1、12.3 波长、频率和波速 同步练习（人教版选修3-4）1关于波长，下列说法正确的是()A机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B在波形图上位移相同的相邻两质点间的距离等于一个波长C在波形图上速度相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长解析：选A.机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故A正确；在一个完整波形上，位移相同的相邻两质点间的距离不一定等于一个波长，故B错误；速度相同的相邻两质点之间距离小于一个波长，所以C错误；振动情况总是相同的两质点间的距离是波长 的整数倍，故D不正确2(2011年九江高二检测)关于公式vf，下
2、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倍答案：AC3.(2010年高考重庆理综卷)一列简谐波在两时刻的波形如图1235中实线和虚线所示，由图可确定这列波的() 图1235A周期 B波速C波长 D频率解析：选C.由题中所给的波形图能够确定这列波的波长为4 m，答案为C.4(2010年高考福建理综卷)一列简谐横波在t0时刻的波形如图1236中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速
3、度可能是()图1236A2 m/sB3 m/sC4 m/s D5 m/s解析：选B.由图知波长8 cm，若波向右传播，则T0.02 s，波速v1 m/s.若波向左传播，则T0.02 s，波速v3 m/s，选项B正确5(2011年高考山东理综卷)如图1237所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t10时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t20.01 s时的波形图已知周期T0.01 s.图1237(1)波沿x轴_(填“正”或“负”)方向传播(2)求波速解析：(1)根据“下坡上”判断，向正方向传播(2)由题意知，8 mt2t1Tv联立式，代入数据解得v100 m/s.答案：(1)正(2)10
4、0 m/s一、选择题1对于波速的理解正确的是()A波速表示振动在介质中传播的快慢B波速跟波源振动的快慢无关C波速表示介质质点振动的快慢D波速表示介质质点迁移的快慢解析：选AB.机械波是机械振动在介质中的传播，机械振动在介质中传播的快慢用波速表示，它的大小由介质本身决定，与介质质点的振动速度是两个不同的概念，介质中的质点在平衡位置时速度最大，在最大位移处速度为零质点并不随波迁移，在波的传播过程中，传播的是振动形式及能量，故选项C、D错误，选项A、B正确2.如图1238所示为一列简谐横波在某一时刻的波的图象，已知质点a在此刻的振动方向向下，则() 图1238A波向左传播，质点b向下振动，质点c向上
5、振动B波向右传播，质点b向上振动，质点c向下振动C波向左传播，质点b向上振动，质点c向上振动D波向右传播，质点b向下振动，质点c向下振动解析：选C.由于质点a在此刻是向着负方向的最大位移处振动的，可知它的运动落后于右侧邻近的那个质点，所以波向左传播，B、D错再来确定质点b、c的振动方向，与b右侧邻近的那个质点的振动是超前于b的，它的位置在b之上，则b向上运动，同理c也向上运动3一列波在第一种均匀介质中的波长为1，在第二种均匀介质中的波长为2，且132，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为()A31,11B11,31C13,14 D11,13解析：选B.机械波的频率由波源决定，与介质无
6、关，由vf可求得v的关系4(2011年银川高二检测)如图1239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两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()图1239Af12f2，v1v2 Bf1f2，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(2010年高考天津卷)一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图12310所示，再经0.6 s ，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为()图1
7、2310AA1 m，f5 Hz BA0.5 m，f5 HzCA1 m，f2.5 Hz DA0.5 m，f2.5 Hz解析：选D.由图象可以直接读出该波的振幅A0.5 m；经0.6 s，N点开始振动，说明波在0.6 s内向前传播了6 m，所以波的传播速度为v10 m/s，由图象知波长为4 m，所以周期为T0.4 s，故D正确，A、B、C错误6.一列简谐横波沿x轴传播，波速v6 m/s，在t0时刻的波形如图12311所示，那么() 图12311A这列波的波长为18 mB这列波的周期是4 sC若该时刻x6 m的质点沿y轴正向运动，则波沿x轴正向传播Dx6 m的质点的振幅为零解析：选BC.由图可知：2
8、4 m，故A错；由T4 s知，B对；由波的传播方向与振动方向的关系可判断波沿x轴正方向传播，故C对；各质点的振幅均为5 cm，故D错7.(2010年高考大纲全国卷)一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t0时的波形如图12312所示，则() 图12312A波的周期为1 sBx0处的质点在t0时向y轴负向运动Cx0处的质点在t s时速度为0Dx0处的质点在t s时速度值最大解析：选AB.由波的图象知波长4 m所以周期T1 s，A项正确；由波的传播方向和质点振动方向之间的关系知，此时x0处的质点向y轴负向运动，B项正确；质点运动时越接近平衡位置速度越大，t s时，x0处的质点已运动到x轴
9、下方，其振动速度既不为零也不是最大值，C、D均错图123138如图12313所示，S点为波源，其频率为100 Hz，所产生的横波向右传播，波速为80 m/s，P、Q是波传播途径中的两点，已知SP4.2 m，SQ5.4 m，当S通过平衡位置向上运动时，则()AP在波谷Q在波峰BP在波峰，Q在波谷CP、Q都在波峰DP通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运动解析：选A.由，得0.8 m，则SP4.2 m(5)，P在波谷；SQ5.4 m (6) ，Q在波峰9一列简谐横波在某一时刻的波形图如图12314甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x1.5 m和x4.5 mP点的振动图象如图乙所示在下列四幅
10、图中，Q点的振动图象可能是()图12314答案：BC10.一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m，图12315中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线，从图示可知() 图12315A此列波的频率一定是10 HzB此列波的波长一定是0.1 mC此列波的传播速度可能是34 m/sDa点一定比b点距波源近解析：选AC.由题图知T0.1 s，所以f10 Hz，由于没告诉传播方向，所以a、b两点哪点离波源近不确定；波的传播方向可能向右，也可能向左，波长、波速都有多种可能当波向右传播时可能经历(n)T，波速v，当n1时，v34 m/s，故选A、C.二、非选择题11
11、.如图12316所示，是一列简谐横波在t0时刻的波形图，并且此时沿x轴正方向传播到x2.5 m处，已知从t0到t1.1 s时间内，P点第三次出现在波峰的位置，则P点的振动周期是多少？经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰？图12316解析：由于波沿x轴正方向传播，介质中前面质点带动后面质点振动，质点P将在T/4后到达零位置质点现在的位置，所以质点P运动方向向下，经过3T/4将出现在第一次波峰处，故P质点第三次到达波峰经历时间为(2)T1.1 s，所以T0.4 s，波速v/T m/s5 m/s，由图可知此时位置1的质点在波峰，它要传到位置6的Q质点所经历的时间tx/v1 s，所以经过1 s质点Q第一次到达波峰答案：0.4 s1 s12(2011年四川成都模拟)如图12317所示，实线是一列简谐横波在t10时的波形图，且知此时质点A正向y轴正方向振动；虚线为t20.5 s时的波形图，已知0t2t1T，试计算此简谐波的周期和波速图12317解析：由在t10时质点A正向y轴正方向振动可知，简谐波向右传播又因为0t2t1T，所以在t20.5 s时质点振动了，简谐波向右传播了1 m，所以有T4t22 sv2 m/s.答案：2 s2 m/s