高中物理 第12章 第3节 波长频率和波速同步练习 新人教版选修34Word文档下载推荐.docx

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软木

铜

铁

波速（m/s）

332

1490

1531

30～50

480

3800

4900

C．频率和波长都不变D．频率和波长都变大

B

波在传播过程中频率不变，一列波从空气进入水中时，频率f不变，波速v增大，则由公式v＝λf知波长增大。

3．（银川一中xx～xx学年高二下学期期中）如图所示是某一时刻的波形图象，波沿x轴正方向传播，波速是12m/s，则波长和频率分别是（　　）

A．3cm；

200HzB．6cm；

200Hz

C．2cm；

400HzD．12cm；

50Hz

由波形图可知，波长λ＝6cm，则周期为：

T＝

＝

s，所以频率为：

f＝

＝200Hz，故B正确。

4．（潍坊市xx～xx学年高二下学期三校联考）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（　　）

A．a、b两点之间的距离为半个波长

B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期

C．b点完成全振动次数比a点多一次

D．b点完成全振动次数比a点少一次

由于a、b两质点是振动情况完全相同的相邻两质点，所以两者距离为一个波长，A错；

波传播一个波长所用的时间为一个周期，故B错；

由于波从a传到b，故a点比b点的全振动次数多一次，C错，D对。

5．（北京顺义区牛栏山中学xx～xx学年高二下学期期中）一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s，某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．这列波的振幅为4cm

B．这列波的周期为1s

C．此时x＝4m处质点沿y轴负方向运动

D．此时x＝4m处质点的加速度为0

振幅为A＝2cm，故A错误；

由图知，波长λ＝8m，由波速公式v＝

，得周期T＝

＝2s，故B错误；

波沿x轴正方向传播，由“上下坡”法得知，此时x＝4m处质点沿y轴正方向运动，故C错误；

此时x＝4m处质点正处于平衡位置，加速度为零，故D正确。

6．三条在同一水平面上相互平行的弹性绳，在左端同一地点同时开始振动，经过一定时间后出现如图所示的情况，MN是距起始点相同距离的一条界线，则（　　）

A．B波的波长最大

B．A波的振动频率最大

C．A、B、C三列波的传播速度相等

D．C与A、B的材料一定不同

ABD

由图可知，B波的波长最大，A、B的传播速度相等，C波的传播速度最小，由于机械波的传播速度由介质决定，所以C与A、B的材料一定不同。

在相同时间内，A波的波源做全振动的次数最多，因此A波的振动频率最大。

7．（河北正定中学xx～xx学年高二下学期期中）波速均为v＝2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是（　　）

A．甲波中的P处质点比M处质点先回平衡位置

B．从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点通过的路程为20cm

C．此时刻，M点的运动方向沿x轴正方向

D．从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置

AD

波向右传播，此时M点向上运动，P处质点比M处质点先回平衡位置，故A正确；

经过1s，P点到达波谷，故B正确；

波向右传播，此时M点向上运动，沿y轴的正方向，故C错误；

T甲＝

＝2s，T乙＝

＝4s，P点、Q点回到平衡位置的时间tP<

tQ，故D正确。

二、非选择题

8．甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波速为多少？

m/s

由题意可知T＝

s＝6s。

设此波的波长为λ，则有24＝λ＋

，λ＝16（m）

∴v＝

m/s＝

m/s。

能力提升

一、选择题（1～3题为单选题，4、5题为多选题）

1.（信阳市xx～xx学年高二下学期检测）A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t＝TA时间（TA为波A的周期），两波再次出现如图波形，则两波的波速之比vAvB不可能是（　　）

A．13B．12

C．21D．31

由图可知：

λA＝a，

λB＝a，

根据题意周期关系为：

t＝TA，t＝nTB（n＝1、2、3…）

所以有：

vA＝

，vB＝

（n＝1、2、3…）

故有：

（n＝1、2、3…），故选项D不可能。

2．图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T>

0.6s，则（　　）

A．波的周期为2.4s

B．在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动

C．经过0.4s，P点经过的路程为4m

D．在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置

本题考查波形图象及图象上某点的振动情况，由题意知

T＝0.6s，得T＝0.8s，A错。

t＝0.9s时P点沿y轴负向运动B错，经过0.4s，P点经过的路程为2A＝0.4m，C错，Q点先向下运动经t＝0.5s恰到达波峰位置D正确，正确答案D。

3.（绵阳南山中学xx～xx学年高二下学期期中）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x＝5m的M点时开始计时，已知P点的振动周期为0.4s，下面说法中不正确的是（　　）

A．这列波的波长是4m

B．这列波的传播速度是10m/s

C．质点Q（x＝9m）经过0.5s才第一次到达波峰

D．M点右边各质点开始振动时的方向都是向下

C

由图象可知这列波的波长是4m，故A正确；

根据v＝

得：

波速v＝10m/s，故B正确；

再经过0.5s，即波向前传播了1

个周期，Q点位于波谷，故C错误；

由质点带动法知Q点刚开始振动时振动方向向下，则M点右边各质点开始振动时的方向都是向下，故D正确。

4．一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，下图是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．4.5m/sB．3.0m/s

C．1.5m/sD．0.9m/s

由y－t图象知：

T＝0.4s

由题意知：

0.45m＝（n＋

）λ

则v＝

m/s（n＝0,1,2，…）

当n＝0时，v＝4.5m/s

当n＝1时，v＝0.9m/s

当n＝2时，v＝0.5m/s

由此可判断出A、D项正确，B、C项错。

5．（三门峡市xx～xx学年高二下学期期末）如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0～6cm区间段简谐波的照片。

已知波沿x轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片间隔为1s，则由照片可知（　　）

A．波的波长为4m

B．波一定是沿＋x方向传播

C．波速一定是4m/s

D．波可能是沿－x方向传播，且波速是9m/s

由图知，波长为λ＝4m，故A正确；

由于无法确定图中质点的振动方向，也就无法判断波的传播方向，故B错误；

若波沿＋x轴传播，则得t＝1s＝（n＋

）T，波速v＝

，联立得v＝（4n＋3）m/s，n＝0,1,2，…当n＝0时，v＝3m/s；

同理得，若波沿－x轴传播，v＝（4n＋1）m/s，n＝0,1,2，…当n＝2时，v＝9m/s，故C错误，D正确。

6．如图所示，图甲为某波在t＝1.0s时的图象，图乙为参与该波动P质点的振动图象。

（1）求该波的波速。

（2）画出t＝3.5s时的波形。

（1）4m/s　

（2）见解析

（1）由图甲得波长λ＝4m，由图乙得周期T＝1s，所以波速v＝

＝4m/s。

（2）方法一：

平移法

由图乙可知1.0s时质点P向－y方向振动，所以图甲中的波沿x轴向左传播，传播距离Δx＝vΔt＝4×

3.5m＝14m＝（3＋1/2）λ，所以只需将波形沿x轴负向平移

λ＝2m即可，如图

（1）所示。

方法二：

特殊点法

如图

（2）所示，在图中取两特殊质点a、b，因Δt＝3.5s＝3

T，舍弃3取

，找出a、b两质点振动

后的位置a′、b′，过a′、b′画出正弦曲线即可。

7.如图是一列沿x正向传播的简谐横波在传播方向上相距3m的两质点P和Q的振动图象，其实线是P点的振动图象，虚线是Q点的振动图象，若P质点离波源比Q质点近，则该波的最大波长是多少？

若Q质点离波源比P点近，则该波的最大波长又是多少？

4m　12m

由同一时刻P、Q两点的位移，画出P、Q间的波形图。

由图可知t＝0时，P在正向最大位移处，Q在平衡位置且向负向运动。

若P质点离波源近，则P、Q间的波形如图1所示，有

λ＝3，λ＝4m；

若Q质点离波源近，则P、Q间的波形如图2所示，则有

λ＝3，λ＝12m。

2019-2020年高中物理第12章第4节波的衍射和干涉同步练习新人教版选修3-4

1．下列现象或事实属于衍射现象的是（　　）

A．风从窗户吹进来

B．雪堆积在背风的屋后

C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石块，小石块对波的传播没有影响

D．晚上看到水中月亮的倒影

波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射。

C与衍射现象相符。

2．利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则（　　）

A．图a、b均显示了波的干涉现象

B．图a、b均显示了波的衍射现象

C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象

D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象

由波的干涉和衍射概念知，图a是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图b是两列波的传播，显示了波的干涉现象。

3．已知空气中的声速为340m/s。

现有几种声波：

①周期为1/20s，②频率为104Hz，③波长为10m。

它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是（　　）

A．①和②B．②和③

C．①和③D．都可以

①、②、③三种声波的波长分别为λ1＝340×

m＝17m，λ2＝

m＝0.034m，λ3＝10m，根据发生明显衍射现象的条件可知，①、③两声波的波长与障碍物的尺寸差不多，能产生明显的衍射现象，故C正确。

4．下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是（　　）

A．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强

B．相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同

C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和

D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声