新教材2025版高中物理課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)13波速與波長頻率的關(guān)系教科版選擇性必修第一冊(cè)

課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)13波速與波長、頻率的關(guān)系A(chǔ)組合格性考試練1．(多選)下列關(guān)于波長的說法中正確的是()A．機(jī)械振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離就是一個(gè)波長B．在波形圖上位移相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離等于一個(gè)波長C．在波形圖上速度最大且相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長D．在波形圖上振動(dòng)狀況總是相同的兩質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長2．(多選)下列等于一個(gè)波長的是()A．在振動(dòng)過程中相對(duì)平衡位置的位移總是相等的相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離B．橫波的圖像中，波峰與波峰間的距離或波谷與波谷間的距離C．縱波的圖像中，相鄰的兩個(gè)密部(或疏部)之間的距離D．一個(gè)正弦(或余弦)波形的曲線長3．(多選)一列波由波源向四周擴(kuò)綻開去，下列說法正確的是()A．介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)地傳播開去B．介質(zhì)中的振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)傳播開去C．介質(zhì)中振動(dòng)的能量由近及遠(yuǎn)傳播開去D．介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只是振動(dòng)而沒有遷移4．關(guān)于次聲波、可聽聲、超聲波在空氣中的傳播速度，下面說法正確的是()A．次聲波最快B．可聽聲最快C．超聲波最快D．一樣快5．(多選)一振動(dòng)周期為T、振幅為A、位于x＝0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向起先做簡諧振動(dòng)．該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失．一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說法正確的是()A．振幅肯定為AB．周期肯定為TC．速度的最大值肯定為vD．若P點(diǎn)與波源的距離為vT，則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的位移相同6．(多選)簡諧波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說法不正確的是()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)走過的路程等于一個(gè)波長D．振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長的距離所用的時(shí)間越短7.(多選)如圖，a、b、c、d是勻稱某介質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m．一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置起先豎直向下運(yùn)動(dòng)，t＝3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)．下列說法正確的是()A．在t＝6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處B．在t＝5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)C．質(zhì)點(diǎn)b起先振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4sD．在4s<t<6s的時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)8．如圖所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波．若在Ⅰ、Ⅱ介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則()A．f1＝2f2B．f2＝2f1C．v2＝2v1D．v1＝2v29．在某介質(zhì)中傳播的簡諧波形如圖所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)K的振動(dòng)與波的傳播間的關(guān)系是()A．K的振幅越大，波的傳播越快B．K的振動(dòng)頻率越高，波的傳播越快C．K的振動(dòng)速度肯定等于波的傳播速度D．K的振動(dòng)方向肯定垂直波的傳播方向10．某同學(xué)手握繩子的一端，上下?lián)]動(dòng)，繩上產(chǎn)生波．則當(dāng)該同學(xué)手運(yùn)動(dòng)的頻率加快時(shí)，繩波的()A．波長不變B．波長變大C．波速不變D．波速變大B組選擇性考試練11.當(dāng)一個(gè)探險(xiǎn)者進(jìn)入一個(gè)山谷后，為了估測出山谷的寬度，他吼一聲后，經(jīng)過0.3s聽到右邊山坡反射回來的聲音，又經(jīng)過1.6s后聽到左邊山坡反射回來的聲音，若聲速為340m/s，則這個(gè)山谷的寬度約為()A．221mB．442mC．374mD．646m12．如圖所示為一列簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，波中P點(diǎn)在此刻向上振動(dòng)，P點(diǎn)的振動(dòng)周期是2秒，那么對(duì)于此列波，下列說法正確的是()A．該波的波長為2mB．該波的頻率為2HzC．該波沿x軸向右傳播D．該波的傳播速度為0.5m/s[答題區(qū)]題號(hào)123456答案題號(hào)789101112答案13.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)該波恰好傳播到x＝4m處，t＝0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最低點(diǎn)，則(1)b點(diǎn)的初始振動(dòng)方向?yàn)椋?2)該波的傳播速度為多少？(3)t為多少時(shí)，位于x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置．14．一列簡諧橫波的波形如圖所示，實(shí)線表示t1＝0時(shí)刻的波形圖，虛線表示t2＝0.1s時(shí)刻的波形圖．該波的周期為T.(1)若2T>t2－t1>T，求：該列波的傳播速度．(2)若波速為700m/s，求波的傳播方向？課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)13波速與波長、頻率的關(guān)系1．解析：機(jī)械振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)向遠(yuǎn)處傳播一個(gè)完整的波形，A正確；由波形圖可見，在一個(gè)完整波形上，位移相同的相鄰質(zhì)點(diǎn)之間距離不肯定等于一個(gè)波長，B錯(cuò)誤；速度最大且相同的質(zhì)點(diǎn)，在波形圖上是在平衡位置上，假如相鄰，那么正好是一個(gè)完整波形的兩個(gè)端點(diǎn)，C正確；振動(dòng)狀況總是相同的兩質(zhì)點(diǎn)間的距離是波長的整數(shù)倍，D錯(cuò)誤．答案：AC2．解析：在振動(dòng)過程中相對(duì)平衡位置的位移總是相等的相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)完全相同，故依據(jù)波長的定義可知，這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長，A正確；橫波的圖像中，相鄰的兩個(gè)波峰間的距離或波谷間的距離為一個(gè)波長，縱波的圖像中，相鄰的兩個(gè)密部(或疏部)之間的距離等于一個(gè)波長，B錯(cuò)誤，C正確；波長與正弦(或余弦)波形的曲線長不同，D錯(cuò)誤．答案：AC3．解析：波在傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置旁邊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它們并沒有隨波的傳播而發(fā)生遷移，A錯(cuò)誤，D正確．波傳播的是振動(dòng)形式，而振動(dòng)由能量引起，也傳播了能量，B、C正確．答案：BCD4．解析：通常聲音在空氣中的傳播速度大約為340m/s，聲音的傳播速度與介質(zhì)的種類有關(guān)，也與溫度有關(guān)，與聲音的特性無關(guān)，次聲波、可聽聲、超聲波都是聲音，故傳播速度一樣快，D正確．答案：D5．解析：由于沒有能量損失，所以P與波源的振幅相同，A正確；波在傳播過程中周期不變，B正確；質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波傳播的速度是兩個(gè)概念，C錯(cuò)誤；若P點(diǎn)與波源的距離為vT，則P與波源之間的距離為一個(gè)波長，所以質(zhì)點(diǎn)P與波源的位移總是相同的，D正確．答案：ABD6．解析：機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的振幅、頻率無關(guān)，A、B錯(cuò)誤；在一個(gè)周期內(nèi)，機(jī)械波的波形向前推動(dòng)一個(gè)波長，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)仍在原平衡位置旁邊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它通過的路程是振幅的4倍，C錯(cuò)誤；頻率越高，周期越短，波傳播一個(gè)波長所用的時(shí)間(一個(gè)周期)越短，D正確．答案：ABC7．解析：由波的傳播知t＝6s時(shí)波傳播的距離x＝vt＝2×6m＝12m，即傳到d點(diǎn)，A正確；t＝0時(shí)a由平衡位置起先向下振動(dòng)，t＝3s時(shí)第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則34T＝3s，得T＝4s，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期相同，C正確；波傳到c點(diǎn)所需時(shí)間t＝sv＝62s＝3s，此時(shí)c點(diǎn)由平衡位置起先向下振動(dòng)，1s后到達(dá)最低點(diǎn)，所以4s<t<6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c答案：ACD8．解析：同一波源的頻率相等，所以有f1＝f2，從圖中可得λ1＝2λ2，故依據(jù)公式v＝λf可得v1＝2v2，D正確．答案：D9．解析：波的傳播速度只和傳播介質(zhì)及波的類型相關(guān)，和振幅、頻率無關(guān)，A、B錯(cuò)誤；在同種勻稱介質(zhì)中，波的傳播速度是定值，而質(zhì)點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)做簡諧振動(dòng)，振動(dòng)速度是改變的，與波速無關(guān)，C錯(cuò)誤；由圖可知，該波為橫波，橫波的振動(dòng)方向與傳播方向垂直，D正確．答案：D10．解析：波速與傳播介質(zhì)有關(guān)，與波源頻率無關(guān)，所以當(dāng)該同學(xué)手運(yùn)動(dòng)的頻率加快時(shí)，波速不變，C正確，D錯(cuò)誤；依據(jù)v＝λf可知當(dāng)頻率增大而波速不變時(shí)，波長變短，A、B錯(cuò)誤．答案：C11．解析：右邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用時(shí)間為t1＝0.3s，左邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用的時(shí)間為t2＝1.9s．山谷的寬度s＝12v(t1＋t2)＝1答案：C12．解析：由波形圖可知，該波的波長為1m，A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期與波的傳播周期相同，故該波的周期為2s，頻率為0.5Hz，B錯(cuò)誤；波中P點(diǎn)在此刻向上振動(dòng)，由“同側(cè)法”可知，該波沿x軸向左傳播，C錯(cuò)誤；該波的傳播速度為v＝λT答案：D13．解析：(1)因t＝0時(shí)刻，該波恰好傳播到x＝4m處，可知x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，則該波傳到b點(diǎn)時(shí)，b點(diǎn)的初始振動(dòng)方向也為向上；(2)簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過14T第一次到達(dá)最低點(diǎn)，即有14T＝0.1s，得T＝0.4s；由圖知λv＝λT＝4(3)當(dāng)圖示時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到b點(diǎn)處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置，則所用時(shí)間為：t＝xv＝8即t＝0.6s時(shí)，位于x＝8m處的質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置．答案：(1)向上(2)10m/s(3)0.6s