2022年高二物理 第10单元45分钟过关检测（训练13 波长、频率和波速）（有解析） 大纲人教版第二册

2022年高二物理 第10单元45分钟过关检测（训练13 波长、频率和波速）（有解析） 大纲人教版第二册基础巩固站起来，拿得到！ 1.关于机械波的概念，下列说法中正确的是（ ）A.相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同B.质点的振动方向总是垂直于波的传播方向C.波的频率等于波源的频率D.波中质点完成一次全振动，波就向前传播一个波长的距离答案：ACD 解析：由波的图象的周期性可知，经历时间是周期的整数倍，所得到的波形与原波形重合，所以A选项正确.根据横波与纵波的定义可知，B选项是错误的.波的频率是介质中各振动质点的振动频率，等于波源的频率，所以C选项正确.由v=得=vT，所以D选项也是正确的.2.如图所示为一列简谐横波的某一时刻的波形图，以下判断正确的是（ ）A.B点振幅为零 B.C、E两点间的距离为半个波长C.A、C两点的位移相同 D.波在A、B两点间传播的时间为周期 答案：D解析：简谐波在传播时，介质中各质点重复振源的振动形式，因此介质中各质点振动的振幅与波源的振幅相等，故选项A错误.C、E两点平衡位置间的距离是半个波长，C、E两点的实际距离大于半个波长，故选项B错.A、C两点的位移大小相等，但方向相反，故选项C错.波在一个周期内传播一个波长的距离，周期传播个波长，故选项D正确.3.一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻波的图象如图所示.在该时刻，某一质点的坐标为（,0），经过四分之一周期后，该质点的坐标为（ ）A.（,0） B.(,-A)C.(,A) D.(,A)答案：B解析：本题考查波的传播知识以及对波在传播中各质点振动的理解.波在传播时，质点并不迁移.经过四分之一周期后，波向前传播四分之一波长，质点在平衡位置附近振动四分之一周期.判断出坐标为（,0）的质点此时的振动方向向下，故四分之一周期后它将位于波谷位置，选项B正确.4.关于公式v=f的理解，下列说法中正确的是（ ）A.v=f适用于一切波 B.由v=f知，波长是4 m的声波的波速比波长是2 m的声波的波速大2倍C.由v=f知，若频率f增大，则波速v也增大D.对于同一列波而言，v、f这三个量中，只有f在不同的介质中可保持不变答案：AD解析：本题属于概念辨析题，首先要弄清v、f这三个量的意义及其决定因素，另外注意不要把物理公式完全数学化.公式v=f对一切波（包括电磁波）都适用，选项A正确.波速是由介质决定的，与波长无关，与频率也无关，只是其大小等于二者的乘积，选项B、C错.因f只由波源决定，与其他因素无关，选项D正确.5.一列波在介质中向某一方向传播，右图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间.此列波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的.下列判断正确的是（ ） A.波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动的时间为T B.波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动的时间为C.波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动的时间为D.波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动的时间为答案：C解析：由于Q点向下运动，说明了这列波由N向M传播，则N是波源.由图可知，波传到P点后，沿波的传播方向上，到图示的时刻，只传播了个波长，也就是P点已经振动的时间为. 综上所述，C选项正确. 6.波速是由_决定的，与这列波上各质点运动速度_；波的频率是由_决定的，与介质_；波长是由_和_决定的.一列声波在空气中传播的过程中，假设频率变高，那么波速_.答案：介质 无关 波源 无关 波速 频率（或周期） 不变7.一列声波在空气中传播的速度为340 m/s，波长为1.4 m，当它传播到另一种介质时，其波长变为6.3 m，则该声波在这种介质中的传播速度是_ m/s.答案：1.53103解析：同一列波在不同介质中传播时，其频率是不变的，根据波速公式可知，波速与波长成正比，故可计算出在另一种介质中传播的速度.能力提升踮起脚，抓得住！ 8.如图是一列简谐波在t=0时刻的波形图象，波的传播速度为2 m/s，方向沿x轴正方向.则从t=0到t=2.5 s的时间内质点B通过的路程和位移各为多少？答案：2.5 m 0解析：由公式T=/v得T=0.2 s，因t=2.5 s=12.5 T，所以质点B通过的路程s=4A12.5=2.5 m.从图中可判断质点B经12.5T的时间仍处于平衡位置，因此它的位移为零.9.从甲地向乙地发出频率为f=50 Hz的简谐波，当波速为330 m/s时，刚好在甲、乙两地之间形成一列有若干完整波形的波；当波速为340 m/s时，完整的波形减少了两个.试据此推算出甲、乙两地之间的距离.答案：448.8 m解析：设甲、乙两地的距离为s,则有：=+2,s=2= m=448.8 m.10.如图所示为一列简谐波，已知质点P经0.3 s第一次到达波谷，求波速（tT内）.答案：若向右传播则波速为20 m/s;若向左传播则波速为6.7 m/s解析：=8 m（1）波向右传播，根据题意有T右=0.3 s 波速公式v右= 由式得v右= m/s=20 m/s.（2）波向左传播，有T左=0.3 s 波速公式v左= 由两式得v左= m/s6.7 m/s.拓展应用跳一跳，够得着！11.由原点O处的波源发出的一列简谐波沿x轴的正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示.已知这列波的P质点连续出现两次波峰的时间间隔为0.4 s，则下列说法中正确的是（ ）A.这列波的波长为5 m B.这列波的传播速度为10 m/sC.当t=0.7 s时，质点Q第一次到达波峰 D.质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷 答案：BC解析：从波形图中可以直接知道该波的波长为4 m，所以A选项错误.由题意可知波的周期为0.4 s，所以该波的波速为10 m/s,B选项正确.当t=0时平衡位置在x=2 m处的质点正处于波峰的位置上，因此，使Q质点第一次到达波峰的时间，即波峰从x=2 m处推进到x=9 m处所需要的时间t=(9-2)/10 s=0.7 s,C选项正确.P、Q两个质点相距8 m,即两个波长的距离，当两点均已经振动时，P、Q对于平衡位置的位移总是相等的（包括大小和方向），所以选项D错误.12.某一机械波在t1和t2时刻的波形分别如图中实线和虚线所示，其时间间隔为t0.试求该机械波的周期.答案：（1）t1t2时，右传：T= s(n=0，1，2，)左传：T= s(n=0，1，2，)（2）t1t2时，右传：T= s(n=0，1，2，)左传：T= s(n=0，1，2，)解析：（1）若t1t2，则知先出现t2时刻的波形，在t2时刻的波形图中任取一质点A，若波向右传播，则A点向上振动.由题意可知：A质点最少经过到达波谷，成为t1时刻的波形图，故有t0=(n+)T,所以T= s（n=0，1，2，3，）.若波向左传播，则A质点在平衡位置向下振动，由题意知：A质点最少经过T/4到达波谷，成为t1时刻的波形图，故有t0=(n+)T,所以T= s（n=0，1，2，）.（2）若t1t2,同理得：波向右传播时，T= s(n=0，1，2，3，).波向左传播时，T= s(n=0，1，2，3，).13.如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波形图.这列波从O点传播到F点需要0.12 s.求：（1）这列波的传播速度；（2）画出这列波经0.26 s后的波形图；（3）如果图中传播方向跟上述方向相反，画出这列波经0.18 s后的波形图 答案：（1）5 m/s （2）见解析 （3）见解析解析：（1）从题目和波形图提供的条件，波从振源O传播到F，波形推移了1,所需时间为0.12 s，那么传播一个波长的时间T=0.08 s,根据v= m/s=5 m/s （2）t1=0.26 s=0.24 s+0.02 s=3T+，且波向右传播.根据振动与波的时空周期性特点，t1时刻的波形图如图所示.（3）t2=0.18 s=0.16 s+0.02 s=2T+T,且波向左传播.同理可知t2时刻的波形图如图所示.