高中物理教科版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)2 波速與波長、頻率的關(guān)系作業(yè)課件ppt

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1.(多選)下列對(duì)波速的理解正確的是(　　)A.波速表示振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢B.波速表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢C.波速表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)遷移的快慢D.波速跟波源振動(dòng)的快慢無關(guān)
解析 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢用波速表示,它的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定,與介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是兩個(gè)不同的概念,與波源振動(dòng)快慢無關(guān),故選項(xiàng)A、D正確;波速不表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)也不隨波遷移,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。
2.(多選)一列波由波源向周圍擴(kuò)展開去,下列說法正確的是(　 　)A.介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)地傳播開去B.介質(zhì)中的振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)傳播開去C.介質(zhì)中振動(dòng)的能量由近及遠(yuǎn)傳播開去D.介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只是振動(dòng)而沒有遷移
解析 波在傳播時(shí),介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng),它們并沒有隨波的傳播而發(fā)生遷移,A錯(cuò)誤,D正確。波傳播的是振動(dòng)形式,而振動(dòng)由能量引起,也傳播了能量,B、C正確。
3.簡諧波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí),下列說法正確的是(　　)A.振幅越大,則波傳播的速度越快B.振幅越大,則波傳播的速度越慢C.在一個(gè)周期內(nèi),振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過的路程等于一個(gè)波長D.振動(dòng)的頻率越高,則波傳播一個(gè)波長的距離所用的時(shí)間越短
解析 簡諧波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),與波的振幅、頻率無關(guān),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;在一個(gè)周期內(nèi),簡諧波的波形向前推進(jìn)一個(gè)波長,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)仍在原平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng),它通過的路程是振幅的4倍,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;頻率越高,周期越短,波傳播一個(gè)波長所用的時(shí)間(一個(gè)周期)越短,選項(xiàng)D正確。
4.(多選)一個(gè)振動(dòng)周期為T、振幅為A、位于x=0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動(dòng)。該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播,波速為v,傳播過程中無能量損失。一段時(shí)間后,該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說法正確的是(　 　)A.振幅一定為AB.周期一定為TC.速度的最大值一定為vD.若質(zhì)點(diǎn)P與波源的距離為vT,質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)后,其位移與波源的位移相同
解析 由于沒有能量損失,所以P與波源的振幅相同,故A正確;波在傳播過程中周期不變,故B正確;質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波傳播的速度是兩個(gè)概念,故C錯(cuò)誤;若質(zhì)點(diǎn)P與波源的距離為vT,則P與波源之間的距離為一個(gè)波長,質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)后,質(zhì)點(diǎn)P與波源的位移相同,故D正確。
5.如圖所示,某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一條直線上,相鄰兩點(diǎn)間的距離為1 m。t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下開始做簡諧運(yùn)動(dòng),速度方向豎直向上,振動(dòng)由此以1 m/s的速度開始向右傳播,帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2、3、4…依次振動(dòng)。t=1.0 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)1第一次到達(dá)波峰處。取豎直向上為正方向,下列說法正確的是(　　)A.該列波的波長為2 mB.該列波的頻率為4 HzC.t=4.0 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)3的速度為負(fù)向最大D.t=4.0 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)3的位移為正向最大
6.(多選)某同學(xué)在湖中投入一顆小石塊激起一列水波,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)湖中有兩片小樹葉在做上下振動(dòng),當(dāng)一片樹葉在波峰時(shí)另一片樹葉恰好在波谷,兩樹葉之間還有2個(gè)波峰。用手機(jī)測量兩樹葉間水面距離是5 m,再通過手機(jī)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)兩樹葉在1 min內(nèi)都上下振動(dòng)了120次。下列說法正確的是(　　)A.該列水波的波速是4.0 m/sB.該列水波的頻率是120 HzC.該列水波的波長是2.5 mD.兩片樹葉的振動(dòng)方向相反
7.(多選)如圖所示,機(jī)械波沿直線AB向右傳播,AB=2 m,某時(shí)刻A點(diǎn)處于波谷位置,B點(diǎn)在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(　　)
8.二人分乘甲、乙兩條船在湖中釣魚,兩船相距24 m。有一列水波(視為簡諧橫波)從波源發(fā)出依次傳到甲、乙兩船(相對(duì)位置如圖所示),每條船每分鐘完成全振動(dòng)10次,當(dāng)甲船位于波峰時(shí),乙船位于波谷,這時(shí)兩船之間還有一個(gè)波峰。下列說法正確的是(　　)A.這列波的速度為8 m/sB.這列波的波長為16 mC.這列波的周期為10 sD.這列波的頻率為6 Hz
解析 由題意可知,當(dāng)甲船位于波峰時(shí),乙船位于波谷,這時(shí)兩船之間還有一個(gè)波峰,可知兩船之間的距離等于1.5個(gè)波長,即有1.5λ=24 m,得λ=16 m,B正確;
9.平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,A、B為x軸上兩個(gè)坐標(biāo)為正的點(diǎn),O與A之間的距離L1=0.4 m,此距離小于波長。波源從0時(shí)刻開始振動(dòng),其位移y=8sin πt(cm)。當(dāng)波傳到A點(diǎn)時(shí),波源恰好處于波峰位置;此后再經(jīng)過時(shí)間t=8 s,平衡位置在B處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置。求:(1)該波的傳播速度v;(2)A、B之間的距離L2。
答案 (1)0.8 m/s　(2)6 m
A到B的距離L2=vΔt解得L2=6 m。
10.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波波速為1.5 m/s,振幅為4 cm,A、B是波傳播方向上的兩質(zhì)點(diǎn),A、B間距為0.6 m,t=0時(shí)刻A的位移為2 cm,B的位移為-4 cm,已知λ>1.0 m,求:(1)該波的波長;(2)從t=0時(shí)刻開始,再經(jīng)過1.55 s,A走過的路程。
11.(2023山東青島期中)如圖所示,均勻介質(zhì)中兩個(gè)波源A、B分別位于x軸上x1=0、x2=14 m處,波源A振動(dòng)方程為yA=2sin 5πt(cm),波源B振動(dòng)方程為yB=4sin 5πt(cm)。已知x軸上xP=10 m處質(zhì)點(diǎn)P在t1=0.4 s時(shí)刻開始振動(dòng),求:(1)這兩列波在均勻介質(zhì)中的波長;(2)從t=0開始在Δt=2 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程。