波長(zhǎng)、頻率和波速習(xí)題

1、波長(zhǎng)、頻率和波速一、選擇題1 .男女聲二重唱中，女高音和男中音的頻率、波長(zhǎng)和波速分別為fl、 1、v1和f2、2、v2,它們之間的關(guān)系是（）.A . fl> f2, 乂 1 > 扎 2, vi> v2B . fl< f2,1< ± 2, vi< v2C . f1> f2 , ' 1< ' 2, V1= V2D .以上說(shuō)法都不正確2 .簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）.A .振幅越大，則波傳播的速度越快B. 振幅越大，則波傳播的速度越慢C. 在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D .振動(dòng)的頻率越

2、高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短3.圖是同一機(jī)械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動(dòng)圖像.從圖中可以直接觀察到發(fā)生變化的物理量是（ ）.A .波速B.頻率 C.周期 D .波長(zhǎng)4 . A、B兩列波在某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過(guò)t=TA時(shí)間（Ta為波A的周期），兩波再次出現(xiàn)如圖所示的波形，則兩波的波速之比Va : Vb可能是（）.A . 1 : 3 B . 1 : 2 C . 2 : 1 D . 3 : 15 . 一列簡(jiǎn)諧橫波在 x軸上傳播，波源振動(dòng)周期T=0.1 s,在某一時(shí)刻的波形如圖所示，且此時(shí)a點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng).貝9（）.A .波速為20 m/s,波向x軸正方向傳播B. 波速為10 m/s,波向

3、x軸負(fù)方向傳播C. 波速為20 m/s,波向x軸負(fù)方向傳播D .波速為10 m/s,波向x軸正方向傳播6 .如圖甲所示，某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一條直線(xiàn)上，相鄰兩點(diǎn)間距離為d.質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始振動(dòng)時(shí)速度方向豎直向上， 振動(dòng)南此開(kāi)始向右傳播.經(jīng)過(guò)時(shí)間t,前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖12-3-8 乙所示的波形.則該波的周期與波長(zhǎng)分別為（）.2、2t26t»A . -t , 9d B . -t , 8d C.-,d D . - , 8d 332327. 一漁船停泊在岸邊，若海浪的兩相鄰波峰的距離是12 m，海浪的速度是6 m/s,則漁船搖晃的周期是（A . 2 s）.B . 0.5 sC

4、. 1 sD.條件不足，無(wú)法判定8 .如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波的波動(dòng)圖像.已知波速v=60 m /s,且沿x軸正方向傳播，從圖中可知（ ）.A .各質(zhì)點(diǎn)的振幅為 2 cm，波長(zhǎng)是24m，周期是2.5 sB .在x=6 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為零，速度方向沿x軸正方向C.在x=18 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為零，速度最大D .在x=24 m處質(zhì)點(diǎn)的位移為 2 cm,振動(dòng)周期是 0.4 s9.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波頻率為0.5 Hz,沿x軸正方向傳播，從圖示時(shí)刻起，A質(zhì)點(diǎn)至少要經(jīng)過(guò)多少時(shí)間才能與 B質(zhì)點(diǎn)在圖示時(shí)刻有完全相同的運(yùn)動(dòng)情況？（）.A . 0.7 s B . 1.3 s C . 2.0 s D . 0.5 s

5、10 . 一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸傳播，t=0時(shí)的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)B相距1 m,點(diǎn)A速度沿y軸正方方；t=0.02 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次到正向最大位移處.由此可知（）.A .此波的傳播速度為25 m/ sB.此波沿x軸負(fù)方向傳播第2頁(yè)C.從t=0時(shí)起，經(jīng)0.04 s,質(zhì)點(diǎn)A沿波傳播方向遷移了1 mD .在t=0.04 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)日處在平衡位置，速度沿 y軸負(fù)方向111.如圖所示，已知一列橫波沿X軸傳播，實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別是tl時(shí)刻和t2時(shí)刻的圖像，已知t2=tl+ s，8振動(dòng)周期為0.5s，則波的傳播方向與傳播距離是().第4頁(yè)A .沿x軸正方向，6 m B .沿x軸負(fù)方向,C .沿x軸正方向

6、，2 m D .沿x軸負(fù)方向,12 . 一列沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，其周期為6 m2 mT,某時(shí)刻的波形圖像如圖中的實(shí)線(xiàn)所示，再經(jīng)t=0.2 s的波形圖如圖中的虛線(xiàn)所示，則此列波的波速可能是().A . 4.5 m/s B . 6.5 m/ sC . 12.5 m/s D . 17.5 m/s13 . 一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖像如圖所示.質(zhì)點(diǎn)P在該時(shí)刻振動(dòng)速度為v，經(jīng)過(guò)0.2 s,質(zhì)點(diǎn)P的速度仍為v;再經(jīng)過(guò)0.2 s,質(zhì)點(diǎn)P的速度大小為。而方向相反.則這列波().A .沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=7.5 m / sB.沿x軸正方向傳播，波速v=7.5 m /sC .沿x軸負(fù)方向傳播，波速

7、v=5 m / sD .沿x軸正方向傳播，波速v=5 m / s二、填空題14 .如圖所示，沿波的傳播方向上有間距為1 m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)ab、c、d、e、f、g、h、i、g、k、I、m,它們均靜止在各自的平衡位置.一列橫波以1 m/s的速度水平向右傳播，在 t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a,且a開(kāi)始由平衡位置向上振動(dòng)，在 t=1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn).求：(1 )這列波的波長(zhǎng)為 ，周期為.(2)在圖中畫(huà)出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖像.三、解答題15 .如圖所示，甲、乙兩圖表示同一時(shí)刻同一列橫波上相距2 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A和B的振動(dòng)圖像，已知波長(zhǎng)為2 m v v 6 m.求：(1)波通過(guò)A、B

8、兩點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t是多少？(2 )沒(méi)P點(diǎn)距B點(diǎn)2m，且在AB之間，從t1=0開(kāi)始，經(jīng)過(guò)I s后P點(diǎn)通過(guò)的路程是多少？316 .如圖所示，實(shí)線(xiàn)是某時(shí)刻的波形圖線(xiàn)，虛線(xiàn)是0.2 s后的波形圖線(xiàn).(1) 若波向左傳播，求它傳播的最小距離；(2) 若波向右傳播，求它的最大周期；(3) 若波速為35 m/s,求波的傳播方向.17 .某實(shí)驗(yàn)室中懸掛著一彈簧振子A和一單擺B,彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上. 某次有感地震中觀察到靜止的振子 A開(kāi)始振動(dòng)4.0 s后，單擺B才開(kāi)始擺動(dòng).此 次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長(zhǎng)分別為10 km和5.0 km，頻率為1.0 Hz .假

9、設(shè)該實(shí)驗(yàn)室恰好位于震源的正上方，求震源離實(shí)驗(yàn)室的距離.【答案與解析】一、選擇題1.【答案】C【解析】由于兩聲音是同一種機(jī)械波，因而波速相同，A、B兩項(xiàng)均排除，而音高即是頻率高，即h>f2,再由v= f知，v相同，仃>f2,所以-1V 2,因而C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.2 .【答案】D【解析】機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)的密度、彈性有關(guān)，與波的振幅、頻率無(wú)關(guān)，因此選 項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在一個(gè)周期內(nèi)，機(jī)械波的波形向前推進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)仍在原平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它通過(guò)的路程是振幅的4倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；頻率越高，周期越短，波傳播一個(gè)波長(zhǎng)所用的時(shí)間（一個(gè)周期）越短，選項(xiàng)D正確.3 .【答案】D

10、【解析】同一機(jī)械潑在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不會(huì)改變（由振源決定），波長(zhǎng)和波速改變，而從圖像中能直接觀察發(fā)生改變的量是波長(zhǎng).故D項(xiàng)正確.4 .【答案】A、B、C【解析】由圖可知 Ta=nTB, a=2 b，且 v= /T,所以=-A ZB =2/n .取 n=1, 2, 3, VB'B TA故可知A、B、C正確.5【答案】A【解析】a點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，可判斷波向x軸正方向傳播，由-=得v=20 m/s.6 .【答案】D【解析】由題圖乙知波長(zhǎng)為質(zhì)點(diǎn)1到質(zhì)點(diǎn)9之間的距離為8d,可排除A、C.在題圖乙位置，質(zhì)點(diǎn)1位于平衡位置，速度向上，而開(kāi)始振動(dòng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)1速度也為向上，說(shuō)明時(shí)間 t是周期的整數(shù)倍，又知

11、道前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成題乙所示波形，波形傳播大于1個(gè)波長(zhǎng)，若等于或大于3個(gè)波長(zhǎng)，則不可能是第一次形成圖示波形，故應(yīng)該為2個(gè)波長(zhǎng)，也就是周期為-，可排除B，符合答案的只有 D.27 .【答案】A【解析】由波速公式 v ，所以T = = 一 s = 2s .Tv 68.【答案】C、D24【解析】橫波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直，故B項(xiàng)錯(cuò)；由Ts = 0.4s，故A項(xiàng)錯(cuò).v 609 .【答案】A13 5m【解析】 =10 m , T2s , v=f =5 m /s.波峰傳到 A點(diǎn)歷時(shí)t0.7s .f5m / s【解析】由圖可知10.【答案】A、B=2 m,而 t=0.02 s=，則 T=0.08

12、 s, v25m/s,故 A 項(xiàng)正4T確.由A點(diǎn)向上振動(dòng)可知波向左傳播,故B項(xiàng)正確.由于波動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，故C項(xiàng)錯(cuò)誤.在t=0.04s時(shí)B在平衡位置運(yùn)動(dòng)方向向上，故 D項(xiàng)錯(cuò)誤.11.【答案】C1T【解析】振動(dòng)周期 T=0.5 s，又因?yàn)閠2=t計(jì)s,所以由t1到t2經(jīng)過(guò)了 一，由圖可知波長(zhǎng)為8 m，則841 1波在這段時(shí)間傳播距離L= X- =8x- m=2 m.波的傳播方向可以選一個(gè)特殊點(diǎn)，例如2 m的質(zhì)點(diǎn)，44由平衡位置經(jīng)過(guò)寺到波峰，即此質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播。12.【答案】C、D3【解析】由圖可知 人=2.0 m，當(dāng)波向右傳播時(shí)有t= T +nT （n=0,1

13、, 2,），則依題意可得40 8T=一-一(n=0 , 1, 2,)，解出v右=2.5(4 n+3) m/s (n=0, 1, 2,)；同理，波向左傳播時(shí)可4n +3得出 v 左=2.5( 4n+1) m / s ( n=0, 1, 2,)，可知 C、D 正確.13【答案】.C【解析】由波的圖像可直接讀出振幅A=0.02 m,波長(zhǎng) =4 m .根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)兩個(gè)0.2 s的始末狀態(tài)，求出振動(dòng)周期T,由公式V二 f 便可求出速度.T(1) 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)程示意圖如圖甲所示，設(shè)O點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置，a、d為最大位移處，b、c為速度等大處.設(shè)質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn)速度為v,由b到c,歷時(shí)tbc=0.2 s,速度仍

14、為v,質(zhì)點(diǎn)由c到d至c速度大小仍為v, 但方向相反，歷時(shí)tcdc=0.2 s.由簡(jiǎn)諧振動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性：則 tod=toc+tcd=0.1 s+0.1 s=0.2 s.1因?yàn)閠OdT|，所以 T 1=4tOd=4 >0.2 s=0.8 s。4(2) 質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過(guò)程第二種示意圖如圖乙所示.質(zhì)點(diǎn)由atct dc歷時(shí)0.2 s,速度仍為v。質(zhì)點(diǎn)由ctbtaTbtc歷時(shí)為0.2 S,速度大小仍為 v，方向相反.由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)P在0.4 s3內(nèi)完成3周期的運(yùn)動(dòng)，2c ,3丁即 0.4sT2.2所以 T2 =- 0.4s 二0 .33九 4當(dāng) T1=0.8 s 時(shí)，波速為 v,m / s=5m / s

15、.1 T 0.8此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，則波沿 z軸負(fù)方向傳播，由此可知選項(xiàng)C是正確的.0.8k3當(dāng)T2s時(shí)，波速為 v24 m / s=15m / s .3 T20.8此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，則波沿 z軸正方向傳播，由此可知A、B、D是不正確的.二、填空題14. 答案】(1) 4 m 4 s(2)如圖所示.【解析】由題意知周期 T=4 s，波長(zhǎng)'=vT=4 m，當(dāng)g點(diǎn)第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的波形圖如圖所示.三、解答題15. 答案】見(jiàn)解析丸解析】(1)由于Sab=2 m,而2 m< ' < 6 m,即告Sab ：'，再由振動(dòng)圖像 A在波峰，B3在平衡位置，則 A、B在波形圖中位置。3 8如圖所示(t=0 )，即卩2m ,m .再由振動(dòng)圖像知 T=0.5 s .所以4 38316sABv m / s m / s,所以 tAB一T 0.53v(2) P點(diǎn)在1 s內(nèi)完成了兩次全振動(dòng)，路程為2>4A=8X2 cm=16 cm16. 【答案】見(jiàn)解析【解析】(1)向左傳播時(shí)傳播的距離為f3 )f3 )s=n - = n 4m (n=0, 1, 2, 3,)，I4 .丿I4丿可能值有3 m, 7 m, 11 m,，最小距離為 3 m.(1 'i4t(2) 根據(jù)t = k T得：T，在所有可能的周期中，當(dāng)k=0時(shí)最大，故Tm=0.8 s