2.波速与波长、频率的关系.docx

2波速与波长、频率的关系课后作业一、选择题考点一波长、频率、周期和波速的理解1.下列等于一个波长的是()A.在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离B.波峰与波峰间的距离或波谷与波谷间的距离C.一个周期内振动传播的距离D.一个正弦波形的曲线长答案C2.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答案B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.3.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波.某一时刻的波形如图1所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置.下列说法正确的是()图1A.a、b两点之间的距离为半个波长B.a、b两点振动开始时刻相差半个周期C.b点完成全振动次数比a点多一次D.b点完成全振动次数比a点少一次答案D解析相邻的两个波峰之间的距离为一个波长，A错误；波在一个周期内向前传播的距离为一个波长，a点比b点早振动一个周期，完成全振动的次数也比b点多一次，故B、C错误，D正确.考点二波速与波长、周期、频率的关系4.(多选)对于公式vf的理解，下列说法正确的是()A.vf适用于一切机械波B.由vf知，机械波的频率f增大，则波速v也增大C.v、f三个量中，对同一列机械波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD.由vf知，波长是2 m的声音比波长是4 m的声音的传播速度小2倍答案AC解析公式vf适用于一切机械波，A正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率、波长无关，所以B、D错误；对同一列机械波，其频率由波源决定，与介质无关，故C正确.5.声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时()A.频率变小，波长变大 B.波长变小，频率变大C.频率不变，波长变大 D.频率不变，波长变小答案D解析波在不同介质中传播时，频率保持不变.由vf可知，v减小，则减小，D正确.6.如图2所示，位于介质和分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向和正方向传播的机械波.若在这两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()图2A.f12f2，v1v2 B.f1f2，v10.5v2C.f1f2，v12v2 D.f10.5f2，v1v2答案C解析因两列波的波源都是S，所以它们的周期和频率都相同，即T1T2，f1f2，由题图可得v1，v2，从而有v12v2，C对.7.(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是()A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6 HzC.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移答案ACE解析水波由于机械振动在介质中传播，A对；由题意可知T s s，f0.6 Hz，波长vT3 m，B错，C对；波传播时将波源能量向外传递，而振动的质点并不随波迁移，D错，E对.8.如图3甲所示，O点为波源，OPs，t0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波.图乙为从t0时刻开始描绘的质点P的振动图像.下列判断中正确的是()图3A.该波的频率为B.这列波的波长为C.t0时刻，波源O振动的方向沿y轴负方向D.tt2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向答案B解析由题图乙看出，周期Tt2t1，所以f，选项A错误；波从O点传到P点的时间为t1，传播距离为s，则波速为v，则波长为vT，选项B正确；P点的起振方向与O点起振方向相同，由题图乙可知，t1时刻P点的振动方向沿y轴正方向，即P点的起振方向沿y轴正方向，则t0时刻，波源O的振动方向沿y轴正方向，故C错误；t2时刻，P点的振动方向沿y轴正方向，故D错误.9.(多选)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的振动图像如图4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4A.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时最大答案AB解析由A的振动图像可知，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A质点的起振方向可以判断波源的起振方向沿y轴正方向；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.10.(多选)如图5所示，a、b、c、k是弹性介质中等距离分布在一条直线上的若干个质点.t0时刻，处在e处的波源从平衡位置开始向上做简谐运动，形成在质点a、b、c、k所在的直线上传播的横波，其振幅为4 cm、周期为0.4 s.若沿波的传播方向，后一个质点比前一个质点迟0.05 s开始振动.t0.3 s时，直线上距波源e点2 m处的某质点第一次达到最高点.则下列判断正确的是()图5A.该机械波的传播速度为5 m/sB.该机械波的波长为4 mC.图中相邻两个质点间距为0.5 mD.当质点a经过的路程为12 cm时，质点k经过的路程为8 cmE.当质点b在平衡位置向下运动时，质点c位于平衡位置的上方答案BCD解析后一个质点比前一个质点迟0.05 s开始振动，所以t0.3 s时e点后面的第6个质点开始振动，即质点k开始振动，所以质点k前面的质点i第一次到达波峰，相邻两个质点间距为 m0.5 m，所以t0.3 s时波传播了3.0 m，波速为v m/s10 m/s，故波长为vT4 m，故A错误，B、C正确；当质点a经过的路程为12 cm时，质点a的运动时间为0.4 s0.3 s，则质点k的运动时间为40.05 s0.3 s60.5 s0.2 s，质点k经过的路程为16 cm8 cm，故D正确；当质点b在平衡位置向下运动时，经历的时间为30.05 s20.1 s0.35 s，质点c的运动时间为0.35 s20.05 s0.25 sT，故c点位于平衡位置的下方，故E错误.二、非选择题11.(波长、频率、周期和波速的理解)野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时，播出声波的_(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波的传播速度_(选填“变大”“变小”或“不变”).答案频率不变解析播放速度变为原来的2倍时，播出声波的频率变为原来的2倍，传播速度由介质决定，所以传播速度不变.12.(波速与波长、周期、频率的关系)一根处于水平伸直状态柔软的弹性绳，从绳的端点A开始每隔0.50 m标记一个点，依次记为B、C、D、如图6所示.现让A开始沿垂直于绳的方向做简谐运动，经过0.7 s波恰好传到O点，则该波的波速为_ m/s.已知A点起振方向向下，0.7 s时A点第二次到达最高点，则波的周期为_ s.图6答案100.4解析由题图知AO间水平距离为140.50 m7 mA开始沿垂直于绳的方向做简谐运动，经过0.7 s波恰好传到O点，则该波的波速v m/s10 m/sA点起振方向向下，0.7 s时A点第二次到达最高点，则1T0.7 s，波的周期T0.4 s.13.(波速与波长、周期、频率的关系)在平静的湖面上停着一条船，由船上的人在水面激起一列持续的水波，水波频率一定，另一人站在岸边计量出水波经过50 s到达岸边，并估测出两相邻波峰间的距离约为0.5 m，这个人还测出5 s内到达岸边的波数为20个，试计算船离岸约有多远？答案100 m解析5 s内到达岸边的波数为20个，则周期T s0.25 s，相邻波峰间的距离是0.5 m，则波长为0.5 m，波速为v m/s2 m/s船到岸边的距离xvt250 m100 m.14.(波速与波长、周期、频率的关系)如图7所示，质点O从t0