學(xué)年高中物理第章機(jī)械波課時(shí)提升作業(yè)八波長頻率和波速新人教版選修

1、學(xué)年高中物理第章機(jī)械波課時(shí)提高作業(yè)八.波長、頻率和波速新人教版選修學(xué)年高中物理第章機(jī)械波課時(shí)提高作業(yè)八.波長、頻率和波速新人教版選修PAGE學(xué)年高中物理第章機(jī)械波課時(shí)提高作業(yè)八.波長、頻率和波速新人教版選修課時(shí)提高作業(yè)八波長、頻率和波速(40分鐘100分)一、選擇題(此題共7小題,每題8分,共56分)1.對(duì)公式v=f的理解,以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.由v=f可知,波速與頻率成正比B.波速v由介質(zhì)決定,頻率f由振源決定C.v=f適用于橫波,不適用縱波D.不一樣樣頻率的聲音在空氣中流傳時(shí)速度可能不一樣樣【分析】選B。機(jī)械波在介質(zhì)中的流傳速度由介質(zhì)決定,與振源的頻率沒關(guān),而頻率由振源決定,故B選

2、項(xiàng)正確,A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;v=f適用于任何在介質(zhì)中流傳的波速的計(jì)算,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.簡諧波在給定的介質(zhì)中流傳時(shí),以下說法正確的選項(xiàng)是()A.振幅越大,則流傳速度越快B.振幅越大,則流傳速度越慢C.在一個(gè)周期內(nèi),振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過的行程等于一個(gè)波長D.振動(dòng)頻率越高,則波流傳一個(gè)波長所用的時(shí)間越短【分析】選D。流傳速度與振幅沒關(guān),一個(gè)周期內(nèi),振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過的行程為4A,由此可知A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤;頻率越高,周期越小,波流傳一個(gè)波長所用的時(shí)間就是一個(gè)周期,故D選項(xiàng)正確。3.寂靜湖面流傳著一列水面波(橫波),在波的流傳方向上有相距3m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng)。測得兩小木塊每分鐘都上下30次,甲在波谷時(shí),乙

3、在波峰,且兩木塊之間有一個(gè)波峰。這列水面波()A.頻率是30HzB.波長是3mC.波速是1m/sD.周期是0.1s【解題指南】解答此題可按以下思路進(jìn)行:(1)依照小木塊每分鐘上下30次,可計(jì)算出頻率和周期。(2)依照甲在波谷時(shí),乙在波峰,且兩木塊之間有一個(gè)波峰,可計(jì)算出波長。(3)由v=可求出波速。【分析】選C。由于小木塊每分鐘振動(dòng)30次,所以周期為:T=s=2s,頻率為:f=0.5Hz,故A、D錯(cuò);又由于甲在波谷時(shí),乙在波峰,且兩木塊之間有一個(gè)波峰,所以=sAB,解得波長=2m。波速v=1m/s,B錯(cuò)、C對(duì)。4.(多項(xiàng)選擇)以以下列圖為一列簡諧橫波的顛簸圖象。已知波速v=60m/s且沿x軸正

4、方向流傳,從圖中可知()A.各質(zhì)點(diǎn)振幅為2cm,波長為24m,周期為2.5sB.在x=6m處質(zhì)點(diǎn)的位移為零,速度方向沿x軸正方向C.在x=18m處質(zhì)點(diǎn)的位移為零,速度最大D.在x=24m處質(zhì)點(diǎn)的位移為2cm,振動(dòng)周期為0.4s【分析】選C、D。由v=得,T=0.4s,橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與流傳方向垂直,x=6m處質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上,故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤,C、D選項(xiàng)正確。5.男、女生二重唱中,女高音和男中音的頻率、波長和波速分別為f1、1、v1和f2、2、v2,它們之間的關(guān)系是()A.f1f2,12,v1v2B.f1f2,12,v1f2,1f2,v=f,v相同,f1f2,所以12,所以C正確,D錯(cuò)誤。6

5、.(多項(xiàng)選擇)一列橫波在t=0時(shí)辰的波形如圖中實(shí)線所示,在t=1s時(shí)的波形如圖中虛線所示。由此可以判斷此波的()A.波長必然是4cmB.周期必然是4sC.振幅必然是2cmD.流傳速度必然是1cm/s【分析】選A、C。關(guān)于波的圖象的題目,一般可分為兩類:一類是讀圖,可以直接從圖上讀出振幅和波長,此題即可讀出波長是4cm,振幅是2cm,應(yīng)選項(xiàng)A、C正確;另一類是依照?qǐng)D象給定的條件,去計(jì)算波速、周期,判斷波流傳的方向,判斷某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況及判斷某一時(shí)辰的波形圖。由題可知nT+T=1s(n=0,1,2,3,),周期有不確定解,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。同理,流傳速度v=也不確定,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.(多項(xiàng)選擇)一

6、列簡諧橫波沿直線由A向B流傳,A、B相距0.45m,以以下列圖是A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰地址時(shí),B處質(zhì)點(diǎn)恰巧到達(dá)平衡地址且向y軸正方向運(yùn)動(dòng),這列波的波速可能是()A.4.5m/sB.3.0m/sC.1.5m/sD.0.5m/s【分析】選A、D。由題圖可知周期為0.4s。由題可知質(zhì)點(diǎn)A、B間最簡單波形以以下列圖,A、B間距離和波長的關(guān)系為x=(n+),再由公式v=得v=m/s(n=0,1,2,),當(dāng)n=0時(shí),v=4.5m/s,當(dāng)n=2時(shí),v=0.5m/s,選項(xiàng)A、D正確。二、非選擇題(14分)8.以以下列圖,實(shí)線是某時(shí)辰的波形圖線,虛線是0.2s后的波形圖線,求:(1)若波向左流

7、傳,它流傳的最小距離。(2)若波向右流傳,它的最大周期。(3)若波速是35m/s,它的流傳方向。【分析】(1)由圖可知=4m,若波向左流傳,流傳距離最小值x=3m。(2)若波向右流傳x=n+,所用時(shí)間t=nT+=0.2s,T=s,所以當(dāng)n=0時(shí),有最大周期Tmax=0.8s。(3)x=tv=0.235m=7m=(+3m),所以波向左流傳。答案:(1)3m(2)0.8s(3)向左流傳1.(15分)(多項(xiàng)選擇)(1)一振動(dòng)周期為T、振幅為A,位于x=0點(diǎn)的波源從平衡地址沿y軸正向開始做簡諧振動(dòng)。該波源產(chǎn)生的一列簡諧橫波沿x軸正向流傳,波速為v,流傳過程中無能量損失。一段時(shí)間后,該振動(dòng)流傳至某質(zhì)點(diǎn)P

8、,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說法正確的選項(xiàng)是()A.振幅必然為AB.周期必然為TC.速度的最大值必然為vD.開始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離E.若質(zhì)點(diǎn)P與波源的距離x=vT,則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同F(xiàn).質(zhì)點(diǎn)P在一個(gè)周期內(nèi)走過的行程等于一個(gè)波長(2)一列簡諧橫波沿x軸正方向流傳,t=0時(shí)辰的波形以以下列圖。經(jīng)0.6s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)波峰地址,求:波的流傳速度;質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)辰。【分析】(1)選A、B、E。機(jī)械波是將波源的振動(dòng)形式和能量向外傳達(dá)的過程,對(duì)簡諧波而言,介質(zhì)中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振幅和周期都與波源的相同,A、B正確;質(zhì)點(diǎn)P的最大振動(dòng)速度不是波的流傳速度v,C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)P

9、開始振動(dòng)的方向與波源開始振動(dòng)的方向相同,與它們的距離沒關(guān),D錯(cuò)誤;若質(zhì)點(diǎn)P與波源的距離x=vT=,相差波長整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)情況都相同,故E正確;質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí),一個(gè)周期內(nèi)走過的行程等于振幅的4倍,與波長沒關(guān),故F錯(cuò)誤。(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T,因a第一次到波峰的時(shí)間為T=0.6s,故T=0.8s。由題圖可知=4m,則波速v=5m/s。質(zhì)點(diǎn)b與相鄰波峰間距離為5m,則質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)辰t=1s。答案:(1)A、B、E(2)5m/st=1s2.(15分)(1)(多項(xiàng)選擇)某同學(xué)飛揚(yáng)在海面上,誠然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘流傳,但他其實(shí)不向海灘湊近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第1

10、0個(gè)波峰經(jīng)過身下的時(shí)間間隔為15s。以下說法正確的選項(xiàng)是()A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6HzC.該水面波的波長為3mD.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是由于波流傳時(shí)能量不會(huì)傳達(dá)出去E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊,是由于波流傳時(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)其實(shí)不隨波遷移(2)一列簡諧橫波t1時(shí)辰的波形如圖中實(shí)線所示,t2時(shí)辰的波形如圖中虛線所示,已知t=t2-t1=0.5s。問:這列波的流傳速度是多少?若波向左流傳,且3Tt4T,波速是多大?若波速等于68m/s,則波向哪個(gè)方向流傳?【分析】(1)選A、C、E。水波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中流傳形成的,A對(duì);由題意可知T=s=s,f=0.6Hz,波長=vT=3m,B錯(cuò)、C對(duì);波流傳時(shí)將振源能量向外流傳,而振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)其實(shí)不隨波遷移,D錯(cuò)、E對(duì)。應(yīng)選A、C、E。(2)有兩組解:若波向右流傳,流傳距離x=(n+),則有v右=m/s=(16n+4)m/s(n=0,1,2,);若波向左流傳,流傳距離x=(n+),則有v左=m/s=(16n+12)m/s(n=0,1,2,)。因波向左流