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2019-2020年高二物理 第10單元45分鐘過關(guān)檢測（訓(xùn)練13 波長、頻率和波速）（有解析） 大綱人教版第二冊 基礎(chǔ)鞏固站起來，拿得到！ 1.關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說法中正確的是…（ ） A.相隔一個(gè)周期的兩時(shí)刻，簡諧波的圖象相同 B.質(zhì)點(diǎn)的振動方向總是垂直于波的傳播方向 C.波的頻率等于波源的頻率 D.波中質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動，波就向前傳播一個(gè)波長的距離　 答案：ACD 解析：由波的圖象的周期性可知，經(jīng)歷時(shí)間是周期的整數(shù)倍，所得到的波形與原波形重合，所以A選項(xiàng)正確.根據(jù)橫波與縱波的定義可知，B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.波的頻率是介質(zhì)中各振動質(zhì)點(diǎn)的振動頻率，等于波源的頻率，所以C選項(xiàng)正確.由v=得λ=vT，所以D選項(xiàng)也是正確的. 2.如圖所示為一列簡諧橫波的某一時(shí)刻的波形圖，以下判斷正確的是（ ） A.B點(diǎn)振幅為零 B.C、E兩點(diǎn)間的距離為半個(gè)波長 C.A、C兩點(diǎn)的位移相同 D.波在A、B兩點(diǎn)間傳播的時(shí)間為周期 答案：D 解析：簡諧波在傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振源的振動形式，因此介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動的振幅與波源的振幅相等，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.C、E兩點(diǎn)平衡位置間的距離是半個(gè)波長，C、E兩點(diǎn)的實(shí)際距離大于半個(gè)波長，故選項(xiàng)B錯(cuò).A、C兩點(diǎn)的位移大小相等，但方向相反，故選項(xiàng)C錯(cuò).波在一個(gè)周期內(nèi)傳播一個(gè)波長的距離，周期傳播個(gè)波長，故選項(xiàng)D正確.　 3.一列沿x軸正方向傳播的橫波，其振幅為A，波長為λ，某一時(shí)刻波的圖象如圖所示.在該時(shí)刻，某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（λ,0），經(jīng)過四分之一周期后，該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（ ）　 A.（,0） B.(λ,-A) C.(λ,A) D.(,A) 答案：B 解析：本題考查波的傳播知識以及對波在傳播中各質(zhì)點(diǎn)振動的理解.波在傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)并不遷移.經(jīng)過四分之一周期后，波向前傳播四分之一波長，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動四分之一周期.判斷出坐標(biāo)為（λ,0）的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動方向向下，故四分之一周期后它將位于波谷位置，選項(xiàng)B正確. 4.關(guān)于公式v=λf的理解，下列說法中正確的是（ ） A.v=λf適用于一切波 B.由v=λf知，波長是4 m的聲波的波速比波長是2 m的聲波的波速大2倍 C.由v=λf知，若頻率f增大，則波速v也增大 D.對于同一列波而言，v、λ、f這三個(gè)量中，只有f在不同的介質(zhì)中可保持不變 答案：AD 解析：本題屬于概念辨析題，首先要弄清v、λ、f這三個(gè)量的意義及其決定因素，另外注意不要把物理公式完全數(shù)學(xué)化. 公式v=λf對一切波（包括電磁波）都適用，選項(xiàng)A正確. 波速是由介質(zhì)決定的，與波長無關(guān)，與頻率也無關(guān)，只是其大小等于二者的乘積，選項(xiàng)B、C錯(cuò).　 因f只由波源決定，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)D正確. 5.一列波在介質(zhì)中向某一方向傳播，右圖所示為此波在某一時(shí)刻的波形圖，并且此時(shí)振動還只發(fā)生在M、N之間.此列波的周期為T，Q質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形圖中是向下的.下列判斷正確的是（ ） A.波源是M，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動的時(shí)間為T B.波源是N，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動的時(shí)間為 C.波源是N，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動的時(shí)間為 D.波源是M，由波源起振開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動的時(shí)間為 答案：C 解析：由于Q點(diǎn)向下運(yùn)動，說明了這列波由N向M傳播，則N是波源.由圖可知，波傳到P點(diǎn)后，沿波的傳播方向上，到圖示的時(shí)刻，只傳播了個(gè)波長，也就是P點(diǎn)已經(jīng)振動的時(shí)間為. 綜上所述，C選項(xiàng)正確. 6.波速是由____________決定的，與這列波上各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速度____________；波的頻率是由____________決定的，與介質(zhì)____________；波長是由____________和____________決定的.一列聲波在空氣中傳播的過程中，假設(shè)頻率變高，那么波速____________. 答案：介質(zhì) 無關(guān) 波源 無關(guān) 波速 頻率（或周期） 不變　 7.一列聲波在空氣中傳播的速度為340 m/s，波長為1.4 m，當(dāng)它傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，其波長變?yōu)?.3 m，則該聲波在這種介質(zhì)中的傳播速度是____________ m/s. 答案：1.53103 解析：同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，其頻率是不變的，根據(jù)波速公式可知，波速與波長成正比，故可計(jì)算出在另一種介質(zhì)中傳播的速度. 能力提升踮起腳，抓得住！ 8.如圖是一列簡諧波在t=0時(shí)刻的波形圖象，波的傳播速度為2 m/s，方向沿x軸正方向.則從t=0到t=2.5 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B通過的路程和位移各為多少？ 答案：2.5 m 0 解析：由公式T=λ/v得T=0.2 s，因t=2.5 s=12.5 T，所以質(zhì)點(diǎn)B通過的路程s=4A12.5=2.5 m.從圖中可判斷質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)12.5T的時(shí)間仍處于平衡位置，因此它的位移為零. 9.從甲地向乙地發(fā)出頻率為f=50 Hz的簡諧波，當(dāng)波速為330 m/s時(shí)，剛好在甲、乙兩地之間形成一列有若干完整波形的波；當(dāng)波速為340 m/s時(shí)，完整的波形減少了兩個(gè).試據(jù)此推算出甲、乙兩地之間的距離. 答案：448.8 m 解析：設(shè)甲、乙兩地的距離為s,則有： =+2,s=2= m=448.8 m. 10.如圖所示為一列簡諧波，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內(nèi)）. 答案：若向右傳播則波速為20 m/s;若向左傳播則波速為6.7 m/s 解析：λ=8 m （1）波向右傳播，根據(jù)題意有 T右=0.3 s ① 波速公式v右= ② 由①②式得v右= m/s=20 m/s. （2）波向左傳播，有 T左=0.3 s ③ 波速公式v左= ④ 由③④兩式得 v左= m/s≈6.7 m/s. 拓展應(yīng)用跳一跳，夠得著！ 11.由原點(diǎn)O處的波源發(fā)出的一列簡諧波沿x軸的正方向傳播，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示.已知這列波的P質(zhì)點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰的時(shí)間間隔為0.4 s，則下列說法中正確的是（ ） A.這列波的波長為5 m B.這列波的傳播速度為10 m/s C.當(dāng)t=0.7 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰 D.質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好到達(dá)波谷 答案：BC 解析：從波形圖中可以直接知道該波的波長為4 m，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤.由題意可知波的周期為0.4 s，所以該波的波速為10 m/s,B選項(xiàng)正確.當(dāng)t=0時(shí)平衡位置在x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)正處于波峰的位置上，因此，使Q質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間，即波峰從x=2 m處推進(jìn)到x=9 m處所需要的時(shí)間Δt=(9-2)/10 s=0.7 s,C選項(xiàng)正確.P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距8 m,即兩個(gè)波長的距離，當(dāng)兩點(diǎn)均已經(jīng)振動時(shí)，P、Q對于平衡位置的位移總是相等的（包括大小和方向），所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 12.某一機(jī)械波在t1和t2時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示，其時(shí)間間隔為t0.試求該機(jī)械波的周期. 答案：（1）t1＞t2時(shí)，右傳：T= s(n=0，1，2，…)　 左傳：T= s(n=0，1，2，…) （2）t1＜t2時(shí)，右傳：T= s(n=0，1，2，…) 左傳：T= s(n=0，1，2，…) 解析：（1）若t1＞t2，則知先出現(xiàn)t2時(shí)刻的波形，在t2時(shí)刻的波形圖中任取一質(zhì)點(diǎn)A，若波向右傳播，則A點(diǎn)向上振動.由題意可知：A質(zhì)點(diǎn)最少經(jīng)過到達(dá)波谷，成為t1時(shí)刻的波形圖，故有t0=(n+)T,所以T= s（n=0，1，2，3，…）. 若波向左傳播，則A質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動，由題意知：A質(zhì)點(diǎn)最少經(jīng)過T/4到達(dá)波谷，成為t1時(shí)刻的波形圖，故有t0=(n+)T,所以T= s（n=0，1，2，…）. （2）若t1＜t2,同理得： 波向右傳播時(shí)，T= s(n=0，1，2，3，…). 波向左傳播時(shí)，T= s(n=0，1，2，3，…). 13.如圖所示是一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖.這列波從O點(diǎn)傳播到F點(diǎn)需要0.12 s.求： （1）這列波的傳播速度； （2）畫出這列波經(jīng)0.26 s后的波形圖； （3）如果圖中傳播方向跟上述方向相反，畫出這列波經(jīng)0.18 s后的波形圖 答案：（1）5 m/s （2）見解析 （3）見解析 解析：（1）從題目和波形圖提供的條件，波從振源O傳播到F，波形推移了1λ,所需時(shí)間為0.12 s，那么傳播一個(gè)波長的時(shí)間T=0.08 s,根據(jù)v== m/s=5 m/s （2）t1=0.26 s=0.24 s+0.02 s=3T+，且波向右傳播.根據(jù)振動與波的時(shí)空周期性特點(diǎn)，t1時(shí)刻的波形圖如圖所示. 　 （3）t2=0.18 s=0.16 s+0.02 s=2T+T,且波向左傳播.同理可知t2時(shí)刻的波形圖如圖所示.