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1、 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 课时跟踪检测（八）波长、频率和波速 一、单项选择题 1一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是( ) A波速B波长 C频率D以上都不变 解析：选 C 波的频率由波源决定，与介质无关，选项 C 正确； 机械波的波速由介质决 定，波由一种介质进入另一种介质，波速v发生变化，选项A、 D 错误；由 v f 知波长发 生变化，选项B 错误。 2关于波速，下列说法正确的是( ) A反映了质点振动的快慢 B反映了振动在介质中传播的快慢 C波速由介质和波源共同决定 D波速与波源的频率成正比 解析：选 B 波速反映的是振动在介质中传播的快慢程度，它与质点的振动快慢无
2、关， 因此选项 A 错误，选项B 正确；波速只由介质决定，而与频率和波长无直接关系，选项C、 D 错误。 3.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的 质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s ，b和c之间的距离是5 m， 则此列波的波长和频率应分别为( ) A 5 m,1 Hz B10 m,2 Hz C5 m,2 Hz D 10 m,1 Hz 解析：选 A 由题图可知，波长等于bc之间的距离，5 m，因b位置的质点起振时 间比a位置的质点晚0.5 s，故波沿x轴正方向传播，T0.52 s1 s，f 1 T 1 Hz，A 正确。 4.在均匀介质中，一列沿x轴正方向传播的横波，其波源O
3、在第 一个周期内的振动图象如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是 ( ) 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 解析：选 D 根据题图，t0 时刻，波源经平衡位置向下运动，而波形图中，质点的起 振方向均与波源开始振动时的方向相同，根据波的传播过程中，“上坡下、下坡上”规律可 知，波形图中刚刚开始振动的质点处于“上坡”位置，A、C 项错；由振动图象知，前半个 周期振幅较小，故波形图中距波源较远的质点的振幅较小，B 项错， D 项对。 5质点做简谐运动，其x-t关系如图所示。以x轴正方向为速度v的 正方向，该质点的v-t关系是选项图中的( ) 解析：选B xt图象切线斜率的绝对值表示质点的速
4、度的大小，斜率的正负表示速 度的方向，根据题图可知该质点在T内的速度先是反向加速再减速，接着正向加速再减速， B 项正确。 6一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距 0.45 m，如图所示是A处质点的振 动图象。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动， 这列波的波速可能是( ) A 4.5 m/s B3.0 m/s C1.5 m/s D 0.7 m/s 解析：选A 如图所示，当A在波峰，B在平衡位置向上振 动时，A、B两点间的距离与波长的关系为(n 1 4) 0.45 m 得： 1.8 4n1 m。 由振动图象可知，T0.4 s ， 所以波速v T 4.5
5、4n 1 m/s ， 当n 0时，v4.5 m/s, n1 时，v0.9 m/s。故 A 正确。 二、多项选择题 7一列简谐横波，在t0 时波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为(1,0)、(7,0)， 波的传播方向由右向左，已知t0.7 s 时，P点第二次出现波峰，则( ) 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 At0.9 s时，Q点第一次出现波峰 Bt1.2 s时，Q点第一次出现波峰 C波源起振方向一定向上 D质点Q位于波峰时，质点P位于波谷 解析： 选 ACD 由题图知波长4 m，第二次波峰到达P点所需时间为 7 4T 0.7 s，得 T 0.4 s，波速v 4 0.4 m/s 10
6、m/s。第一次波峰传播到Q点，传播距离x 2 m(7 m)9 m，所需时间t 9 10 s0.9 s，故选项A 正确， B 错误；P、Q两点间距6 m 3 2 ，振动情况 相反， 选项 D 正确； 波的最前方x1 m 处的质点正处于平衡位置向上运动，由此可知波源 起振方向向上，选项C 正确。 8如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x 轴上a、b两质点的振动图象，且xab6 m。下列判断正确的是( ) A波长可能是8 m B波长可能是10 m C波速可能是1.2 m/s D波速可能是3.6 m/s 解析：选 AC 若波是从b向a传播，则a、b的振动相差n 3 4个周期， 距离相差
7、 n 3 4个 波长， 则n 3 4 16 m，即1 24 4n3 m(n0,1,2,3，)，同理，波从a向b传播时，2 24 4n1 m(n0,1,2， )，由此知选项A 正确， B 错误；根据波速公式v T，波对应的传播速度分 别为v1 6 4n3 m/s(n0,1,2， )，v2 6 4n1 m/s(n0,1，2， )，由此知选项C 正确， D 错误。 三、非选择题 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 9.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1 0 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。 (1)波沿x轴_(填“正
8、”或“负”)方向传播。 (2)其波速为 _。 解析： (1)根据“上下坡法”判断，波沿x轴正方向传播。 (2)由图象得波经0.01 s向x轴正方向传播了1 m，波速v 1 0.01 m/s100 m/s。 答案： (1)正(2)100 m/s 10如图所示，实线为t10 时刻的图象，虚线为t20.1 s时刻的波形，求： (1)若波的传播方向为x方向，周期T0.1 s，波速多大； (2)若波的传播方向为x方向，周期T0.1 s，波速多大； (3)若波速为450 m/s，波沿什么方向传播。 解析：(1)若波沿x方向传播， 根据t与周期T的关系：由题图可直接读出波长20 m。 t0.1 s (n 1 4)T，周期 T为： T 0.4 4n1 s。 当周期T0.1 s 时，n0，则 T0.4 s ， 则波速为：v T50 m/s。 (2)当波向x传播时， 0.1(n 3 4)T，T 0.4 4n3 s，当周期T0.1 s 时，n0，则T 2 15 s 则波速为：v T150 m/s。 (3)xvt 450 0.1 m45 m2 1 4 ，波沿x方向传播。 答案： (1)50 m/s (2)150 m/s (3)沿x方向传播