2.2 波的图像 波长、频率、波速(练习题)-2015-2016学年高二物理下册(解析版)

《3. 波的图像》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一列简谐波沿x轴正方向传播，设f表示频率，λ表示波长，v表示波速，则下列关系正确的是（）。

A. v = f / λB. v = λ / fC. v = f * λD. v = f - λ2、关于波的图像，以下说法正确的是（）。

A. 波的图像上某点的位移可以表示为该点的质点在振动方向上的位置。

B. 波的图像上某点的高度与该点质点的振动速度成正比。

C. 波的图像可以反映质点的振动方向。

D. 波的图像主要反映的是波的传播方向。

3、在图甲所示波形的t=0时刻，质点P的运动方向是（）A. 向上B. 向下C. 向右D. 向左4、若图乙中的波是沿x轴正方向传播的横波，振幅A=0.1m，波长λ=0.2m，周期T=0.5s，则该波沿x轴正方向传播的速度v=（）A. 2m/sB. 4m/sC. 0.1m/sD. 0.2m/s5、在简谐波传播过程中，若某时刻观察到一质点处于平衡位置且向正方向运动，则该时刻其相邻质点（距离半个波长）的位置和运动方向分别为：A. 平衡位置，向负方向运动B. 波峰位置，静止不动C. 波谷位置，向正方向运动D. 波谷位置，向负方向运动6、关于机械波，下列说法错误的是：A. 机械波的传播需要介质B. 横波可以沿任何方向传播，而纵波只能沿传播方向振动C. 波速由介质性质决定，与波的频率无关D. 波动过程中，介质中的质点随波一起移动7、一列简谐横波在某时刻的波形图如下所示，若此刻质点P恰好位于波峰位置，则下列说法正确的是（）。

A、质点P的加速度为零B、质点P的动能最大C、质点P的动能和势能均为零D、质点P的速度为零二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于波的基本性质描述正确的是：A、波是沿直线传播的，不会发生弯曲。

B、波在传播过程中，质点的能量会随着距离的增加而减小。

C、波在媒质中传播时，媒质的质点仅仅做振动而不随波迁移。

高二物理波长波速和频率的关系试题答案及解析="6" m的两质点，一列正弦横波在x轴上由a→ｂ传播，t=0时，b点正1. a、b是x轴上相距sab好振动到最高点，而a点恰好经过平衡位置向上运动，已知这列波的频率为25 Hz.（1）设a、b在x轴上的距离小于一个波长，试求出该波的波速.（2）设a、b在x轴上的距离大于一个波长，试求出该波的波速.【答案】（1）200 m/s（2）v=λf=（24×25）/（4n+3）=600/（4n+3）（n=1、2、3……）【解析】（1）当a、b小于一个波长时，λ=sｂ，λ=="8" mav="λf=8×25" m/s="200" m/s（2）6分，若ab间距离大于一个波长nλ+λ=sabλ=（n=1、2、3……）故波速v=λf=（24×25）/（4n+3）=600/（4n+3）（n=1、2、3……）【考点】考查了波长，波速，频率关系的应用2.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0．5s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是（）A．此列波的波长为2．5mB．此列波的频率为2HzC．此列波的波速为5m/sD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播【答案】 CD【解析】试题分析:由图象可知，b和c之间的距离等于波长，则λ=5m．故A错误；由于质点b的起振时刻比质点a延迟了0．5s，而ab距离是半个波长，所以振动周期是T=1s，频率f=1Hz．故B错误；波速为v=λf=5m/s，故C正确；质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，则得波沿x轴正方向传播．故D正确；【考点】波长、频率和波速的关系3.关于公式v＝λf，正确的说法是()．A．v＝λf适用于一切波B．由v＝λf知，f增大，则波速v也增大C．v、λ、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v＝λf知，波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小【答案】AC【解析】因波速公式具有普遍意义，故A对；波的频率由波源决定，故C对．4.下列对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．波速表示介质质点振动的快慢C．波速表示介质质点迁移的快慢D．波速跟波源振动的快慢无关【答案】AD【解析】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的性质决定，与介质质点的振动速度是两个不同的概念，与波源振动快慢无关，故A、D正确；波速不表示质点振动的快慢，介质质点也不随波迁移，因此B、C错误．5.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则()．A．P先开始振动，震源距地震仪约36 kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25 kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36 kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25 km【答案】A【解析】由两种波的传播速率可知，纵波先传到地震仪，设所需时间为t，则横波传到地震仪的时间为(t＋5)s.由位移关系可得4(t＋5)＝9t，t＝4 s，距离l＝vt＝36 km，故A正确．6.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波．一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处，在这段时间内波传播了0.5 m，则这列波()．A．周期是0.2 s B．波长是0.5 mC．波速是2 m/s D．经1.6 s传播了8 m【答案】D【解析】T＝0.1 s，T＝0.4 s；λ＝0.5 m，λ＝2.0 m；v＝＝m/s＝5 m/s，Δt＝1.6 s时，Δx＝vΔt＝8.0 m，D正确，A、B、C均错．7.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【答案】D【解析】相邻的两个波峰之间的距离为一个波长，A错误．波在一个周期内向前传播的距离为一个波长，a点比b点早振动一个周期，完成全振动的次数也比b点多一次，故B、C错误，D正确．8.如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1 m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自平衡位置上，一列横波以1 m/s的速度水平向右传播，t＝0时波到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动，t＝1 s时，质点a第一次到达最高点，则在4 s＜t＜5 s这段时间内()．A．质点c的加速度逐渐增大B．质点a的速度逐渐增大C．质点c向下运动D．质点f保持静止【答案】ACD【解析】由t＝1 s质点a第一次到达最高点知周期T＝4 s，再由波速v＝1 m/s知波长λ＝vT＝4 m，又知各质点相距1 m，故a与e相距一个波长，是振动步调完全相同的质点．在4 s＜t＜5 s这段时间内，a又离开平衡位置向最高点运动，受的回复力越来越大，因而加速度逐渐增大，但速度越来越小；c质点与a质点振动步调相反，正从平衡位置向最低点运动，因而加速度逐渐增大，但速度越来越小．在4 s＜t＜5 s这段时间内，波传播的距离是4 m＜x＜5 m，波还没有传到质点f，f仍静止不动．如果能画出波形，由波形图判断就更形象直观．(如图所示)图中实线表示t＝4 s时的波形图，虚线表示4 s＜t＜5 s时的波形图．9.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。

1．关于波的频率，下列说法中正确的是（）A．波的频率由波源决定，与介质无关B．波的频率与波速无关C．波由一种介质传到另一种介质时，频率变大D．以上说法均不正确2．关于波长的下列说法中正确的是（）A．在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长B．在一个周期内介质的质点所走过的路程等于波长C．波长等于在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离D．波长等于在波的传播方向上对平衡位置的位移始终相同的质点间距离3．关于波速，下列说法中正确的是（）A．反映了振动在介质中传播的快慢 B．反映了介质中质点振动的快慢C．波速由介质决定与波源无关 D．反映了介质中质点迁移的快慢4．如图1所示是一列简谐波在某一时刻的波形，则（）A．C质点的振幅是0B．BC两质点平衡位置间距是λ／4C．该时刻速度最大的质点是A、C、ED．在质点A振动一周期时间内，波由A点传到E点5．如图2所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正向传播，波速是18m／s，则可知（）A．波长是6cm，频率是1／3HzB．波长是8m，频率是9／4HzC．波长是10cm，频率是1.8HzD．波长是8cm，频率是4／9Hz6．有一振源可产生周期是10-3s的波，并能在介质中以300m／s的速度传播，这列波的频率是______Hz，波长是____m．7．图3为一列横波在某一时刻的波形图，若此时质点Q的速度方向沿y轴负方向，则：波的传播方向是____ ，若P开始振动时，N已振动了0.02s，则该波的频率为____ Hz，波速是____ m/s．8．图4所示是一列沿x轴负方向传播的波在某一时刻的波形图，此时，A质点的速度方向是____ ，B质点速度方向是____ ，C质点的加速度方向是____ ，并画出此列波经T／2的波形．9．一列横波波形如图10-3-1所示。

这列波振幅为 cm；波长为 m。

经过2秒A质点第一次回到平衡位置，则这列波的周期为 s；频率为 Hz；波速为 m/s。

高二物理波长波速和频率的关系试题1.人耳只能区分相差0.1 s以上的两个声音，人要听到自己讲话的回声，离障碍物的距离至少要大于()．A．34 m B．17 m C．100 m D．170 m【答案】B【解析】声波在空气中传播的速度约为340 m/s，因此2x＝vt，x＝＝17 m，B正确．2.在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波．t1＝4 s时，距离O点为3 m的A点第一次达到波峰；t2＝7 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷．则以下说法正确的是()．A．该横波的波长为2 mB．该横波的周期为4 sC．该横波的波速为1 m/sD．距离O点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末【答案】BC【解析】设波速为v，周期为T，由题意得：t1＝＋＝4 s t2＝＋T＝7 s由以上两式得：v＝1 m/s，T＝4 s，B、C均正确，该波波长为λ＝vT＝4 m，A项错误；波传播5 m所用时间为t＝＝5 s，所以t＝5 s时，距离O点为5 m的质点开始振动且振动方向向上，D项错误．3.直线上有相距1.2m的A、B两点，一列横波从A向B传播，，当波刚好到达A点开始计时，4s内A点完成了10次全振动，B点完成了8次全振动，求：（1）周期是多少？（2）波长等于多少？（3）波速v等于多少？【答案】(1) T="0.4s" （2）λ=0.6m (3) v=1.5m/S【解析】（1）波的周期为（2）由题意可得AB相距两个波长，所以（3）根据公式可得【考点】波长、频率和波速的关系；点评：本题是突破口是“4s内A完成8次全振动，B完成10次全振动”．质点完成一次全振动的时间即为一个周期．基础题．4.有一种示波器可以同时显示两列波形。

对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。

利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图甲所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。

波长、频率和波速练习题11．在波的传播过程中，下列说法正确的是（）A．每个质点的振动频率都等于波源频率B．振动情况完全相同的质点间的距离一定等于一个波长C．振动情况完全相同的相邻两质点间的距离一定等于一个波长D．振动步调相反的质点间的距离一定为半波长的奇数倍2．如图所示，一列简谐横波向右传播，波速为v，沿波传播方向上有相距为L的P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷。

则t的可能值是A．1个B．2个C．3个D．4个3．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻波上A、B两质点都在平衡位置，这时两点间相距3m，且在两点间只有一个波峰，则这列波的波长可能为（）A．2m B ．3m C ．4m D ．6m4．一列简谐波在第一种介质中波长为λ1，在第二种介质中传播时波长为λ2，且λ2=4λ1，那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（）A．4：1，1：1 B．1：1，1：4 C．1：1，4：1 D．1：4，1：15．如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置。

一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动。

t＝1s时，质点a第一次到达最高点，则在4s＜t＜5s这段时间内（）A．质点c的加速度逐渐增大B．质点a的速度逐渐增大C．质点d向下运动D．质点f保持静止6．一列波沿x轴正向传播，t＝0时的波形如图所示，已知在时，A点三次出现波峰（不包含原来的一次），则（）A．波的周期是B．波传播到P点的时间是C．P点第一次出现波谷的时间是D．P点第一次出现波谷的时间是7．如图所示，为一列简谐横波的图象，在此时刻，质点P的振动速度为v；经过，P的振动速度仍为v；再过，P的振动方向改变，速度大小还是v，从而可以断定（）A．波向左传播，波速为10m/sB．波向左传播，波速为5m/sC．波向右传播，波速为10m/sD．波向右传播，波速为5m/s8．一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，如图所示，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负极大，则这简谐横波的波速①4.67m/s ②6m/s ③10m/s ④14m/s以上说法中可能正确的是（）A．①③B．①④C．②③D．②④9．如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=l，在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图BDCA ；频率由高到低的先后顺序依次是图DBCA 。

《2. 波的描述》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于波的基本性质的描述中，正确的是：A、波在传播过程中，能量和频率不变，但振幅会随距离的增加而减小。

B、波在传播过程中，速度和波长不变，但频率会随距离的增加而减小。

C、波在传播过程中，频率和波长不变，但能量会随距离的增加而减小。

D、波在传播过程中，能量和频率不变，但波长会随距离的增加而减小。

2、一列机械波在均匀介质中传播，其频率为500 Hz，波速为200 m/s，则该波的波长为：A、0.4 mB、1 mC、2 mD、4 m3、一维简谐波沿x轴正方向传播，波速为36m/s，波长为12m，则其频率为多少Hz？A、3B、4C、2D、54、若两列波的频率相同，振幅不同，相遇后在同一点处发生的干涉为：A、完全相消B、部分相消和部分相加C、完全相加D、无法确定5、以下关于波的描述，正确的是（）A、机械波的形成需要振源和传播介质，包括空气、水、固体等。

B、所有波都具有干涉和衍射现象。

C、波的波长由波源决定，与介质和频率无关。

D、已知波速和频率，可以计算出波长的公式为λ = v/f。

6、一列横波在均匀介质中传播，已知波峰处质点的振动方向为竖直向上，则该地点（）A、波谷处质点的振动方向也为竖直向上。

B、波谷处质点的振动方向为竖直向下。

C、波峰处质点的振动方向为竖直向下。

D、波峰处质点的振动方向为水平方向。

7、一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻质点P的振动方程为(y=Acos(ωt−kx+φ))。

若质点P的平衡位置在x轴上，且从平衡位置向y轴正方向运动，则下列说法正确的是：)A. 波的波长为(2πk)B. 波的周期为(2πω)C. 波速为(ωkD. 波的传播方向与x轴负方向一致二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、一个简谐波沿x轴正方向传播，其波长为2米，频率为5赫兹，则以下描述正确的是：A. 波的传播速度是10米/秒B. 在一个波周期内，波会传播2米C. 波源质点的振动周期是0.2秒D. 波的振幅是波源质点振幅的两倍2、两列完全相同的简谐波叠加时，在某点处产生了稳定的干涉现象。

第3节：波长、频率、波速同步训练一、选择题1 下列说法正确的是（）A．当机械波从一种介质进入另一种介质时：保持不变的物理量是波长B．传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅C．由波在均匀介质中的传播速度公式v＝ f，可知频率越高，波速越大D．在波的传播方向上，相距半波长的整数倍的两质点的振动完全相同2.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0.5s,b和c之间的距离是5m,则此列波的波长和频率应分别为( )A.5m,1HzB.10m,2HzC.5m,2HzD.10m,1Hz3.如图所示为一列简谐波的波形图像,根据图像可确定该波的( )A.波长、波速 B.周期、波速C.波长、振幅D.周期、振幅4.一列沿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4cmB.这列波的周期为1sC.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05．图4所示是某质点的振动图像及由此质点振动而激起的波的某时刻的波形图，下述说法中正确的是[ ] A．乙是振动图像，甲是波动图像B．由图像可知，振幅是2cm，周期是0.4，波长是0.4mC．P质点在此时刻的速度方向为正，而波源质点在0.2s时速度方向为负D．这列波的速度是1m/s二、非选择题6.(2013·东城区高二检测)一列沿x轴方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图中的实线所示,经过2s后波形如图中虚线所示。

求这列波的波速。

7．一列波沿+x轴方向传播，当x1=10m的A点位于波峰时，x2=140m的B点位于波谷，在A、B之间有6个波峰，振源的振动周期为0.2s，求：（1）波的速度；（2）B点从波谷开始经多少时间位于波峰？一、选择题1.(多选)(2014·深圳高二检测)关于公式v=λf,下列说法中正确的是( )A.v=λf适用于一切波B.由v=λf知,f增大,则波速v也增大C.v、λ、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v=λf知,波长是6m的声波为波长是3m的声波传播速度的2倍2. (多选)(2013·杭州高二检测)一列波源在x=0处的简谐波,沿x轴正方向传播,周期为0.02s,t0时刻的波形如图所示。

第二节波的图象第三节波长、频率和波速建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中两质点的横坐标分别为=1.5 m和＝4.5 m. P点的振动图象如图2所示.图1 图2如图3所示的四幅图中，点的振动图象可能是（）图32.关于波长，下列说法正确的是（）A.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播的距离是一个波长B.两个相邻的，在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长C.一个周期内介质质点通过的路程是一个波长D.两个相邻波峰间的距离是一个波长3.当机械波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是（）A.波长B.频率C.波速D.振幅知识点五波长、频率和波速关系的应用4.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波.一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1 s到达最大位移处，在这段时间内波传播了0.5 m.则这列波（）A.周期是0.2 sB.波长是0.5 mC.波速是2 m/sD.经1.6 s传播了8 m5.（全国高考）一列简谐横波沿轴正方向传播，振幅为A.t=0时，平衡位置在=0处的质点位于=0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在=0.15 m处的质点位于处.该波的波长可能等于（）A.0.60 mB.0.20 mC.0.12 mD.0.086 m6.一列波在第一种均匀介质中的波长为，在第二种均匀介质中的波长为，且,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（）A.3∶1,1∶1B.1∶1,3∶1C.1∶3,1∶4D.1∶1,1∶37.在波传播的直线上有两个质点A、B，它们相距60 cm，当质点在平衡位置处向上振动时，质点处在波谷位置.已知波的速度是24 m/s，则此列波的频率可能是（）①30 Hz ②410 Hz ③400 Hz ④430 HzA.①②③B.②③④C.①②④D.①③④8.(宁夏理综)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率9.（广东高考）如图4是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中位置的质点起振时间比位置的质点晚0.5 s, 和之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率应分别为（）图4A.5 m，1 HzB.10 m，2 HzC.5 m，2 HzD.10 m，1 Hz10.图5为一列沿轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形.当R点在t=0时的振动状态传到点时，范围内（含）有一些质点正在向轴负方向运动，这些质点的坐标的取值范围是（）图5A.2 cm≤≤4 cmB.2 cm＜＜4 cmC.2 cm≤＜3 cmD.2 cm＜≤3 cm二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.（海南高考）一列简谐横波，沿轴正向传播.位于原点的质点的振动图象如图6所示.①该波振动的振幅是 cm；②振动周期是 s；③在t等于14周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm.图7为该波在某一时刻的波形图，点位于=0.5 m处；④该波的传播速度为 m/s;⑤经过12周期后，点离开平衡位置的位移是 cm.图6 图712.（上海高考）沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图8所示，两个质点的平衡位置分别位于=3.5 m和=6.5 m处.在=0.5s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则=s时，质点此后第二次在平衡位置且向上运动；当=0.9 s时，质点的位移为 cm.图8三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.某一简谐横波在t=0时刻的波形图如图9所示.若波向右传播，画出后和前两个时刻的波的图象.图914.一列横波在某时刻的波形图如图10所示.(1)若此时刻质点的振动方向向下，则波向什么方向传播？(2)若波向右传播，此时刻点向什么方向振动？图10 15.如图11所示中的实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图线，经0.3 s后，其波形如图中虚线所示.设该波的周期T大于0.3 s ，求：(1)波长和振幅；(2)若波向右传播，求波的周期和波速；(3)若波向左传播，求波的周期和波速.图1116.如图12所示，A、B是一列简谐横波中的两点.某时刻，正处于正向最大位移处，另一点恰好通过平衡位置向方向振动.已知A、B的横坐标分别为=0 m ，=70 m ，并且波长符合不等式：20 m ＜＜80 m.求波长.图12第二节波的图象第三节波长、频率和波速答题纸得分：一、选择题二、填空题11． 12.三、计算题1314.1516.第二节波的图象第三节波长、频率和波速参考答案一、选择题1.BC 解析：从波形图可知该波波长是4 m，间的距离为3 m，即，若波沿轴负方向传播，当点在平衡位置向上运动时，在负向最大位移处；若波沿轴正方向传播，当点在平衡位置向上运动时，点在正向最大位移处.综上所述选项B、C正确，而A、D错误.2.ABD 解析：波长为在波的传播方向上，两相邻的振动步调相同的质点间的距离．所说的振动步调相同，即质点振动位移总是大小相等，方向相同．同时到达波峰，同时回到平衡位置，又同时到达波谷，也即是运动方向总是相同，因此选项B、D正确．振源振动一个周期，波传播一个周期，振源重复振动，波重复传播，因此，相距质点振动一个周期时间内波传播距离的两质点必是振动步调相同的且相邻的两点，所以这个距离为一个波长，故选项A正确．波传播的是振动形式，质点在其平衡位置附近振动，并不随波迁移，故选项C错误．3.B 解析：波周期性传播的频率等于振源振动的频率，与传播介质无关，故选项B正确．根据，而波的传播速度由介质的性质决定，即波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速变化，波长与波速成正比变化．振幅与介质的弹性等性质有关，因此振幅不能保持不变，故A、C、D错误．4. D 解析：波速m/s=5 m/s，故选项C错误；质点由平衡位置开始运动，经0.1 s达到最大位移处，则0.1 s或0.1 s，即 s或 s （0,1,2…），故选项A错误；波长，则m或λ m(=0,1,2…)，故选项B错误；1.6 s内波传播距离=5×1.6 m=8 m，故选项D正确.5.AC 解析：由已知条件可写出已知距离与波长的关系式：，其中=0，1，2…=0.15 m -0 m =0.15 m所以,=0.60 m,=0.12 m,=0.067 m.6.B 解析：机械波的频率是由振源来决定的，与介质无关；，据此式可求得的关系.7.C 解析：波由向传播时，,，其中0,1,2…则有 Hz，当波由向1传播时，,,其中=0,1,2…则有 Hz,故C项正确.8.BD 解析：简谐运动的周期与振幅A无关，A错.波速取决于介质，B对;各质点并不随波迁移，做简谐运动的质点速度周期性变化，不是波速，C错.单位时间内通过某质点的完全波个数即单位时间内全振动的次数，D对.9.A 解析：由题知0.5 s，所以T=1 s， 1 Hz；由题图知==5 m，故A正确.10.C 解析：点的振动状态传到点，所用的时间为，由波的传播方向和t=0时刻的波形图，可画出当点的振动状态传到点时的波形图，即时刻的波形图，再由时刻的波形图即可判断出沿轴负方向运动的质点范围.二、填空题11.①8 ②0.2 ③0 ④10 ⑤-8 解析：（1）从振动图象可看出振幅是8 cm，周期是0.2 s，在时，质点在平衡位置，其位移为0；从波动图象可看出，其波长=2 m，则波速m/s=10 m/s，经过后，A点在波谷，其位移=-8 cm.12.0.6 2 解析：由题知=，则T=0.4 s.由质点的振动情况知=0.6 s.由振动情况知t=0.9 s时，质点在波峰处，其位移为2 cm.三、计算题13.如图13所示解析：解法一：特殊点法根据t=0时刻波的图象及传播方向，可知此时刻各质点在该时刻的振动方向，由各个质点的振动方向可确定出经后各个质点所在的位置，将这些点所在位置用平滑曲线连接起来，便可得到经后时刻的波的图象.如图1中的虚线（）所示.同样道理，据各个质点的振动方向可确定出前时刻各个质点所在位置，于是便可得到前时刻的波的图象，如图13中的虚线（）所示.图13解法二：波形平移法由图13我们可以知道，在质点振动的一个周期内，波向前传播一个完整的波形的距离，即传播的距离12 m，因此在内，波向前传播了3 m.根据波的传播过程和传播的实质，若波向右传播，把波的原有图形向右移动3 m的距离，就得到了后时刻的波形图［虚线(所示］；把波的原有图形向左移动3 m的距离，就得到了前时刻的波形图［虚线（）所示］.14.(1)波向左传播（2）点向下振动解析：（1）取和点相邻的两个点若点此时刻向下振动，则点应是带动点振动的，点应是在点带动下振动的.所以点先振动，其次是两点.因此，波是向左传播的.（2）取和点相邻的一个点.由于波向右传播，所以点应该比点先振动起来，点是在点带动下振动起来的.所以点此时刻应该向下振动.15.(1)=2 m,=10 cm (2)=0.4 s,=5 m/s (3)=1.2 s,=53 m/s解析：（1）从波形图线上直接读出波长和振幅分别为=2 m和=10 cm.（2）由题图知波向右传播，且大于0.3 s，知在0.3 s时间内传播的距离小于波长，从图知向右传播了，所用时间应为0.3 s,T=0.4 s,故 5 m/s.（3）若波向左传播，且T大于0.3 s，知在0.3 s时间内波传播的距离小于波长，从图知向左传播了，所用时间应为0.3 s,T=1.2 s,故 m/s.16. m、 m或 m，且波向方向传播；25511 m或40 m，且波向方向传播.解析：根据题目中A点和B点的位置，作出A、B间的两种最简波形图（如图14中的实虚两种曲线波形）.（1）由实线最简波形图写出这种情况的通式为,得,所以波长通式为 m,其中0、1、2、3…将0、1、2、3…依次代入通式解得m、56 m、 m、 m…由已知20 m＜＜80 m的限制条件，波长应为 m或 m或56 m，且该波向方向传播.（2）由虚线最简波形，写出这种情况的通式为,得，所以波长的通式为 m,其中=0、1、2、3…将=0、1、2、3…依次代入通式解得 m、40 m、 m、 m…由已知20 m＜＜80 m的限制条件，波长应为 m或40 m，且该波向方向传播.图14。

北京大兴区营养工程同步高二物理（选修3-4）第2章第2节波的图像波长、频率、波速（同步测试）（满分60分，30分钟完成）班级姓名总分一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。

）1．（多选）一列简谐机械波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传至x=120m处，如图所示。

该波在介质中匀速传播的速度大小为4km/s，则下列说法正确的是A.波源处质点从开始到迁移到x=120m处需要经过0.03s时间B.从波传到x=120m处开始计时，经过1t∆=0.06s，位于x=360m处的质点加速度最小C.图示时刻，波的图像上质点M的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间后质点M速度增大D.图示时刻，波的图像上除质点M外与质点M速度相同的质点有7个【答案】BC【解析】波在传播过程中，波上的质点只在平衡位置附近上下振动，不随波迁移，A错误；从波传到x=120m处开始计时，传播到x=360m时，需要经过2400.064000mt sm==，即经过1t∆=0.06s，位于x=360m处的质点刚开始从平衡位置振动，加速度为零，最小，B正确；图示时刻，波的图像上质点M的速度沿y 轴负方向，根据走坡法可得，该质点向下做加速振动，经过一段极短时间后速度增大，C正确；两质点相距波长的整数倍时，为同相点，即振动器情况完全一致，故在120m内，只有x=10m处的质点和其同相，D 错误。

考点：考查了横波图像，波长，波速以及周期关系【名师点睛】解决本题的关键要掌握波的特点：质点不“随波逐流”，由波的传播方向，运用“上下坡”法判断质点的振动方向．能根据时间与周期的关系，分析质点的状态2．图甲所示为一列简谐横波在t=15s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）A．v=25cm/s，向左传播B．v=50cm/s，向左传播C．v=25cm/s，向右传播D．v=50cm/s，向右传播【答案】D【解析】由甲图可读出波长，由乙图可读出周期和振幅，根据V=λf求出波速；图乙是质点P的振动图象，P点的振动是周期性的，则可读出t=15s时P的振动方向与1s时的振动方向相同，利用波形平移法判断波的传播方向．解：由两图象可知波长λ=100cm=1m，周期T=2s，则波速为v==m/s=0.5m/s=50cm/s；由乙图可知t=15s时质点P向下振动，由波形平移可知波向右传播；A、B、C错误；D正确．故选：D【点评】本题的关键理解和把握振动图象和波动图象的区别和联系，找出两种图象之间对应关系；波传播方向和质点的振动方向用波形平移法判断．3．（多选）图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起（）A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向【答案】AC【解析】从振动和波动图象上获取有用信息是解题关键，如根据振动图象判断质点P在图示时刻的振动方向，可以进一步根据波动图象判断波的传播方向等．解：根据甲乙两图可知T=0.2s，λ=4m，所以波速为．乙图中图示时刻质点P将向下振动，在甲图中根据振动和波动关系可以判断波是向右传播的．A、经过0.35s即经过周期，经过整数个周期质点将重复原来的振动，故只看经过周期的振动情况即可，经过周期，P质点在波峰处，Q点向下振动还未到达波谷，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故A正确；B、经过0.25s时，P在波谷，有正向最大加速度，Q点还未到达波峰，故其加速度小于P点加速度，故B错误C、经过0.15s时，x=v t=20×0.15=3m，即波向x正方向传播了3m，故C正确．D、经过0.1s即半个周期，质点Q的运动方向沿y轴负方向，故D错误．故选AC．【点评】本题考察了波动、振动图象的区别和联系，有一定的综合性，尤其是要掌握在波动图象中判断质点的振动情况．4．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、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．由此可知（）A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度一定是34m/sD．a点一定比b点距波源近【答案】A【解析】根据两个质点在同一时刻的状态，结合波形波，分析a、b间的距离与波长的关系，求出波速的通项和频率的通项，再确定波速的特殊值．根据a、b两点振动先后判断离振源的远近．由图读出周期为T=0.1s，则此波的频率为f==10Hz，故A正确；若波从a传到b，则所用时间为t=（0.1n+0.03）s，波速为v=m/s，（n=0，1，2…），当n=1时，波速为34m/s，波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m．若波从b传到a，则所用时间为t=（0.1n+0.07）s，波速v=m/s （n=0，1，2…），波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m，故B、C错误；由图不能断定波的传播方向，也就无法确定哪一点距波源近一些，故D错误．【点评】本题考查对振动图象和质点的振动与波动的关系的理解．关键要抓住波的周期性，列出时间的通项．5．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1. 2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m 处．关于各质点运动情况的判断正确的是（）A．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m【答案】B【解析】由图读出波长，从而由波速公式算出波的周期．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．根据所给的时间与周期的关系，分析质点M的位置，确定其位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向．由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向运动，故A错误；由图知波长λ=0.4m，由v=得，该波的周期为T=s=1.0s，两质点传到M的时间为T=0.75s，当t=1s=1T时刻，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以位移为﹣4cm，故B正确，C错误；简谐波传播的过程中质点不向前迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故D错误。

【巩固练习】一、选择题1．(2015 朝阳区末)一列沿直线传播的简谐横波，其传播速度为80 m/s，波源的振动图象如图所示，则这列波的波长和频率分别为( )A．800 m,10 Hz B．8 m,10 HzC．8 m,1 Hz D．4 m,20 Hz2．简谐机械波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是（）．A．振幅越大，则波传播的速度越快B．振幅越大，则波传播的速度越慢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．图是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图像．从图中可以直接观察到发生变化的物理量是（）．A．波速B．频率C．周期D．波长4．A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=T A时间（T A为波A的周期），两波再次出现如图所示的波形，则两波的波速之比v A∶v B可能是（）．A．1∶3 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶15．一列简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1 s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动．则（）．A．波速为20 m／s，波向x轴正方向传播B．波速为10 m／s，波向x轴负方向传播C．波速为20 m／s，波向x轴负方向传播D．波速为10 m／s，波向x轴正方向传播6．如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d．质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动南此开始向右传播．经过时间t，前13个质点第一次形成如图12-3-8乙所示的波形．则该波的周期与波长分别为（）．A．23t，9d B．23t，8d C．2t，263d D．2t，8d7．一渔船停泊在岸边，若海浪的两相邻波峰的距离是12 m，海浪的速度是6 m／s，则渔船摇晃的周期是（）．A．2 s B．0.5 s C．1 s D．条件不足，无法判定8．(2015 东城区二练)如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，已知质点a的运动状态总是滞后于质点b的运动状态0.5s，质点b和质点c之间的距离是5cm,下列说法中正确的是（）A．此列波沿x轴正方向传播B．此列波的频率为2HzC．此列波的波长为10cm D．此列波的传播速度为5cm/s9．如图所示，一列简谐横波频率为0.5 Hz，沿x轴正方向传播，从图示时刻起，A 质点至少要经过多少时间才能与B质点在图示时刻有完全相同的运动情况？（）A．0.7 s B．1.3 s C．2.0 s D．0.5 s10．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1 m，点A速度沿y轴正方方；t=0.02 s时，质点A第一次到正向最大位移处．由此可知（）．A．此波的传播速度为25 m／sB．此波沿x轴负方向传播C．从t=0时起，经0.04 s，质点A沿波传播方向迁移了1 mD．在t=0.04 s时，质点日处在平衡位置，速度沿y轴负方向11．如图所示，已知一列横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1时刻和t2时刻的图像，已知t2=t1+1s，振动周期为0.5s，则波的传播方向与传播距离是（）．8A．沿x轴正方向，6 m B．沿x轴负方向，6 mC．沿x轴正方向，2 m D．沿x轴负方向，2 m12．一列沿x轴方向传播的简谐横波，其周期为T，某时刻的波形图像如图中的实线所示，再经t=0.2 s的波形图如图中的虚线所示，则此列波的波速可能是（）．A．4.5 m／s B．6.5 m／s C．12.5 m／s D．17.5 m／s13．一列简谐横波在某一时刻的波形图像如图所示．质点P在该时刻振动速度为v，经过0.2 s，质点P的速度仍为v；再经过0.2 s，质点P的速度大小为。