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1、波长、频率和波速 (建议用时：45分钟)学业达标1机械波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是() 【导学号：23570057】A振幅越大，则波传播的速度越快B振幅越大，则波传播的速度越慢C波速与振幅无关D在一个周期内，波传播的距离等于一个波长E振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短【解析】根据波速公式v或vf，说明波的传播速度与振幅无关，A、B错误，C正确；质点振动一个周期，波传播的距离等于一个波长，因而D正确；频率越高，即周期越小，因而波传播一个波长所用时间就越短，故E正确【答案】CDE2一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图1234所示，下列说
2、法正确的是()图1234A这列波的振幅为2 cmB这列波的周期为2 sC此时x4 m处质点沿y轴负方向运动D此时x4 m处质点的加速度为0E此时x6 m处的质点的速度最大【解析】读懂波形图，明确波动与振动的关系由题图可得，这列波的振幅为2 cm，选项A正确；由题图得，波长8 m，由T得T2 s，选项B正确；由波动与振动的关系得，此时x4 m处质点沿y轴正方向运动，且此质点正处在平衡位置，故加速度a0，选项C错误，选项D正确x6 m处的质点速度为0，选项E错误【答案】ABD3对机械波，关于公式vf的下列说法正确的是()Avf适用于一切波B由vf知，f增大，则波速v也增大Cv、f三个量中，对同一列
3、波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD由vf知，波长是4 m的声波为波长是2 m的声波传播速度的2倍E机械波的传播速度与频率无关【解析】公式vf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率f无关，所以B、D错误，E正确；对同一列波，其频率由振源决定，与介质无关，故C正确【答案】ACE4一列简谐波在两时刻的波形如图1235中实线和虚线所示，根据图象不能确定的物理量是() 【导学号：23570058】图1235A周期B波速C波长 D频率E振幅【解析】由简谐波的波形图可知简谐波的波长为4 m虽然知道两不同时刻的波形图，但不知道时间差无法确定周期和频率，也无法确
4、定波速【答案】ABD5.如图1236所示，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点下列说法正确的是()图1236A在t6 s时刻波恰好传到质点d处B在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动E当质点d向下运动时，质点b一定向上运动【解析】由波的传播知t6 s时波传播的距离svt26 m12 m，即传到d点，选项A正确；t0时a由平衡位置开始向下振
5、动，t3 s时第一次到达最高点，则T3 s，得T4 s；各质点振动周期相同，选项C正确；波传到c点所需时间t s3 s，此时c点由平衡位置开始向下振动，1 s后到达最低点，所以4 st6 s内质点c向上运动，选项D正确；5 s时c点正在平衡位置，选项B错误；由v得vT24 m8 m，bd间距x10 m1，其振动方向并不始终相反，选项E错误【答案】ACD6一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T.t0时刻的波形如图1237甲所示，a、b是波上的两个质点图乙是波上某一质点的振动图象下列说法中正确的是() 【导学号：23570059】甲乙图1237At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点
6、a的加速度比质点b的大C图乙可以表示质点a的振动D图乙可以表示质点b的振动Ea、b两质点的振幅相同【解析】质点在平衡位置处的振动速度是最大的，所以在零时刻a的速度小于b的速度，A错误；而质点偏离平衡位置越远加速度越大，a的加速度大于b的加速度，B正确；根据波的图象“同侧法”可以判断在零时刻，b在平衡位置且向下振动，D正确，C错误因是简谐波E正确【答案】BDE7t0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波画出t0.6 s时的波形图【解析】根据波动与振动的关系分析波的图象根据波的传播的周期性，t0.6 s时的波形是
7、波源振动1个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向y轴负方向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系可画出其波形图【答案】8.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图1238所示在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45 m和55 m测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0 s求：图1238(1)波长；(2)当B点离开平衡位置的位移为6 cm时，A点离开平衡位置的位移【解析】(1)从S的振动图象可知，T2 s；A、B两点距离为10 m，波从A传到B所需时间为1 s，则波速v m/s10 m/s，则波长vT20 m.(2)A、B之间的距离刚好为半个波长，它们的振动状态相反
8、，当B点离开平衡位置的位移为6 cm时(波峰)，A点离开平衡位置的位移是6 cm(波谷)【答案】(1)20 m(2)6 cm能力提升9.如图1239所示，有一列传播的简谐横波，x0与x1 cm处的两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示则这列波的() 【导学号：23570060】图1239A波长一定是4 cmB周期一定是4 sC振幅一定是2 cmD传播速度一定是1 cm/sE传播速度可能是1 cm/s【解析】由图可知波的振幅、周期和质点振动的振幅、周期相同，分别为2 cm和4 s，因此选项B、C正确；再根据x0与x1 cm处的两个质点的振动图象可知两质点振动时间相差TnT，距离相差n，因此波
9、长是一系列解，选项A错误；根据v可得，波速也应该是一系列解，当n0时，v1 cm/s.故选项D错误，E正确【答案】BCE10一列简谐横波沿x轴传播，t0时的波形如图12310所示，质点A与质点B相距1 m质点A的速度沿y轴正方向；t0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知()图12310A此波的传播速度为25 m/sB此波沿x轴负方向传播C此波沿x轴正方向传播D从t0时刻起，经0.04 s质点A沿波的传播方向迁移了1 mE在t0.04 s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向【解析】由题图可知s，则2 m，而t0.02 s.则T0.08 s，v25 m/s，故A项正确由A点向
10、上振动可知波向左传播，故B项正确，C项错误由于质点并不随波迁移，故D项错误在t0.04 s时，质点B在平衡位置，运动方向向上，故E项正确【答案】ABE11在O点有一波源，t0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波，t14 s时，距离O点为3 m的A点第一次到达波峰；t27 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷求该波的波长、周期和波速. 【导学号：23570061】【解析】设波速为v，周期为T，由题意得：t14 s，t2T7 s由以上两式得：v1 m/s，T4 s，波长为vT4 m.【答案】4 m4 s1 m/s12一列横波在x轴线上传播，在t10时和t20.5 s时的波形图象如图123
11、11所示，图12311(1)这列波的传播速度多大？(2)若波速v68 m/s，则波向哪个方向传播？(3)若波向左传播，且3Tt4T，则这列波的波速多大？【解析】(1)当波向右传播时，由于振动的周期性，波向前传播的距离xn，波的传播速度v右4(4n1)m/s(n0,1,2,3，)若波向左传播，波向前传播的距离xn，波的传播速度v左4(4n3)m/s(n0,1,2,3，)(2)若波速v68 m/s，则波在t时间内移动的距离svt680.534 m4，故波向右传播(3)若波向左传播，且3Tt4T，则在这段时间内波传播的距离为3x4，故n3，则波速为v左4(4n3)60 m/s.【答案】(1)见解析(2)向右传播(3)60 m/s
