1、分层训练(八)波长、频率和波速A组:基础达标练1(多选)下列关于机械振动与机械波的说法,正确的是()A机械波的频率与振源的振动频率无关B机械波的传播速度与振源的振动速度无关C质点振动的方向不一定垂直于波传播的方向D机械波在介质中传播的速度由振源的频率决定2简谐机械波在给定的介质中传播时,下列说法中正确的是()A振幅越大,则波传播的速度越快B频率越大,则波传播的速度越快C在一个周期内,振动质点走过的路程等于一个波长D振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短3同一波源分别在甲、乙两种不同介质中产生的甲、乙两列波,它们的频率分别为f1、f2,波速分别为v1、v2,波长分别为1、2.在下列
2、关系式中正确的是()A. B.C. D.4如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到x5 m的M点时开始计时,已知P点的振动频率为2.5 Hz,下面说法中不正确的是()A这列波的波长是4 mBt0时P点向y轴负方向振动C图中波峰到波谷的距离等于半个波长DM点右边各质点开始振动时的方向都是向下5一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则()A此刻a的加速度最小B此刻b的速度最小C若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动D若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置6一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示再经0.6 s,N点开始振动,则该波的振幅A和频
3、率f为()AA1 m,f5 HzBA0.5 m,f5 HzCA1 m,f2.5 HzDA0.5 m,f2.5 Hz7如图甲所示为一列简谐横波在t2 s时波的图象,P为介质中的一个质点图乙是质点P的振动图象,下列判断合理的是()A质点P的振幅是4 cmB质点P的周期是4 sC该波的传播速度为v1.0 m/sD该波沿x轴负方向传播8如图(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图,图(b)为介质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x2 m的质点下列说法错误的是()A波速为0.5 m/sB波的传播方向向左C02 s内,P运动的路程为8 cmD02 s内,P向y轴正方向运动9如图所示
4、,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是()A0.60 m B0.30 mC0.20 m D0.15 mB组:能力提升练10(多选)一列简谐横波在x轴上传播,在t10时刻的波形图如图中实线所示,图中虚线是t20.15 s时的波形图已知该波的周期大于0.15 s,这列波的速度v为()A若波沿x轴正方向传播v100 m/sB若波沿x轴正方向传播v300 m/sC若波沿x轴负方向传播v100 m/sD若波沿x轴负方向传播v300 m/s11一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距
5、6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为()A4 m、6 m和8 mB6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 mD4 m、8 m和12 m12(多选)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图甲所示一列横波沿该直线向右传播,t0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间t第一次出现如图乙所示的波形,则该波的()A周期为t,波长为8LB周期为t,波长为8LC周期为t,波速为D周期为t,波速为13一列简谐横波正在沿x轴的正方向传播,波速为0.5 m/s,t0时刻的波形如图甲所示(1)求横波中质点振动的周期T.(2)在图乙中画出t1 s时
6、刻的波形图(至少画出一个波长)(3)在图丙中画出平衡位置为x0.5 m处质点的振动图象(从t0时刻开始计时,在图中标出横轴的标度,至少画出一个周期)分层训练(八)波长、频率和波速1答案:BC2解析:简谐机械波在给定的介质中传播时,传播速度由介质决定,与振幅和频率没有直接因果关系,故AB错误;质点在一个周期内运动的路程只与振幅有关,与波速无关,并不一定等于波长,故C错误;由于质点振动的频率与波的频率相同,由f可知,振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间(周期T)越短,故D正确。答案:D3答案:A4答案:C5解析:由题图可知,此刻质点a偏离平衡位置的位移最大,质点a的加速度最大,A错误;
7、此刻质点b位于平衡位置,故其加速度为零,速度最大,B错误;若波沿x轴正方向传播,由“同侧法”知此刻质点b向y轴正方向运动,C正确;若波沿x轴负方向传播,此刻质点a向y轴负方向运动,质点c向y轴正方向运动,结合题图可知,c比a先回到平衡位置,D错误。答案:C6解析:由图可知振幅A0.5 m波从M传到N的过程,波速v m/s10 m/s.由图可知4 m,所以T0.4 s,f2.5 Hz.D正确故选D.答案:D7解析:由甲读出波长为:2 m,振幅A2 cm.由乙图读出周期为:T2 s,则波速为:v1 m/s,故选项C项正确,A、B错误;由乙图可知,在t2 s时P点向上振动,由甲图可知该波沿x轴正方向
8、传播,选项D错误故选C.答案:C8解析:由题图(a)读出波长2.0 m,由题图(b)读出周期T4 s,则v0.5 m/s,选项A正确;题图(a)是t2 s时的波形图,题图(b)是x1.5 m处质点的振动图象,所以该质点在t2 s时向下振动,所以波向左传播,选项B正确;在02 s内质点P由波峰向波谷振动,通过的路程s2A8 cm,选项C正确,选项D错误故选D.答案:D9解析:可以画出PQ之间的最简单的波形,如图所示:由于P、Q之间可以含有多个完整的波形,则:xPQ(n) (n0,1,2)整理可以得到:(n0,1,2)当n0时,0.3 m当n1时,0.1 m,故选项B正确,A、C、D错误答案:B1
9、0解析:若波向右传播:tt2t10.15 stnTT,因为tT,所以n0,则T0.6 s,v m/s100 m/s.若波向左传播,tnTT,tT,所以n0,则T0.2 s,v m/s300 m/s.答案:AD11解析:根据题意,有以下三种情况符合要求:ab6 m,即6 m,112 m.cd6 m,即26 m.ef6 m,即36 m,34 m,故C正确,A、B、D错误答案:C12解析:因质点开始振动时方向向下,故经t时间第一次出现图示波形时,质点1和质点9之间恰好是一个波长,说明波由质点1传播到质点9需要一个周期的时间,但质点9刚开始振动的方向是向下振动,而波形图中质点9是向上振动的,说明波传播到质点9后又振动了半个周期,故有Tt,Tt,由图知,8L,由v得,v,故B、C正确答案:BC13解析:(1)由图甲读出波长2 m,由波速公式v得:T s4 s.(2)因为t1 sT,则简谐横波向右平移,画出t1 s时刻的波形图如图所示(3)从t0时刻开始计时,x0.5 m处质点的位移为正向最大,所以该处质点的振动图象是余弦曲线画出平衡位置为x0.5 m处质点的振动图象如图所示答案:(1)4 s(2)(3)见解析图