2019-2020学年高中物理 第12章 机械波 课时作业8 波长、频率和波速（含解析）新人教版选修3-4

课时作业(八)1对公式vf的理解，以下说法中正确的是()a由vf可知，波速与频率成正比b波速v由介质决定，频率f由波源决定cvf适用于横波，不适用纵波d不同频率的声音在空气中传播时速度可能不同解析机械波在介质中的传播速度由介质决定，与振源的频率无关，而频率由振源决定，故b选项正确，a、d选项错误；vf适用于任何机械在介质中传播的波速计算，故c选项错误答案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，振动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正确选项d错误答案abc3.三条在同一水平面上相互平行的弹性绳，在左端同一地点同时开始振动，经过一定时间后出现如图所示的情况，mn是距起始点相同距离的一条界线，则()ab波的波长最大ba波的振动频率最大ca、b、c三列波的传播速度相等dc与a、b的材料一定不同解析由图可知，b波的波长最大，a、b的传播速度相等，c波的传播速度最小，由于机械波的传播速度由介质决定，所以c与a、b的材料一定不同在相同时间内，a波的波源做全振动的次数最多，因此a波的振动频率最大答案abd4一列简谐横波沿x轴正向传播，传到m点时波形如图所示，再经0.6 s，n点开始振动，则该波的振幅a和频率f为()aa1 m，f5 hzba0.5 m，f5 hzca1 m，f2.5 hz da0.5 m，f2.5 hz解析由图像可以直接读出该波的振幅a0.5 m；经0.6 s，n点开始振动，说明波在0.6 s内向前传播了6 m，所以波的传播速度为v10 m/s，由图像知波长为4 m，所以周期为t0.4 s，f2.5 hz，故d项正确，a、b、c项错误答案d5如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率应分别为()a5 m,1 hz b10 m,2 hzc5 m,2 hz d10 m,1 hz解析从波动图像可以看出，波长5 m，b点比a点的起振时间晚0.5 s，则波速v m/s5 m/s，所以t1 s，f1 hz.答案a6图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期t0.6 s，则()a波的周期为2.4 sb在t0.9 s时，p点沿y轴正方向运动c经过0.4 s，p点经过的路程为4 md在t0.5 s时，q点到达波峰位置解析本题考查波形图像及图像上某点的振动情况，由题意知t0.6 s，得t0.8 s，a项错t0.9 s时p点沿y轴负向运动b项错，经过0.4 s，p点经过的路程为2a0.4 m，c项错，q点先向下运动经t0.5 s恰到达波峰位置d项正确，正确答案为d项答案d7某横波在介质中沿x轴传播，(a)图为t0.25 s时的波形图，(b)图为p点(x1.5 m处的质点)的振动图像，那么下列说法正确的是()a该波向右传播，波速为2 m/sb质点l与质点n的运动方向总相反(速度为零的时刻除外)ct1 s时，质点m处于正向最大位移处dt1.25 s时，质点k向右运动了2 m解析从振动图像可知，在t0.25 s时，p点振动方向向上，所以波向右传播，由v，得v2 m/s，故a项正确；由波动图像可知，质点l与质点n平衡间距为半个波长，因此运动方向总是相反，故b项正确；由t0.25 s时的波形图，再经过0.75 s(即t)时，质点m还没有达到最大位移处，故c项错误；质点k在平衡位置来回振动，并不随着波迁移，故d项错误答案ab8如图所示，波源s的起振方向向上，振动频率f100 hz，产生的简谐波分别沿水平方向向左、右传播，波速v80 m/s，在波的传播方向上有p、q两点，已知sp1.2 m，sq1.4 m如图乙所示，波刚好传播到p点时波形图正确的是()解析波左、右传播波距离相等，可知选项c、d错误；vt0.8 m，sp1.5，sq1，p点的起振方向向上，可判选项a错，选项b正确答案b9.一列简谐波在某一时刻的波形如图所示，经过一段时间，波形变成如图中虚线所示，已知波速大小为1 cm/s.则这段时间可能是()a1 s d2 sc3 s d4 s解析如果这列波向右传播，则传播的距离为n，4 cm，由t得时间可能是1 s、5 s、9 sa项正确；如果这列波向左传播，则传播的距离为n，由t，得这段时间可能为3 s、7 s、11 sc项正确答案ac10(2012新课标全国)一简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图(a)所示，x0.30 m处的质点的振动图像如图(b)所示，该质点在t0时刻的运动方向沿y轴_(填“正方向”或“负方向”)已知该波的波长大于0.30 m，则该波的波长为_ m.解析由题图(b)可知，t0时刻质点正在向上运动，故其运动方向沿着y轴正方向，且正好在八分之一周期的位置考虑到波长大于0.30 m，因此在题图(a)中该质点应处于八分之三波长处，有0.30 m，解得0.8 m.答案正方向0.811一列简谐横波在x轴上传播，波速为50 m/s，已知t0时刻的波形图如图(a)所示，图中m处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动将t0.5 s时的波形图像画在图(b)上(至少要画出一个波长)解析不论是用平移法还是特殊点法作波形图，都必须先求出tt00.5 s与周期t的倍数关系：t/v20/50 s0.4 s，t0.5 s1t“舍整(数)、留分(数)”，只要考虑t/4后的波形即可若用平移法，t/4内波沿x轴上传播/4；若用特殊点法，t/4内特殊点在垂直于x轴的方向上运动路程为一个振幅a.根据m点的振动方向判明波传播的方向，方法同前由此可知此波是沿x方向传播12如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2 s后的波形图线，求：(1)若波向左传播，求它传播的最小距离；(2)若波向右传播，求它的最大周期；(3)若波速是35 m/s，