物理选修33 波长、频率和波速随堂练习题

这是一份物理选修33 波长、频率和波速随堂练习题，共6页。试卷主要包含了关于波长下列说法中正确的是，下列对波速的理解正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．关于波长下列说法中正确的是( )
A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长
B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离就是一个波长
C．在波形图上速度最大且相同的相邻的两质点之间的距离等于一个波长
D．在波形图上振动情况总是相同的两质点之间的距离等于一个波长
解析：波在介质中传播，在一个周期内波沿传播方向传播的距离为一个波长，故A选项正确，在波形图上位移总是相同的相邻两质点之间的距离为一个波长，故B、D选项错误；波形图上速度最大的质点在平衡位置，当速度方向也相同时相邻两质点间的距离为一个波长，故C选项正确．
答案：AC
2．下列对波速的理解正确的是( )
A．波速表示振动在介质中传播的快慢
B．波速表示介质质点振动的快慢
C．波速表示介质质点迁移的快慢
D．波速跟波源振动的快慢无关
解析：波速表示波在介质中传播的快慢程度，波速由介质决定，波源的振动快慢用周期或频率来描述，故A、D选项正确．
答案：AD
3．一渔船停泊在岸边，若海浪的两个相邻波峰的距离是12 m，海浪的速度是6 m/s.则渔船摇晃的周期是( )
A．2 s B．0.5 s
C．1 s D．条件不足，无法判定
解析：由波速公式v＝eq \f(λ,T)可得T＝eq \f(λ,v)＝eq \f(12,6) s＝2 s.
答案：A
4．如下图所示为一列简谐横波的波动图象．已知波速v＝60 m/s，且沿x轴正方向传播，从图中可知( )
A．各质点振幅2 cm，波长24 m，周期2.5 s
B．在x＝6 m处质点的位移为零，速度方向沿x轴正方向
C．在x＝18 m处质点的位移为零，速度最大
D．在x＝24 m处质点的位移为2 cm，振动周期0.4 s
解析：由v＝eq \f(λ,T)得T＝eq \f(λ,v)＝0.4 s，横波质点振动方向与传播方向垂直，故A、B选项错误，C、D选项正确．
答案：CD
5．对公式v＝λf的理解，以下说法中正确的是( )
A．由v＝λf可知，波速与频率成正比
B．波速v由介质决定，频率f由波源决定
C．v＝λf适用于横波，不适用纵波
D．不同频率的声音在空气中传播时速度可能不同
解析：机械波在介质中的传播速度由介质决定，与振源的频率无关，而频率由振源决定，故B选项正确，A、D选项错误；v＝λf适用于任何机械在介质中传播的波速计算，故C选项错误．
答案：B
6．简谐波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是( )
A．振幅越大，则传播速度越快
B．振幅越大，则传播速度越慢
C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长
D．振动频率越高，则波传播一个波长所用的时间越短
解析：传播速度与振幅无关，一个周期内，振动质点走过的路程为4A，由以上理由可知A、B、C选项错误；频率越高，周期越小，波传播一个波长所用的时间就是一个周期，故D选项正确．
答案：D
能力提升
7．一列沿x轴传播的横波，在t1和t2时刻的波形分别为下图中的实线和虚线所示，设波的传播速度为2 m/s，则图中质点P在Δt＝t2－t1这段时间内通过的路程可能为( )
A．10 cm B．20 cm
C．30 cm D．40 cm
解析：(1)当波沿x轴正向传播时，s右＝nλ＋eq \f(3,4)λ.
对应t右＝nT＋eq \f(3,4)T，P点的路程
s＝n·4A＋3A，故C选项正确．
(2)当波沿x轴负向传播时，s左＝nλ＋eq \f(1,4)λ，对应时间
t左＝nT＋eq \f(1,4)T，P点的路程s＝n·4A＋A，故A选项正确．
答案：AC
8．一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0时刻的波形图如下图的实线所示，图中虚线是t2＝0.15 s时的波形图．已知该波的周期大于0.15 s，这列波的速度v为( )
A．若波沿x轴正方向传播v＝100 m/s
B．若波沿x轴正方向传播v＝300 m/s
C．若波沿x轴负方向传播v＝100 m/s
D．若波沿x轴负方向传播v＝300 m/s
解析：若波向右传播，Δt＝t2－t1＝0.15 s
Δt＝nT＋eq \f(1,4)T，∵ΔtT(T为这列波的周期)．由此可知Δt可能是( )
A．0.3 s B．0.5 s
C．0.6 s D．0.7 s
解析：根据v＝eq \f(λ,T)，则T＝0.4 s，当此波向右传播时Δt＝T＋eq \f(3,4)T＝0.7 s.
当波向左传播时Δt＝T＋eq \f(1,4)T＝0.5 s.
答案：BD
11．如下图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2 s后的波形图线，求
(1)若波向左传播，求它传播的最小距离；
(2)若波向右传播，求它的最大周期；
(3)若波速是35 m/s，求它的传播方向．
解析：(1)由图可知λ＝4 m，若波向左传播，传播距离最小值Δx＝eq \f(3,4)λ＝3 m.
(2)若波向右传播Δx＝nλ＋eq \f(1,4)λ，所用时间Δt＝nT＋eq \f(T,4)＝0.2 T＝eq \f(0.8,4n＋1) 所以当n＝0时，有最大周期Tmax＝0.8 s.
(3)Δx＝Δt·v＝0.2×35＝7 m＝(λ＋3)，所以波向左传播．
答案：(1)3 m (2)0.8 s (3)向左传播
12．一列横波沿x轴传播，在某时刻x轴上相距s的A、B两点均处于平衡位置，且A、B间只有一个波峰，若经时间t，质点B第一次到达波峰，试求该波的传播速度．
解析：虽然A、B间只有一个波峰，实际上在某时刻有四种可能的波形与之相对应，见下图中a、b、c、d，波的传播方向未确定，故每种情况均有两种可能的解．
(1)在图a中λ＝2s，波向右传播t＝T/4，波速v＝λ/T＝s/2t；波向左传播时t＝3T/4，波速为v＝λ/T＝3s/2t；
(2)在图b中λ＝s，波向右传播时t＝3T/4，波速为v＝λ/T＝3s/4t；波向左传播时t＝T/4，波速为v＝λ/T＝s/4t；
(3)在图c中λ＝s，波向右传播时t＝T/4，波速为v＝λ/T＝s/4t；波向左传播时t＝3T/4，波速为v＝λ/T＝3s/4t；
(4)在图d中λ＝2s/3，波向右传播时t＝3T/4，波速为v＝λ/T＝s/2t；波向左传播时t＝T/4，波速为v＝λ/T＝s/6t.
综上所述该波有5种可能的速度：s/2t、3s/2t、3s/4t、s/4t、s/6t.如果不强调t是第一次到达波峰的时间，还应该考虑波的周期性．
答案：eq \f(s,2t) eq \f(3s,2t) eq \f(3s,4t) eq \f(s,4t) eq \f(s,6t)