1、课时跟踪检测(八)波长、频率和波速1多选关于公式vf,下列说法中正确的是()Avf适用于一切波B由vf知,f增大,则波速v也增大Cv、f三个量中,对同一列波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有fD由vf知,波长是6 m的声波为波长是3 m的声波传播速度的2倍解析:选AC公式vf适用于一切波,无论是机械波还是电磁波,A正确;机械波的波速仅由介质决定,与频率f无关,所以B、D错误;对同一列波,其频率由振源决定,与介质无关,C正确。2周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播,该波在某时刻的图像如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波()A沿x轴正方向传播,波速v20 m/sB沿x轴正方向传播,波速
2、v10 m/sC沿x轴负方向传播,波速v20 m/sD沿x轴负方向传播,波速v10 m/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20 m,根据v得波速v10 m/s。选项B正确。3用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示。绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是()Aa、b两点之间的距离为半个波长Ba、b两点振动开始时刻相差半个周期Cb点完成全振动次数比a点多一次Db点完成全振动次数比a点少一次解析:选D由题图知a、b两点之间的距离为一个波长,a、b两点振动开始时刻相差一个周期,
3、知选项A、B错误;由波是向右传播的,知选项C错误,D正确。4如图所示,位于介质和分界面上的波源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、f2和v1、v2,则()Af12f2,v1v2Bf1f2,v10.5v2Cf1f2,v12v2 Df10.5f2,v1v2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T1T2,f1f2,由波速公式v得v1,v2,则v12v2,C对。5.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t10和t20.5 s(T0.5 s)时的波形,能正确反映t37.5 s时波形的是下列中的()解析
4、:选DT0.5 s且波沿x轴正向传播。t,T2 s。t37.5 s3T,故t37.5 s时波形应为D。6.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t0时刻的波形如图中实线所示,t0.2 s时刻的波形如图中的虚线所示,则()A质点P的运动方向向右B波的周期可能为0.27 sC波的频率可能为1.25 HzD波的传播速度可能为20 m/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,0.2 sT,显然,将0.27 s代入,k不可能为非负整数,选项B错误;频率1.25 Hz,对应的周期为0.8 s,代入上式可得k0,因此选项C正确;波速v m/s,将20 m/
5、s代入,k不可能为非负整数,选项D错误。7.多选一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P的速度为v,经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同,则下列判断中正确的是()A波沿轴负方向传播,波速为5 m/sB波沿轴正方向传播,波速为5 m/sC若某时刻质点M到达波谷处,则质点P一定到达波峰处D质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E从图示位置开始计时,在2.0 s时刻,质点P的位移为20 cm解析:选ACE由图读出波长6 m,根据题意分析得到该波的周期T1.2 s,则波速为v m/s5 m/s。而且图示时刻P点运动方向沿y轴负
6、方向,则沿x轴负方向传播,故A正确,B错误;质点M与P平衡位置间相距半个波长,振动情况总是相反,M质点到达波谷处,P质点一定到达波峰处,故C正确;图示时刻,质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反,但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍,位移不是总是相反,故D错误;波的周期T1.2 s,从图示位置开始计时,在2.0 s时刻质点P正处于波峰位置,故位移为20 cm,故E正确。8(1)某一列简谐横波中的质点a的振动图像如图甲所示,这列简谐波在t1 s时的波形图如图乙所示,则()A这列波沿x轴负方向传播,波速为v0.02 m/sB这列波沿x轴负方向传播,波速为v0.5 m/sCt0到t1 s的时
7、间内,质点a的位移始终在增大Dt4 s时刻,a质点经平衡位置向下运动(2)一列简谐波在某时刻的图像如图所示,波沿x轴方向传播,经t0.7 s,质点b第二次出现在波峰上,求此波的传播速度。解析:(1)由振动图像可知,t1 s时,质点a从平衡位置向下运动,结合波的图像可知,波向左传播,由于T2 s,100 cm,所以v50 cm/s0.5 m/s,选项A错,B对;从t0.5 s到t1 s时间内,质点a的位移在减小,C错;t4 s时,质点a经平衡位置向上运动,D错。(2)当波沿x轴正向传播时,此刻b点沿y方向运动,经T第二次到达波峰,所以有:T0.7 s,T0.56 s,所以波速为v7.1 m/s。当波沿x轴负向传播时,此刻b点沿y方向运动,经T第二次到达波峰,所以有:T0.7 s,T0.4 s,所以波速为v10 m/s。答案:(1)B(2)沿x轴正向传播时为7.1 m/s,沿x轴负向传播时为10 m/s