课时作业(13) 波速与波长、频率的关系(Word练习)-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

课时作业(13)　波速与波长、频率的关系 1．一列波从空气传入水中，一定保持不变的物理量是(　　) A．波速　　　　　　　　　 B．波长 C．频率 D．以上均是 C　[波的频率由波源决定，与介质无关，选项C正确；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λ＝vT知选项B错误．] 2．(多选)对公式v＝λf的理解，正确的是(　　) A．由v＝λf可知，波速与频率成正比 B．波速v由介质决定，频率f由波源决定 C．当波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，波速和波长改变 D．v＝λf适用于横波，不适用于纵波 BC　[波速只与介质有关，频率由波源决定，选项A错误，B正确；同一列波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速与波长均改变，选项C正确；v＝λf适用于一切波，选项D错误．] 3．一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则这列波可能的波长为(　　) A．4 m、6 m和8 m B．6 m、8 m和12 m C．4 m、6 m和12 m D．4 m、8 m和12 m C　[由于该波上两质点处于平衡位置且相距6 m，且两质点间波峰只有一个，故满足这种情况的波形有三种可能：①两质点间有一个波长，则λ＝6 m，②两质点间有半个波长，则λ＝2×6 m＝12 m，③两质点间有个波长，则λ＝×6 m＝4 m，故波长的可能值为6 m，12 m，4 m，选项C正确．] 4．(多选)下列关于波长的说法正确的是(　　) A．在一个周期内，振动在介质中向前传播一个波长 B．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长 C.在波的传播方向上，波长等于两个相邻的同相振动的质点的平衡位置间的距离 D．横波中波长等于任意两个波峰与波峰间的距离 AC　[由λ＝vT知，一个周期内，振动在介质中向前传播一个波长，选项A正确；一个周期内振动质点通过的路程s＝4A，与波长无关，选项B错误；据波长定义知选项C正确；横波中任意相邻两个波峰之间的距离才等于波长，选项D错误．] 5．一列简谐横波沿某一直线传播，A、B是该直线上相距1.2 m的两点，从波到达其中一点开始计时，4 s内A完成8次全振动，B完成10次全振动，则该波的传播方向及波速分别为(　　) A．由A向B，0.3 m/s B．由B向A，0.3 m/s C．由B向A，1.5 m/s D．由A向B，1.5 m/s C　[4 s内B完成的全振动次数大于A完成的全振动的次数，说明B比A先开始振动，所以波由B向A传播．周期T＝0.4 s，A、B在4 s内完成的全振动相差2次，即A、B间相距两个波长，则2λ＝1.2 m，λ＝0.6 m，v＝＝1.5 m/s.] 6．一列横波沿x轴的正方向传播，波速v＝300 m/s，已知位于x1＝0.30 m和x2＝0.90 m处的相邻质点在振动中位移总是大小相同、方向相反，求这列波的频率． 解析　在波的传播中，位移总是大小相同、方向相反——振动反相的两点，它们间的距离应等于半波长的奇数倍，即Δx＝(2k＋1)(k＝0，1，2，……).这样的相邻质点的距离等于半个波长，即x2－x1＝，由此得λ＝2(x2－x1)＝2×(0.90－0.30) m＝1.20 m. 再由v＝λf得f＝250 Hz. 答案　250 Hz 7．一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距sab＝6 m的两质点，t＝0时，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4 cm，而此时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)求经过时间1 s，质点a运动的路程． (2)若a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速． 解析　(1)质点a一个周期运动的路程s0＝4A＝0.16 m，1 s内的周期数是n＝25，1 s内运动的路程s＝ns0＝4 m. (2)若波由a传向b，则 sab＝(n＋)λ，v＝λf＝ m/s(n＝1，2，3，……)； 若波由b传向a，则 sab＝(n＋)λ，v＝λf＝ m/s(n＝1，2，3，……). 答案　(1)4 m　(2)见解析 学科网（北京）股份有限公司 $$