第三章 2 波速与波长、频率的关系-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

2　波速与波长、频率的关系 1.(多选)关于波的频率,下列说法正确的是(　AB　) A.波的频率由波源决定,与介质无关 B.波的频率与波速无直接关系 C.波由一种介质传到另一种介质时,频率要发生变化 D.由公式f=可知,频率与波速成正比,与波长成反比 解析:波的频率由波源的频率决定,与波速和介质都无关,波在不同 介质中传播时频率保持不变,故A、B正确,C、D错误。 2.声波在钢轨中传播的速度大于在空气中传播的速度。当声波由空气传到钢轨中时,下列说法中正确的是(　C　) A.频率变小,波长变大 B.频率变小,波长不变 C.频率不变,波长变大 D.频率不变,波长变小 解析:波在传播过程中波的频率不变,因声波在钢轨中传播的速度大于在空气中传播的速度,则由v=λf可知,波长也比空气中大,故A、B、D错误,C正确。 3.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则(　C　) A.f1=2f2,v1=v2 B.f1=f2,v1=v2 C.f1=f2,v1=2v2 D.f1=f2,v1=v2 解析:波的频率与波源的振动频率相同,与介质无关,所以f1=f2,由题图知λ1=L,3λ2=L,得λ1=2λ2,由v=λf,得v1=2v2,故选项C正确。 4.一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,则该简谐波可能的波长为(　C　) 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 解析: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6 m与波长λ的关系有三种可能:6 m=λ,6 m=,6 m=λ,故波长的可能值为6 m,12 m和4 m,C正确。 5.(多选)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距10 m的甲、乙两小木块随波上下运动,振动幅度为2 cm,从甲 第1次到达波峰处开始计时发现甲第10次到达波峰恰好经历1 min,当甲在波峰时,乙在波谷,且两木块之间有两个波峰。下列说法正确的是(　BD　) A.甲最终有可能和乙相撞 B.该水面波的波速为0.6 m/s C.该水面波的周期为6 s D.当甲处于平衡位置时,乙一定也处于平衡位置 解析:甲、乙两小木块都在自己平衡位置上振动,不随波迁移,则甲、乙不会相撞,选项A错误;从甲第1次到达波峰处开始计时到第10次到达波峰恰好经历1 min,可知9T=60 s,即T= s,选项C错误;当甲在波峰时,乙在波谷,且两小木块之间有两个波峰,可知2.5λ=10 m,即λ=4 m,则v== m/s=0.6 m/s,选项B正确;因甲、乙间距离相差2.5λ,则当甲处于平衡位置时,乙一定也处于平衡位置,选项D正确。 6.一列横波沿x轴的正方向传播,波速v=300 m/s。已知x1=0.30 m和x2=0.90 m处是振动中位移大小总是相同、方向总是相反的相邻两点,则这列波的频率为(　A　) A.250 Hz B.300 Hz C.200 Hz D.350 Hz 解析:在波的传播中,位移总是大小相同、方向相反的两点——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,…)。题中所述两点,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== Hz=250 Hz,选项A正确。 7.一列横波沿直线传播,在传播方向上有A、B两点,相距1.2 m,当波刚好到达B点时开始计时,已知4秒内,A位置的质点完成8次全振动,B位置质点完成10次全振动。这列波的频率为多少?波长为多少?速度为多少? 解析:由题意可知,4 s内B处质点振动的次数较多,这说明B处质点先振动,所以这列波是从B向A传播,波的周期T= s=0.4 s,波的频率f==Hz=2.5 Hz;4 s内A处质点振动的次数比B处质点少振动两次,这说明波从B处传到A处要经过2个周期,所以A、B间沿传播方向上的距离为2个波长,即波长λ= m=0.6 m,波速 v== m/s= 1.5 m/s。 答案:2.5 Hz　0.6 m　1.5 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $$