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2019-2020年高二物理 第10單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（3、波長(zhǎng)、頻率和波速）(有解析) 大綱人教版 基礎(chǔ)鞏固達(dá)標(biāo) 1.簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.振幅越大，則波傳播的速度越快 B.振幅越大，則波傳播的速度越慢 C.在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng) D.振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短 思路分析：波傳播的速度由介質(zhì)決定，與振幅無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；振動(dòng)的頻率越高，則周期越短，波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間也越短，選項(xiàng)D正確. 答案：D 2.關(guān)于波長(zhǎng)的下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長(zhǎng) B.在一個(gè)周期內(nèi)介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程等于波長(zhǎng)C.波長(zhǎng)等于在波的傳播方向上兩相鄰的對(duì)平衡位置的位移始終相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離 D.波長(zhǎng)等于橫波中峰與峰（或谷與谷）間的距離 答案：AC 3.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸向右傳播，某時(shí)刻波的圖象如圖10-3-7所示.圖中P是介質(zhì)中的一點(diǎn)，則該質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻之前3/4周期時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向是（ ） A.向左 B.向右 C.向上 D.向下 圖10-3-7 圖10-3-8 思路分析：畫(huà)出P的前一個(gè)周期波形如圖所示，則P′為P前周期的點(diǎn)，所以P′運(yùn)動(dòng)方向向上，即選項(xiàng)C正確. 答案：C 4.如圖10-3-8實(shí)線為一列波某時(shí)刻的圖象，這列波的速度為0.25 m/s，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其波形圖如虛線所示，那么在這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)的路程可能是（ ）A.10 cm B.20 cm C.30 cm D.40 cm 思路分析：由題意經(jīng)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)P由平衡位置運(yùn)動(dòng)到負(fù)最大位移處.P點(diǎn)可能此時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，路程為10 cm或50 cm，選項(xiàng)A正確；P點(diǎn)此時(shí)可能向上運(yùn)動(dòng)，路程為30 cm或70 cm，選項(xiàng)C正確答案：AC5.一列橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖10-3-9所示，在t=1 s時(shí)的波形如圖中虛線所示.由此可以判定此波的（ ） 圖10-3-9 A.波長(zhǎng)一定是4 cm B.周期一定是4 s C.振幅一定是2 cm D.傳播速度一定是1 cm/s 思路分析：由題給的波形圖讀出波長(zhǎng)為4 cm，振幅為2 cm，故選項(xiàng)A、C正確；但從所給的t=0和t=1 s兩個(gè)時(shí)刻的波形圖來(lái)看，此列橫波有可能沿x正向傳播，也有可能沿x負(fù)向傳播，所以其波速的周期無(wú)法確定，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤. 答案：AC 6.圖10-3-10所示的是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖象，下列說(shuō)法中正確的是（ ） 圖10-3-10 A.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同 B.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相等 C.質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng) D.質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同，它們的平衡位置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng) 答案：BC 綜合應(yīng)用創(chuàng)新 7.如圖10-3-11所示是某時(shí)刻一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播的波形圖，a在正向最大位移處，b恰處在平衡位置.經(jīng)過(guò)Δt=T時(shí)間后，關(guān)于a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過(guò)的路程的關(guān)系說(shuō)法正確的是（ ） A.sa=sb B.sa＞sb C.sa＜sb D.無(wú)法判斷 圖10-3-11 圖10-3-12 答案：C 8.在均勻介質(zhì)中，各點(diǎn)的平衡位置在同一條直線上，相鄰的兩質(zhì)點(diǎn)間距離為a.振動(dòng)由質(zhì)點(diǎn)1向右傳播，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始振動(dòng)的方向豎直向上，經(jīng)時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖10-3-12所示的波形.則波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期是____________，波速為_(kāi)_______________. 思路分析：質(zhì)點(diǎn)13與質(zhì)點(diǎn)1之間有1個(gè)半完全波，可知質(zhì)點(diǎn)13的振動(dòng)落后于質(zhì)點(diǎn)1.5個(gè)周期，第一次出現(xiàn)題圖所示波形時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1振動(dòng)方向恰向上，說(shuō)明在時(shí)間t內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)1已完成兩個(gè)全振動(dòng)，而振動(dòng)已向前傳播到質(zhì)點(diǎn)17,故周期是,波傳播速度是答案： 9.圖10-3-13所示為一列簡(jiǎn)諧橫波，已知質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)0.3 s第一次到達(dá)波谷，求波速（Δt＜T). 圖10-3-13 解：若波向右傳播，有 由式①②得：v右= m/s=20 m/s若波向左傳播，有 由③④得：v左= m/s=6.7 m/s. 10.一列橫波在t時(shí)刻的波形如圖10-3-14所示，振幅為1 cm，已知質(zhì)點(diǎn)M開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間比質(zhì)點(diǎn)N遲0.1 s，兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距2 cm.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向如何？質(zhì)點(diǎn)M從此時(shí)刻起經(jīng)0.6 s相對(duì)平衡位置的位移多大？在0.6 s 時(shí)間內(nèi)波向前傳播的距離是多少？ 圖10-3-14 解：由于質(zhì)點(diǎn)N較質(zhì)點(diǎn)M先振動(dòng)，故波是向左傳播的，可知質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向是向上的.波由質(zhì)點(diǎn)N傳播到質(zhì)點(diǎn)M所經(jīng)歷的時(shí)間為0.1 s，從波形圖象中看出質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置間的距離是波長(zhǎng)的四分之一，可知0.1 s是四分之一周期，即質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為0.4 s.在0.6 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M要完成1.5次全振動(dòng)而達(dá)到正向最大位移處，故經(jīng)0.6 s質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移為1 cm，方向向上.質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)方向是向上的. 經(jīng)0.6 s質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位移為1 cm，方向向上. 質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置相距2 cm，其距離是λ/4，可知此波的波長(zhǎng)是8 cm，于是有v== m/s=0.2 m/s 在0.6 s的時(shí)間內(nèi)波向前傳播的距離為：s=vt=0.20.6 m=0.12 m.