2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（八）波长、频率和波速 新人教版选修3-4

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1、课时跟踪检测（八）波长、频率和波速1．介质中有一列简谐波，对于其中某个振动质点(　　)A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率解析：选D　波在同一种均匀介质中传播时速度恒定，而质点的振动是变速运动，选项A错误；纵波的传播方向与质点的振动方向在同一直线上，选项B错误；质点在一个周期内走过的路程为振幅的4倍，与波长无关，选项C错误；由于质点做的是受迫振动，因此它的振动频率与波源的振动频率相同，选项D正确。2．

2、周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图1所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波(　　)图1A．沿x轴正方向传播，波速v＝20m/sB．沿x轴正方向传播，波速v＝10m/sC．沿x轴负方向传播，波速v＝20m/sD．沿x轴负方向传播，波速v＝10m/s解析：选B　质点P沿y轴负方向运动，根据振动方向与波的传播方向的关系，可判定该波沿x轴正方向传播。由波的图像可知λ＝20m，根据v＝得波速v＝10m/s。选项B正确。3．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两

3、小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下30次。甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波(　　)A．频率是30Hz　　　　　　B．波长是3mC．波速是1m/sD．周期是0.1s解析：选C　由题意知甲、乙两小木块间的距离x＝3m＝λ，故波长λ＝2m。又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T＝2s，频率f＝0.5Hz，则波速v＝＝1m/s。故选项C正确。4．如图2所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在这两种介质中波的频率及传播速度分别为f1

4、、f2和v1、v2，则(　　)图2A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v2解析：选C　因两列波的波源都是S，所以它们的周期和频率都相同，即T1＝T2，f1＝f2，由波速公式v＝得v1＝＝，v2＝，则v1＝2v2，C对。5．(多选)如图3所示，1,2,3，…，10各点间的距离均是1m，当t＝0时，点1开始向上振动，经0.1s第一次达到最大位移，而振动向右传播至点3，则以下结论正确的是(　　)图3A．波的传播速度是10m/s，周期是

5、0.4sB．波的频率是2.5Hz，波长是8mC．再经0.1s波传播到点5，点4达到平衡位置D．从1开始振动计时，波传播到点10时，经过了0.45s，点8达到最大位移解析：选BD　由t＝0时刻和t＝0.1s时质点1的位置可确定周期T＝0.4s,0.1s内波由1传到3，则波长λ＝8m，由v＝得波速v＝20m/s，选项B正确，A错误；再经0.1s，波又传2m，至质点5，此时质点4不在平衡位置，选项C错误；当波传至点10时，Δx1＝1λ，历时Δt＝1T＝0.45s，此时点8在最大位移处，选项D正确。6.一列沿x轴正

6、方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图4中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则(　　)图4A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为20m/s解析：选C　质点P不可能沿波的传播方向移动，选项A错误；波沿x轴正方向传播，由两个时刻的波形可知，0.2s＝T，显然，将0.27s代入，k不可能为非负整数，选项B错误；频率1.25Hz，对应的周期为0.8s，代入上式可得k＝0，因此选项C正确；波速v＝m/s，将20m/s代入，k不可能为非

7、负整数，选项D错误。7．平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1s，振幅A＝5cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求：(1)P、Q间的距离；(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。解析：(1)由题意，O、P两点间的距离与

8、波长λ之间满足OP＝λ①波速v与波长的关系为v＝②在t＝5s的时间间隔内，波传播的路程为vt。由题意有vt＝PQ＋③式中，PQ为P、Q间的距离。由①②③式和题给数据，得PQ＝133cm。④(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1＝t＋T⑤波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A。由题给条件得t1＝25×⑥故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125cm。⑦答案：(1)133cm　(