高中物理人教版教學(xué)案：第十二章 第3節(jié) 波長(zhǎng)、頻率和波速

波長(zhǎng)、頻率和波速

1,在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波長(zhǎng)。

2.在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期或頻率是相同的，它們都等于波

概念、規(guī)律

關(guān)

要記牢源的振動(dòng)周期或頻率，這個(gè)周期或頻率也叫做波的周期或頻率。

3.機(jī)械波的波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定，不同頻率的同種性質(zhì)的機(jī)械波

鍵

在相同介質(zhì)中傳播速度相等。

語(yǔ)

4.波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系：

句

?理加碗加感能，課前自主學(xué)習(xí),基糙才能樓高

一、波長(zhǎng)、周期和頻率

1.波長(zhǎng)

(1)定義：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。通常用上表示。

(2)特征：在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)。在縱波中，兩個(gè)相鄰密部

或兩個(gè)相鄰琉部之間的距離等于波長(zhǎng)。

2.周期和頻率

(1)定義：波上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)。

(2)規(guī)律：在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)是相同的，它們都等于波遮的振動(dòng)周期(或頻率)。

(3)關(guān)系：周期T和頻率f互為倒數(shù)，即￡=/

二、波速

1.定義

波速是指波在介質(zhì)史傳播的速度。

2.特點(diǎn)

(1)機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度是由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定的，不同頻率的機(jī)械波在相同的介質(zhì)中傳播

速度相等(選填“相等”或“不相等”)。

(2)某種機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變,波速改變。

3.波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系：v=Y=Xf,

1.自主思考——判一判

(1)兩個(gè)波峰(或波谷)之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。(X)

(2)兩個(gè)密部(或疏部)之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。(X)

(3)振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的時(shí)間是一個(gè)周期。(V)

(4)頻率越大的機(jī)械波在介質(zhì)中傳播得越快。(X)

2.合作探究——議一議

(1)有人認(rèn)為：“由公式丫=入￡知，波的頻率越高，波速越大?！边@種說法正確嗎？

提示：不正確。機(jī)械波的傳播速度只與介質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與波的頻率無(wú)關(guān)。

(2)v=/與v=:有何區(qū)別和聯(lián)系？

提示：波的傳播是勻速的，波速計(jì)算可以用v=：計(jì)算，只不過當(dāng)t=T時(shí)，x=X而已。v=/僅適用

Y

于波的傳播問題，而v=N既適用于波，又適用于物體的運(yùn)動(dòng)等情況。

課堂講練設(shè)計(jì),舉一能通類題

考點(diǎn)一對(duì)波長(zhǎng)和波速的理解

e通知識(shí)

1.對(duì)波長(zhǎng)的理解

(1)關(guān)于波長(zhǎng)的定義：“相鄰”和“振動(dòng)相位總是相同”是波長(zhǎng)定義的關(guān)鍵，二者缺一不可。

(2)關(guān)于波長(zhǎng)與周期：質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，波向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)，即波在一個(gè)周期內(nèi)向前傳播一個(gè)

波長(zhǎng)。

可推知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng);周期，波向前傳播［波長(zhǎng)；反之，相隔1波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)的時(shí)間間隔是1個(gè)周期。

并可依此類推。

2.對(duì)波速的理解

(1)波速的實(shí)質(zhì)：波的傳播速度即波形的平移速度。

(2)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另外一種介質(zhì)，波源沒變，波的頻率不會(huì)發(fā)生變化；介質(zhì)的變化導(dǎo)致了波速和

波長(zhǎng)的改變。

(3)波速和波長(zhǎng)、頻率的決定因素及關(guān)系：

物理量決定因素關(guān)系

周期和頻率取決于波源，而與V、X無(wú)直接關(guān)系

波長(zhǎng)X則只取決于v和T,只要v、T

v=Af或v=/

波長(zhǎng)其中一個(gè)發(fā)生變化，X值必然發(fā)生變

化

波速取決于介質(zhì)的物理性質(zhì)。它與T、入無(wú)

直接關(guān)系

6通方法

［典例］（多選）如圖12-3-1所示是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖。下列說法中正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過程中位移總是相同

B.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相同

C.質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)

D.質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過程中位移總是相同，它們的平衡位置間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)

［思路點(diǎn)撥］在題圖波的圖像中：

（1）間距為波長(zhǎng)整數(shù)倍的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移總是相同的。

（2）位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。

［解析］質(zhì)點(diǎn)B、F的平衡位置間距為一個(gè)波長(zhǎng)，在振動(dòng)過程中位移總是相同的，B正確；質(zhì)點(diǎn)D、H

為兩個(gè)相鄰波谷，其平衡位置間距為一個(gè)波長(zhǎng)，C正確；A、I的平衡位置間距為兩個(gè)波長(zhǎng)，D錯(cuò)誤；A與

C點(diǎn)平衡位置間距為半個(gè)波長(zhǎng)，在振動(dòng)過程中位移方向相反，A錯(cuò)誤。

［答案］BC

波長(zhǎng)的三種凝方法

（1）根據(jù)定義確定：

①在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。

②波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。

（2）根據(jù)波的圖像確定：

①在波的圖像上，振動(dòng)位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。

②在波的圖像上，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度）總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。

③在波的圖像上，兩個(gè)相鄰波峰（或波谷）間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。

（3）根據(jù)公式A=vT來(lái)確定。

。通題組

1.關(guān)于波長(zhǎng)，下列說法正確的是（）

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(zhǎng)

B.在波形圖上位移相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)

C.在波形圖上速度相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)

D.在波形圖上振動(dòng)情況總是相同的兩質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)

解析：選A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，故A正確；在一個(gè)完整波形

上，只有位移總是相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離才等于一個(gè)波長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；速度相同的相鄰兩質(zhì)點(diǎn)之間距

離小于一個(gè)波長(zhǎng)，所以C錯(cuò)誤；振動(dòng)情況總是相同的兩質(zhì)點(diǎn)間的距離是波長(zhǎng)X的整數(shù)倍，故D錯(cuò)誤。

2,下表給出30℃時(shí)，聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度。顯然當(dāng)聲波由空氣進(jìn)入純水中時(shí)，波速增大,

則下列說法中正確的是()

介質(zhì)空氣純水鹽水橡膠軟木銅鐵

波速(m/s)3321490153130?5048038004900

A.頻率增大，波長(zhǎng)不變

B.頻率不變，波長(zhǎng)增大

C.頻率和波長(zhǎng)都不變

D.頻率和波長(zhǎng)都變大

解析：選B波在傳播過程中頻率不變，一列波從空氣進(jìn)入水中時(shí)，頻率f不變，波速v增大，則由

公式v=fa知波長(zhǎng)增大。

3.圖12-3-2甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x?=2m和x.=6m,

圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是()

圖12-3-2

A.該波沿+x方向傳播，波速為1m/s

B.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4s振動(dòng)的路程為4m

C.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+y方向

D.質(zhì)點(diǎn)a在t=2s時(shí)速度為零

解析：選D由題圖乙可知，簡(jiǎn)諧橫波的周期T=8s,且t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)b沿+y方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)振動(dòng)

和波動(dòng)的關(guān)系，波沿一X方向傳播，質(zhì)點(diǎn)a沿一y方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過4s振動(dòng)的路程

s=1?4A=1m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)a在t=2s時(shí)，處于負(fù)向最大位移處，速度為零，選項(xiàng)D正確。

考點(diǎn)二"波的多解問題

@通知識(shí)

1.波的周期性造成多解

(1)時(shí)間的周期性：時(shí)間間隔At與周期T的關(guān)系不明確。

(2)空間的周期性：波的傳播距離Ax與波長(zhǎng)X的關(guān)系不明確。

2.傳播方向的雙向性造成多解

(1)波的傳播方向不確定。

(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。

3.解決波的多解問題的注意事項(xiàng)

(1)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能。

(2)質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，則有起振方向相反的兩種可能。

(3)只告訴波速，不指明波的傳播方向，應(yīng)考慮沿兩個(gè)方向傳播的可能。

(4)只給出兩時(shí)刻的波形，則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能。

包即法

［典例］一列橫波在X軸上傳播，在t.=0時(shí)刻波形如圖12-3-3中實(shí)線所示，t2=0.05s時(shí)刻波形

如圖中虛線所示。

圖12-3-3

(1)由波形曲線讀出這列波的振幅和波長(zhǎng)。

(2)若周期大于J(t2—t),則最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何？

［思路點(diǎn)撥］

(1)波長(zhǎng)和振幅可由波形圖直接讀出。

(2)波的傳播方向有沿x軸正方向和沿x軸負(fù)方向兩種可能。

(3)由)確定周期的可能情況。

［解析］(l)A=0.2m；X=8mo

⑵由于T〉［(t2—t。,即At<2To

當(dāng)波沿X軸正方向傳播時(shí)，可能的周期為：

T

△t=nT+-,且n=O或1。

當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，可能的周期為：

3T

△t=nT+—,且n=0或1。

由波速公式V=/可知，當(dāng)速度v最小時(shí)，周期T最大。分析上面兩類情況可知，當(dāng)周期最大時(shí)，波

,TT

沿x軸正方向傳播，且在At=nT+z中，取n=0,即At=~,則T大=0.2s。

最小速度v小=2=40m/s,方向?yàn)檠豿軸正方向。

T大

當(dāng)速度v最大時(shí)，周期T最小。分析上面兩類情況可知，當(dāng)周期最小時(shí)，波沿x軸負(fù)方向傳播，且在

3T3T1

△t=nT+—41,取n=l,即△t=T+—,則丁小=去s。

446b

最大速度V大=G=280m/s,方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向。

1小

［答案］(l)0.2m8m(2)40m/s,方向沿x軸正方向280m/s,方向沿x軸負(fù)方向

解決波的多解問題的一般思路

(1)首先考慮雙向性，若題目未告知波的傳播方向或沒有其他條件暗示，應(yīng)首先按波傳播的可能性進(jìn)

行討論。

(2)對(duì)設(shè)定的傳播方向，確定At和T的關(guān)系，一般先確定最簡(jiǎn)單的情況，即一個(gè)周期內(nèi)的情況，然

后在此基礎(chǔ)上加nTo

(3)應(yīng)注意題目是否有限制條件，如有的題目限制波的傳播方向，或限制時(shí)間At大于或小于一個(gè)周

期等，所以解題時(shí)應(yīng)綜合考慮，加強(qiáng)多解意識(shí)，認(rèn)真分析題意。

(4)空間的周期性與時(shí)間的周期性是一致的，實(shí)質(zhì)上是波形平移規(guī)律的應(yīng)用，所以應(yīng)用時(shí)我們可以針

對(duì)不同題目選擇其中一種方法求解。

qj整題組

1.(多選)在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，相距1.8m,它們的振動(dòng)圖像如圖12-3-4所示，波的傳

播速度的大小可能是()

圖12-3-4

A.18m/sB.12m/s

C.6m/sD.3.6m/s

解析：選ACD由振動(dòng)圖像可看出：T=0.2s

A、B間隔距離為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，

△x=(2n+l)^-=l.8m(n=0,1,2,???)

所以入m(n=0,1,2,…)

Nn十1

入18

由丫=〒得V=Dm/s(n=0,1,2,…)，將n=0,1,2…代入得A、C、D選項(xiàng)正確。

1Zn十1

2.(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A。t=0時(shí)，平衡位置在x=0處的質(zhì)點(diǎn)位于y=

0處，且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng);此時(shí)，平衡位置在x=0.15m處的質(zhì)點(diǎn)位于y=A處。該波的波長(zhǎng)可能等于()

A.0.60mB.0.20m

C.0.12mD.0.086m

解析：選AC如圖所示，因?yàn)閤=0處的質(zhì)點(diǎn)位置在原點(diǎn)，且振動(dòng)'__方向沿y軸

負(fù)向，x=0.15m處的質(zhì)點(diǎn)在正向最大振幅處，從而分析出兩點(diǎn)間平衡.‘位置的距離

J=04=0.15m*

可能是（n+胃入（n=0,1,2,3…），即Ax=O.15m=（n+；）入，貝!]n=0?個(gè)憶；。當(dāng)人=0.60m時(shí)，n=

0,故A正確；當(dāng)X=0.20m時(shí)，n=],故B錯(cuò)誤；當(dāng)入=0.12m時(shí)，n=l,C正確；當(dāng)人=0.086m

時(shí)，n^l.49,故D錯(cuò)誤。

3.（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖12-3-5中的實(shí)線所示，t=0.02s時(shí)刻的波形如圖

中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s,則該波的傳播速度可能是（）

圖12-3-5

A.1m/sB.3m/s

C.5m/sD.7m/s

解析：選AB因?yàn)樵摬ǖ闹芷诖笥?.02s,所以波在0.02s內(nèi)傳播的距離小于一個(gè)波長(zhǎng)。比較兩時(shí)

、AX

刻波形圖可知，若波沿+x方向傳播，則波的傳播距離為Ax=2cm,所以波速丫=一k=1m/s,故A項(xiàng)

Ax

正確；若波沿一X方向傳播，波的傳播距離Ax=6cm,所以波速V=T=3m/s,B項(xiàng)正確。

也縊息浦腺花利m課后層級(jí)訓(xùn)練,步步提升能力

一、基礎(chǔ)題⑥熟

1.介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧波，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)（）

A.它的振動(dòng)速度等于波的傳播速度

B.它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向

C.它在一個(gè)周期內(nèi)走過的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)

D.它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率

解析：選D波在同一種均勻介質(zhì)中傳播時(shí)速度恒定，而質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；縱波

的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向在同一直線上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)走過的路程為振幅的4倍，

與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于質(zhì)點(diǎn)做的是受迫振動(dòng)，因此它的振動(dòng)頻率與波源的振動(dòng)頻率相同，選項(xiàng)D

正確。

2.周期為2.0s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖像如圖1所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方

圖1

A.沿x軸正方向傳播，波速v=20m/s

B.沿x軸正方向傳播，波速v=10m/s

C.沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=20m/s

D.沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=10m/s

解析：選B質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系，可判定該波沿x軸正

方向傳播。由波的圖像可知入=20m,根據(jù)丫=亍得波速v=10m/s?選項(xiàng)B正確。

3.平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ǎM波），在波的傳播方向上有相距3m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)

動(dòng)。測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下30次。甲在波谷時(shí)，乙在波峰，且兩木塊之間有一個(gè)波峰，這列水面波

（）

A.頻率是30HzB.波長(zhǎng)是3m

C.波速是1m/sD.周期是0.1s

解析：選C由題意知甲、乙兩小木塊間的距離x=3m=-X,故波長(zhǎng)入=2mo又知兩小木塊都是

每分鐘振動(dòng)30次，故周期T=2s,頻率f=0.5Hz,則波速v=/=lm/s。故選項(xiàng)C正確。

4.如圖2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。若在這兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為fl、fz和VI、V2,貝！1（）

圖2

A.fi=2f2,vi=V2B.fi=f2,vi=0.5va

C.fi=fz,Vi=2v2D.fI=0.5f2,Vi=V2

解析：選C因兩列波的波源都是S,所以它們的周期和頻率都相同，即T|=T2,f|=f2,由波速公式

V=；得V1=?-=|^,V2=^Y，則Vi=2vz,C對(duì)。

2T

5.（多選）如圖3所示，1,2,3,…，10各點(diǎn)間的距離均是1m,當(dāng)t=0時(shí)，點(diǎn)1開始向上振動(dòng)，經(jīng)

0.1s第一次達(dá)到最大位移，而振動(dòng)向右傳播至點(diǎn)3,則以下結(jié)論正確的是（）

ft-

圖3

A.波的傳播速度是10m/s,周期是0.4s

B.波的頻率是2.5Hz,波長(zhǎng)是8m

C.再經(jīng)0.1s波傳播到點(diǎn)5,點(diǎn)4達(dá)到平衡位置

D.從1開始振動(dòng)計(jì)時(shí)，波傳播到點(diǎn)10時(shí)，經(jīng)過了0.45s,點(diǎn)8達(dá)到最大位移

解析：選BD由t=0時(shí)刻和t=0.1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)1的位置可確定周期T=0.4s,0.1s內(nèi)波由1傳到3,

則波長(zhǎng)入=8m,由v=^得波速v=20m/s,選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；再經(jīng)0.1s,波又傳2m,至質(zhì)點(diǎn)5,

此時(shí)質(zhì)點(diǎn)4不在平衡位置，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)波傳至點(diǎn)10時(shí)，△x1=l|x＞歷時(shí)At=l，T=0.45s,此時(shí)

點(diǎn)8在最大位移處，選項(xiàng)D正確。

6.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖4中實(shí)線所示，t=0.2s時(shí)刻的波形如

圖中的虛線所示，貝N)

圖4

A.質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向右

B.波的周期可能為0.27s

C.波的頻率可能為1.25Hz

D.波的傳播速度可能為20m/s

解析：選C質(zhì)點(diǎn)P不可能沿波的傳播方向移動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；波沿x軸正方向傳播，由兩個(gè)時(shí)刻的

波形可知，0.2s=^+；＞,顯然，將0.27s代入，k不可能為非負(fù)整數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；頻率1.25Hz,

對(duì)應(yīng)的周期為0.8s,代入上式可得k=0,因此選項(xiàng)C正確；波速v=m/s,將20m/s代入，k

0.2

不可能為非負(fù)整數(shù)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

二、能力題爭(zhēng)通

7.平衡位置位于原點(diǎn)。的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個(gè)

點(diǎn)(均位于x軸正向)，P與0的距離為35cm,此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間。已知波源自t=0時(shí)

由平衡位置開始向上振動(dòng)，周期T=ls,振幅A=5cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后

再經(jīng)過5s,平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置。求：

(1)P、Q間的距離；

(2)從t=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過程中通過的路程。

解析：(1)由題意，0、P兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)X之間滿足

5

0P=［人①

波速v與波長(zhǎng)的關(guān)系為

在t=5s的時(shí)間間隔內(nèi)，波傳播的路程為vt。由題意有

人

vt=PQ4-j(3)

式中，PQ為P、Q間的距離。由①②③式和題給數(shù)據(jù)，得

PQ=133cm。(4)

(2)Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

5

ti=t+-T(§)

T

波源從平衡位置開始運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過不波源運(yùn)動(dòng)的路程為A。由題給條件得

ti=25X加)

故心時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為

s=25A=125cm.⑦

答案：(1)133cm(2)125cm

8.(1)某一列簡(jiǎn)諧橫波中的質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像如圖5甲所示，這列簡(jiǎn)諧波在t=ls時(shí)的波形圖如圖

圖5

A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為v=0.02m/s

B.這列波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為v=0.5m/s

C.t=0到t=ls的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a的位移始終在增大

D.t=4s時(shí)刻，a質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)

(2)一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的圖像如圖6所示，波沿x軸方向傳播，經(jīng)At=0.7s,質(zhì)點(diǎn)b第二次出現(xiàn)

在波峰上，求此波的傳播速度。

解析：(1)由振動(dòng)圖像可知，t=ls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a從平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，結(jié)合波的圖像可知，波向左傳

播，由于T=2s,

X=100cm,所以v=/=50cm/s=0.5m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)；從t=0.5s到t=ls時(shí)間內(nèi)，質(zhì)

點(diǎn)a的位移在減小，C錯(cuò)；t=4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)。

(2)當(dāng)波沿x軸正向傳播時(shí)，此刻b點(diǎn)沿+y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)》第二次到達(dá)波峰，所以有：%=0.7s,

T=0.56s,

所以波速為v=+?7.lm/so

當(dāng)波沿X軸負(fù)向傳播時(shí)，此刻b點(diǎn)沿一y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)為第二次到達(dá)波峰，所以有：；T=0.7s,T

=0.4s,所以波速為v=/=10m/so

答案：(1)B(2)沿x軸正向傳播時(shí)為7.1m/s,沿x軸負(fù)向傳播時(shí)為10m/s

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答

題無(wú)效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏

東，不全南也?！边M(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料，下列說法不

正確的是

A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合

B.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近

C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行

D.地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用

2.如圖，將三根長(zhǎng)度、電阻都相同的導(dǎo)體棒首尾相接，構(gòu)成一閉合的等邊三角形線框，a、b、c為三個(gè)

頂點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于線框平面。用導(dǎo)線將a、c兩點(diǎn)接入電流恒定的電路中，以下說法正確的是（）

A.線框所受安培力為0

B.ac邊與ab邊所受安培力的大小相等

C.ac邊所受安培力是ab邊所受安培力的2倍

D.ac邊所受安培力與ab、be邊所受安培力的合力大小相等

3.據(jù)中新網(wǎng)報(bào)道，中國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“北斗三號(hào)”第17顆衛(wèi)星已于2018年11月2日在

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射.該衛(wèi)星是北斗三號(hào)全球?qū)Ш较到y(tǒng)的首顆地球同步軌道衛(wèi)星，也是北斗三號(hào)系

統(tǒng)中功能最強(qiáng)、信號(hào)最多、承載最大、壽命最長(zhǎng)的衛(wèi)星.關(guān)于該衛(wèi)星，下列說法正確的是

A.它的發(fā)射速度一定大于11.2km/s

B.它運(yùn)行的線速度一定不小于7.9km/s

C.它在由過渡軌道進(jìn)入運(yùn)行軌道時(shí)必須減速

D.由于稀薄大氣的影響，如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，該衛(wèi)星的動(dòng)能可能會(huì)增加

4.如圖所示，b點(diǎn)為兩等量異種點(diǎn)電荷+Q和一Q連線的中點(diǎn)，以+Q為圓心且過b點(diǎn)的虛線圓弧上有a、c

兩點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)關(guān)于連線對(duì)稱。下列說法正確的是

I

1b_

十------->----

+Q/:-0

--

A.a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)相等

B.電子在a、c兩處受到的電場(chǎng)力相同

C.電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到b點(diǎn)的過程中電勢(shì)能一直減小

D.電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到c點(diǎn)的過程中電勢(shì)能先增加后減小

5.某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和理想降壓變壓器組成。發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S,

匝數(shù)為N,電阻不計(jì)。它可繞水平軸00’在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。矩形

線圈通過滑環(huán)連接變壓器。R。表示輸電線的電阻，其它部分電阻忽略不計(jì)。以線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)

時(shí)起點(diǎn)，下列判斷正確的是

?K?FKa

A.若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值最小

B.經(jīng)過半個(gè)周期，電壓表讀數(shù)為0

C.發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBS3sin3t

D.當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí)，電壓表的讀數(shù)不變，電流表讀數(shù)變大

6.如圖所示，分別在M、N兩點(diǎn)固定放置兩個(gè)點(diǎn)電荷+Q和-2Q,以MN連線的中點(diǎn)0為圓心的圓周上有A、

B、C、D四點(diǎn)，C0D與MN垂直，規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說法正確的是（）

M/a°?：:?BK

A.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等

B.C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等

C.0點(diǎn)電勢(shì)等于零

D.C點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)相等

二、多項(xiàng)選擇題

7.如圖所示，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，0為球心，碗的

內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面。一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過碗口及豎直固定的

輕質(zhì)光滑定滑輪，細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球必和物塊叫,且叫＞叱。開始時(shí)叫恰在A點(diǎn)，m2

在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接皿、mz的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，C點(diǎn)是圓心0的正下方。

當(dāng)?由靜止釋放開始運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）

A.nh沿斜面上滑過程中，地面對(duì)斜面的支持力始終保持恒定

B.當(dāng)叫運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，rm的速率是mz速率的我倍

C.nh可能沿碗面上升到B點(diǎn)

D.在皿從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，nu與nk組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

8.在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷5、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)6在x軸上分布如圖所示.下列說法正確有（）

C.負(fù)電荷從Xi移到xz,電勢(shì)能減小

D.負(fù)電荷從％移到X2,受到的電場(chǎng)力增大

9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓軌道，外圓光滑，內(nèi)圓粗糙.一質(zhì)量為m的小球

從軌道的最低點(diǎn)以初速度V。向右運(yùn)動(dòng)，球的直徑略小于兩圓間距，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,不計(jì)空氣阻力.設(shè)

小球過最低點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能為零，下列說法正確的是（）

A.小球在同心圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能一定減小

B.若經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球最終的機(jī)械能可能為wgK

C.若小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，則V。一定不小于品

D.若小球第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為0,則V。一定大于J懣

10.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=2V,內(nèi)阻r=2Q,兩個(gè)定值電阻阻值均為8。，平行板電容器的電容

C=3X10、，貝U()

A.開關(guān)斷開穩(wěn)定時(shí)兩極板間的電壓4/3V

B.開關(guān)斷開穩(wěn)定時(shí)電容器的帶電荷量4X106C

C.開關(guān)接通穩(wěn)定時(shí)兩極板間的電壓生4/3V

D.開關(guān)接通穩(wěn)定時(shí)電容器的帶電量4X10節(jié)

三、實(shí)驗(yàn)題

11.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

修二8城帙

=尤電CJ

在鐵架臺(tái)的頂端有一電磁鐵，正下方某位置固定一光電門，電磁鐵吸住直徑為d的小鐵球，此時(shí)球心與光

電門的豎直距離為h(h>>d).斷開電源，小球下落，通過光電門的擋光時(shí)間為t。請(qǐng)回答下列問題：

(1)小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度表達(dá)式為;

(2)該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為；(用題中字母表示，設(shè)重力加速度為g)。

(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，多次改變h,重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這樣做可以；

A.減小偶然誤差

B.減小系統(tǒng)誤差

C.使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性

(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量aEk總是稍小于重力勢(shì)能減少量增加下落高度后，則△Ep-Z\Ek將

(選填“增大”、“減小”或“不變”

12.如圖示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車

的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究功與速度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.將長(zhǎng)木板帶滑輪的左端墊高

B.將長(zhǎng)木板不帶滑輪的右端墊高

在_____(選填選項(xiàng)前的字母)且計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表

明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A.不掛重物

B.掛上重物

(2)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為0.在紙帶上依

次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T.測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到0點(diǎn)的距

離為小、X2、X3……，如圖2所示.實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg.

從打0點(diǎn)到打某計(jì)數(shù)點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W,打某計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度V.同時(shí)以一為縱坐標(biāo)，

W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v?-W圖象.分析實(shí)驗(yàn)圖象：該圖線與斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是

(選填選項(xiàng)前的字母).

A.加速度B.位移C.質(zhì)量D.時(shí)間

四、解答題

13.一種巨型娛樂器械可以使人體驗(yàn)超重和失重.一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降

機(jī)送上幾十米的高處,然后讓座艙自由落下.落到一定位置時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng),到地面時(shí)剛好停下.已知座艙

開始下落時(shí)的高度為75m,當(dāng)落到離地面30m的位置時(shí)開始制動(dòng),座艙均勻減速.重力加速度U取10m不

計(jì)空氣阻力.

(1)求座艙下落的最大速度；

(2)求座艙下落的總時(shí)間；

(3)若座艙中某人用手托著重30N的鉛球,求座艙下落過程中球?qū)κ值膲毫?

14.如圖為一半球殼形玻璃磚的截面圖，球殼外圓半徑R=10cm,內(nèi)圓半徑Rz=5cm,圖中00'為玻璃磚的

中軸線.一束平行光以平行于00'的方向從球殼的左側(cè)射入沿00'入射的光線經(jīng)過之&XI。-也穿過玻

3

璃磚，光在真空中傳播速度為c=3X108m/s,有一部分到達(dá)內(nèi)圓左表面時(shí)能從右側(cè)射出玻璃磚.求：

①玻璃磚對(duì)光的折射率；

②若入射到外圓表面上A點(diǎn)的光線經(jīng)外圓折射后，在內(nèi)圓表面剛好發(fā)生全反射，則A點(diǎn)到00'的距離為

多少？

【參考答案】

一、單項(xiàng)選擇題

題號(hào)123456

答案ccDDDD

二、多項(xiàng)選擇題

7.ABD

8.AC

9.BD

10.CD

三、實(shí)驗(yàn)題

aji

11.-gh=￡TA增大

t2?

12.BAC

四、解答題

13.(1)30m/s(2)5s.(3)75N.

14.①如②5c附

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答

題無(wú)效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，一群處于n=4能級(jí)的氫原子發(fā)生躍遷，釋放出不同頻率的光子，利用這

些光子照射逸出功為3.20eV的金屬鈣，則下列說法中正確的是

A.隨能級(jí)n的增加氫原子能量減小

B.電子發(fā)生躍遷時(shí)，可放出3種不同頻率的光

C.釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，電子的最大初動(dòng)能為12.75eV

D.釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，發(fā)生光電效應(yīng)的遏止電壓為9.55V

2.如圖所示的平行板器件中.電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子從P

孔射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同。利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來(lái)，所以叫做速度選擇

E

器。若正離子（不計(jì)重力）以水平速度'8射入速度選擇器，則

A.正離子從P孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器

B.正離子從Q孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器

C.僅改變離子的電性，負(fù)離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

D.僅改變離子的電量，正離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

3.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m、傾角為9=37°的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電荷量為

+q,質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），以初速度v°=3m/s恰能沿斜面勻速上滑，g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8,則下列說法中正確的是（）

A.水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mg/5q

B.小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能

C,若電場(chǎng)強(qiáng)度大小加倍，小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為6m/s?

D.若電場(chǎng)強(qiáng)度大小減半，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為初速度V。的一半

4.假設(shè)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)中隨x變化情況如圖所示，根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是

A.。-再范圍內(nèi)各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與x軸平行

B.只在電場(chǎng)力作用下，正電荷沿x軸從0運(yùn)動(dòng)到對(duì)，可做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C.負(fù)電荷沿x軸從均移到藥的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小

D.無(wú)法比較勺-工3與勺_石間的場(chǎng)強(qiáng)大小

5.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小。某實(shí)驗(yàn)小組在升降機(jī)水平地面上利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷

升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置。其工作原理圖如圖甲所示，將壓敏電阻、定值電阻R、電流顯示器、電源E連成

電路，在壓敏電阻上放置一個(gè)絕緣重物。0?3時(shí)間內(nèi)升降機(jī)停在某一樓層處，匕時(shí)刻升降機(jī)開始運(yùn)動(dòng)，

從電流顯示器中得到電路中電流i隨時(shí)間t變化情況如圖乙所示。則下列判斷正確的是

A.七?七時(shí)間內(nèi)絕緣重物處于超重狀態(tài)

B.t3?0時(shí)間內(nèi)絕緣重物處于失重狀態(tài)

C.升降機(jī)開始時(shí)可能停在10樓，從如時(shí)刻開始，經(jīng)向下加速、勻速、減速，最后停在1樓

D.升降機(jī)開始時(shí)可能停在1樓，從匕時(shí)刻開始，經(jīng)向上加速、勻速、減速，最后停在10樓

6.關(guān)于電荷所受的電場(chǎng)力和洛侖茲力，正確的說法是（）

A.電荷在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力的作用

B.電荷在磁場(chǎng)中一定會(huì)受到洛侖茲力的作用

C.電荷所受的電場(chǎng)力一定與該處的電場(chǎng)方向一致

D.電荷所受的洛侖茲力不一定與磁場(chǎng)方向垂直

二、多項(xiàng)選擇題

7.直線坐標(biāo)系Ox軸原點(diǎn)處有a、b兩質(zhì)點(diǎn)，t=0時(shí)a、b同時(shí)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)x與

時(shí)間t的比值隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，貝！)()

A.質(zhì)點(diǎn)a做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為10m/s2

B.a、b從原點(diǎn)出發(fā)后再次到達(dá)同一位置時(shí)，a的速度為10m/s

C.a、b從原點(diǎn)出發(fā)后再次到達(dá)同一位置之前，最遠(yuǎn)相距1.25m

D.a、b從原點(diǎn)出發(fā)后，t=ls時(shí)再次到達(dá)同一位置

8.如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌右端連接有一定值電阻R,整個(gè)裝置被固定在水平

地面上，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,兩根質(zhì)量均為m,電阻都

為R,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為u的相同金屬棒MN、EF垂直放在導(dǎo)軌上.現(xiàn)在給金屬棒MN施加一水

平向左的作用力F,使金屬棒MN從靜止開始以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻

不計(jì)，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等.則下列說法正