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2019-2020年高中物理 第2章 機(jī)械波 2 波速與波長、頻率的關(guān)系自我小測 教科版選修3-4 1．對于機(jī)械波的波速的理解正確的是（　　）． A．波速表示振動在介質(zhì)中傳播的快慢 B．波速跟振源振動的快慢無關(guān) C．波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動的快慢 D．波速表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)遷移的快慢 2．如圖所示，S點(diǎn)為振源，其頻率為100 Hz，所產(chǎn)生的橫波向右傳播，波速為80 m/s，P、Q是波傳播途徑中的兩點(diǎn)，已知SP＝4.2 m，SQ＝5.4 m．當(dāng)S通過平衡位置向上運(yùn)動時，則（　?。? A．P在波谷，Q在波峰 B．P在波峰，Q在波谷 C．P、Q都在波峰 D．P通過平衡位置向上運(yùn)動，Q通過平衡位置向下運(yùn)動 3．沿繩子傳播的橫波，在繩子上相距2 m的P、Q兩點(diǎn)的振動圖像分別如圖實(shí)、虛線所示，已知波長大于2 m，則該波的頻率、波長、波速和傳播方向分別是（　?。? A．f＝2 Hz　　　　B．λ＝4 m C．v＝8 m/s D．一定由P→Q 4．如圖所示，沿波的傳播方向上有間距均為1 m的六個質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f，均靜止在各自平衡位置，一列橫波以1 m/s的速度水平向右傳播，t＝0時到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，質(zhì)點(diǎn)a開始由平衡位置向上運(yùn)動，t＝1 s時，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則在4 s＜t＜5 s這段時間內(nèi)（　　）． A．質(zhì)點(diǎn)c的加速度逐漸增大 B．質(zhì)點(diǎn)a的速度逐漸增大 C．質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動 D．質(zhì)點(diǎn)f保持靜止 5．如圖所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的振源S，產(chǎn)生兩列分別沿x軸負(fù)方向與正方向傳播的機(jī)械波．若在兩種介質(zhì)中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則（　　）． A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2 C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2 6．在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L，如圖（a）所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t＝0時到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動，經(jīng)過時間t第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形，則該波： （1）波長為多少？ （2）質(zhì)點(diǎn)振動的周期為多少？ （2）波速為多少？ 7．湖面上停著A、B兩條船，它們相距10 m．一列水波正在湖面上傳播，每條小船每分鐘上下浮動20次．當(dāng)A船位于波峰時，B船在波谷，兩船之間還有一個波峰．求水波的波速． 參考答案 1答案：AB　解析：機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播，機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播的快慢用波速表示，它的大小由介質(zhì)本身決定．與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動速度是兩個不同的概念，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置時速度最大，在最大位移處速度為零．質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，在波的傳播過程中，傳播的是振動形成及能量，故選項(xiàng)C、D錯誤，選項(xiàng)A、B正確． 2答案：A　解析：振源振動的頻率即為波傳播的頻率，因此由波速公式v＝fλ得，P點(diǎn)距S為，而S通過平衡位置向上運(yùn)動時，距S右側(cè)處的質(zhì)點(diǎn)在波谷，因此在相距5個波長的質(zhì)點(diǎn)P也在波谷．Q點(diǎn)距S為，而S通過平衡位置向上運(yùn)動時，距S右側(cè)處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，因此在相隔6個波長的質(zhì)點(diǎn)Q也在波峰． 3答案：ABC　解析：由題圖中看出質(zhì)點(diǎn)振動的周期T＝0.5 s，故波的頻率，故A對．由于P、Q兩質(zhì)點(diǎn)振動反向，故它們之間的距離為（n＋）λ，由于波長大于它們之間的距離，即n只能取0，即λ＝2 m，故λ＝4 m，故B正確．由v＝λf知v＝42 m/s＝8 m/s，故C對．無法確定波的傳播方向，故D錯． 4答案：ACD　解析：由t＝1 s質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)知周期T＝4 s，再由波速v＝1 m/s知波長λ＝vT＝4 m，又知各質(zhì)點(diǎn)相距1 m，故a與e相距一個波長，是振動步調(diào)完全相同的質(zhì)點(diǎn)．在4 s＜t＜5 s這段時間內(nèi)，a又離開平衡位置向最高點(diǎn)運(yùn)動，受的回復(fù)力越來越大，因而加速度逐漸增大，但速度越來越??；c質(zhì)點(diǎn)與a質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)相反，正從平衡位置向最低點(diǎn)運(yùn)動，因而加速度逐漸增大，但速度越來越小，在4 s＜t＜5 s這段時間內(nèi)，波傳播的距離是4 m＜x＜5 m，波還沒有傳到質(zhì)點(diǎn)f，f仍靜止不動，正確選項(xiàng)為A、C、D. 5答案：C　解析：由同一振源可得頻率相等；由題圖可知：1.5λ1＝3λ2，由v＝λf，所以v1＝2v2，C正確． 6答案：（1）8L?。?）t （3） 解析：（1）由圖像可知：質(zhì)點(diǎn)1、9是兩個相鄰的且振動情況總是相同的兩個質(zhì)點(diǎn)，它們的平衡位置之間的距離即為一個波長，即λ＝8L. （2）t＝0時，波剛傳到質(zhì)點(diǎn)1，且質(zhì)點(diǎn)1起振方向向下，說明波中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向下，在t后由圖像可知質(zhì)點(diǎn)9的振動方向?yàn)橄蛏?，說明它已經(jīng)振動了，因此，即. （3）波速. 7答案： 解析：由于每條小船每分鐘上下浮動20次，則水波傳播的頻率為. 當(dāng)A船位于波峰時，B船在波谷，兩船之間還有一個波峰，則水波的波長為 . 所以水波的波速為 .