学年高中物理第章机械波课时提升作业八波长频率和波速新人教版选修

1、学年高中物理第章机械波课时提高作业八.波长、频率和波速新人教版选修学年高中物理第章机械波课时提高作业八.波长、频率和波速新人教版选修PAGE学年高中物理第章机械波课时提高作业八.波长、频率和波速新人教版选修课时提高作业八波长、频率和波速(40分钟100分)一、选择题(此题共7小题,每题8分,共56分)1.对公式v=f的理解,以下说法中正确的选项是()A.由v=f可知,波速与频率成正比B.波速v由介质决定,频率f由振源决定C.v=f适用于横波,不适用纵波D.不一样样频率的声音在空气中流传时速度可能不一样样【分析】选B。机械波在介质中的流传速度由介质决定,与振源的频率没关,而频率由振源决定,故B选

2、项正确,A、D选项错误;v=f适用于任何在介质中流传的波速的计算,故C选项错误。2.简谐波在给定的介质中流传时,以下说法正确的选项是()A.振幅越大,则流传速度越快B.振幅越大,则流传速度越慢C.在一个周期内,振动质点走过的行程等于一个波长D.振动频率越高,则波流传一个波长所用的时间越短【分析】选D。流传速度与振幅没关,一个周期内,振动质点走过的行程为4A,由此可知A、B、C选项错误;频率越高,周期越小,波流传一个波长所用的时间就是一个周期,故D选项正确。3.寂静湖面流传着一列水面波(横波),在波的流传方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙

3、在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波()A.频率是30HzB.波长是3mC.波速是1m/sD.周期是0.1s【解题指南】解答此题可按以下思路进行:(1)依照小木块每分钟上下30次,可计算出频率和周期。(2)依照甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,可计算出波长。(3)由v=可求出波速。【分析】选C。由于小木块每分钟振动30次,所以周期为:T=s=2s,频率为:f=0.5Hz,故A、D错;又由于甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,所以=sAB,解得波长=2m。波速v=1m/s,B错、C对。4.(多项选择)以以下列图为一列简谐横波的颠簸图象。已知波速v=60m/s且沿x轴正

4、方向流传,从图中可知()A.各质点振幅为2cm,波长为24m,周期为2.5sB.在x=6m处质点的位移为零,速度方向沿x轴正方向C.在x=18m处质点的位移为零,速度最大D.在x=24m处质点的位移为2cm,振动周期为0.4s【分析】选C、D。由v=得,T=0.4s,横波质点振动方向与流传方向垂直,x=6m处质点的速度方向向上,故A、B选项错误,C、D选项正确。5.男、女生二重唱中,女高音和男中音的频率、波长和波速分别为f1、1、v1和f2、2、v2,它们之间的关系是()A.f1f2,12,v1v2B.f1f2,12,v1f2,1f2,v=f,v相同,f1f2,所以12,所以C正确,D错误。6

5、.(多项选择)一列横波在t=0时辰的波形如图中实线所示,在t=1s时的波形如图中虚线所示。由此可以判断此波的()A.波长必然是4cmB.周期必然是4sC.振幅必然是2cmD.流传速度必然是1cm/s【分析】选A、C。关于波的图象的题目,一般可分为两类:一类是读图,可以直接从图上读出振幅和波长,此题即可读出波长是4cm,振幅是2cm,应选项A、C正确;另一类是依照图象给定的条件,去计算波速、周期,判断波流传的方向,判断某一质点的运动情况及判断某一时辰的波形图。由题可知nT+T=1s(n=0,1,2,3,),周期有不确定解,所以选项B错误。同理,流传速度v=也不确定,选项D错误。7.(多项选择)一

6、列简谐横波沿直线由A向B流传,A、B相距0.45m,以以下列图是A处质点的振动图象。当A处质点运动到波峰地址时,B处质点恰巧到达平衡地址且向y轴正方向运动,这列波的波速可能是()A.4.5m/sB.3.0m/sC.1.5m/sD.0.5m/s【分析】选A、D。由题图可知周期为0.4s。由题可知质点A、B间最简单波形以以下列图,A、B间距离和波长的关系为x=(n+),再由公式v=得v=m/s(n=0,1,2,),当n=0时,v=4.5m/s,当n=2时,v=0.5m/s,选项A、D正确。二、非选择题(14分)8.以以下列图,实线是某时辰的波形图线,虚线是0.2s后的波形图线,求:(1)若波向左流

7、传,它流传的最小距离。(2)若波向右流传,它的最大周期。(3)若波速是35m/s,它的流传方向。【分析】(1)由图可知=4m,若波向左流传,流传距离最小值x=3m。(2)若波向右流传x=n+,所用时间t=nT+=0.2s,T=s,所以当n=0时,有最大周期Tmax=0.8s。(3)x=tv=0.235m=7m=(+3m),所以波向左流传。答案:(1)3m(2)0.8s(3)向左流传1.(15分)(多项选择)(1)一振动周期为T、振幅为A,位于x=0点的波源从平衡地址沿y轴正向开始做简谐振动。该波源产生的一列简谐横波沿x轴正向流传,波速为v,流传过程中无能量损失。一段时间后,该振动流传至某质点P

8、,关于质点P振动的说法正确的选项是()A.振幅必然为AB.周期必然为TC.速度的最大值必然为vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E.若质点P与波源的距离x=vT,则质点P的位移与波源的相同F.质点P在一个周期内走过的行程等于一个波长(2)一列简谐横波沿x轴正方向流传,t=0时辰的波形以以下列图。经0.6s时间质点a第一次到达波峰地址,求:波的流传速度;质点b第一次出现波峰的时辰。【分析】(1)选A、B、E。机械波是将波源的振动形式和能量向外传达的过程,对简谐波而言,介质中各振动质点的振幅和周期都与波源的相同,A、B正确;质点P的最大振动速度不是波的流传速度v,C错误;质点P

9、开始振动的方向与波源开始振动的方向相同,与它们的距离没关,D错误;若质点P与波源的距离x=vT=,相差波长整数倍的质点,振动情况都相同,故E正确;质点振动时,一个周期内走过的行程等于振幅的4倍,与波长没关,故F错误。(2)设质点振动周期为T,因a第一次到波峰的时间为T=0.6s,故T=0.8s。由题图可知=4m,则波速v=5m/s。质点b与相邻波峰间距离为5m,则质点b第一次出现波峰的时辰t=1s。答案:(1)A、B、E(2)5m/st=1s2.(15分)(1)(多项选择)某同学飞扬在海面上,诚然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩流传,但他其实不向海滩凑近。该同学发现从第1个波峰到第1

10、0个波峰经过身下的时间间隔为15s。以下说法正确的选项是()A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6HzC.该水面波的波长为3mD.水面波没有将该同学推向岸边,是由于波流传时能量不会传达出去E.水面波没有将该同学推向岸边,是由于波流传时振动的质点其实不随波迁移(2)一列简谐横波t1时辰的波形如图中实线所示,t2时辰的波形如图中虚线所示,已知t=t2-t1=0.5s。问:这列波的流传速度是多少?若波向左流传,且3Tt4T,波速是多大?若波速等于68m/s,则波向哪个方向流传?【分析】(1)选A、C、E。水波是机械振动在介质中流传形成的,A对;由题意可知T=s=s,f=0.6Hz,波长=vT=3m,B错、C对;波流传时将振源能量向外流传,而振动的质点其实不随波迁移,D错、E对。应选A、C、E。(2)有两组解:若波向右流传,流传距离x=(n+),则有v右=m/s=(16n+4)m/s(n=0,1,2,);若波向左流传,流传距离x=(n+),则有v左=m/s=(16n+12)m/s(n=0,1,2,)。因波向左流