于0.08m处的质点向上振动,0.70s时处于波谷位置,0.12s时介于平衡位置和波峰之间,C对,D错;波传播到另一介质中后周期不变,波长变为=vT=0.32m,E对.答案:ACE5.如图所示,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周期为0.4 s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t=0.6 s时的波形的是()解析:由于波沿正、负两方向传播的波形关于y轴对称,A、B错;t=0时刻波源沿y轴正向开始振动,经过0.6s即1.5T,波源位于平衡位置且沿y轴负向振动,据“同侧法”可知C对,D错.答案:C6.在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sin2t,它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播.某时刻波刚好传播到x=12 m处,波形图像如图所示,则()A.此后再经6 s该波传播到x=24 m处B.M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D.此后M点第一次到达y=-3 m处所需时间是2 s解析:波沿x轴正方向传播,刚传到12m处时,由题图可知,该处12m质点起振方向沿y轴正方向,选项C错误;由题图可知,=8m,由表达式y=5sin2t知,=2=2f=2T,解得f=0.25Hz,T=4s,波速v=f=2m/s,故再经过t=6s,波传播距离为x=vt=12m.该波传播到 24m 处,选项A正确;由波动图像知,该时刻M点往下振动,再经过3s即3T4,其振动方向沿y轴正方向,选项B正确;由表达式y=5sin2t知,此后M点第一次到达y=-3m所用时间不等于2s,选项D错误.答案:AB7.(2018全国2)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s,桥的长度为m.若该声波在空气中的波长为,则它在钢铁中的波长为的倍.解析:设桥长为l,声音在空气或钢铁中匀速传播,根据题意,有lv气-lv铁=1.00s,得l365m.声音在钢铁、空气中传播时的周期不变,则波长之比为铁气=v铁Tv气T=v铁v气=24517.答案:365245178.一列横波自A传向B,在A、B处振动图像如图所示,两质点沿波的传播方向上的距离x=4.0 m,波长大于3.0 m,求这列波的波速.解析:由振动图像可知,质点振动周期T=0.4s取t=0时刻分析,质点A经平衡位置向下振动,质点B处于波谷,设波长为则x=n+34(n=0,1,2,3,)所以该波波长为=4x4n+3=164n+3m因为有3.0m的条件,所以n=0由n=0得,=163m,波速v=T=403m/s.答案:403 m/s9.(2018全国1)一列简谐横波在t=13 s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点.图(b)是质点Q的振动图像.求:(1)波速及波的传播方向;(2)质点Q的平衡位置的x坐标.解析:(1)由题图(a)可知,波长=218cm=0.36m;由题图(b)可知,周期T=2s;所以v=T=0.18m/s.由题图(b)可知质点Q在t=13s的下一刻向上运动,结合题图(a)由同侧法可知,波的传播方向沿x轴负方向.(2)由题图(a)可