内容正文:
3.2机械波的描述
一、单选题
1.声波在空气中传播的过程中( )
A.频率不断减小 B.波速不断减小
C.波长不断减小 D.振幅不断减小
2.船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的( )
A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同
C.波长和周期均不同 D.周期和频率均不同
3.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,波长等于两个振动完全相同的质点平衡位置间的距离
D.波长等于横波中波峰与波峰间的距离
4.在1 min内甲振动30次,乙振动75次,则( )
A.甲的周期0.5 s,乙的周期1.25 s
B.甲的周期0.8 s,乙的周期2 s
C.甲的频率0.5 Hz,乙的频率1.25 Hz
D.甲的频率0.5 Hz,乙的频率0.8 Hz
5.一个人拿着一个绳子,在上下振动,绳子产生波,问人的手频率加快,则( )
A.波长变大 B.波长不变
C.波速变大 D.波速不变
6.机械波从一种介质传到另一种介质,不发生变化的物理量是( )
A.波的传播速度 B.波的频率 C.波的波长 D.波的振幅
7.机械波在某种介质中传播时,下列说法正确的是( )
A.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
B.在一个周期内,某个振动质元走过的路程等于一个波长
C.振幅越大,则波传播的速度越快
D.振幅越大,则波传播的速度越慢
8.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是 ( )
A.波速 B.波长
C.频率 D.以上都不变
9.已知真空中的电磁波波速是3×108 m/s.在真空中波长是5 m的无线电波,它的频率是 ( )
A.6×107 Hz B.1.5×109 Hz
C.8×108 Hz D.1.7×108 Hz
10.一列声波由空气传到水中( )
A.频率不变,波长变小 B.频率不变,波长变大
C.频率变小,波长变长 D.频率变大,波长变大
11.当一列声波从一种介质(如空气)进入另一种介质(如水)时,则( )
A.波长保持不变 B.频率保持不变
C.波速保持不变 D.振幅保持不变
12.机械波在某种介质中传播时,下列说法正确的是( )
A.振幅越大,波振动的频率越小
B.振幅越大,波传播的速度越大
C.在一个周期内,振动质点走过的路程等于一个波长
D.波传播的速度大小与质点振动的速度大小无关
13.当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.3 s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.6 s后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340 m/s,则这个山谷的宽度约为( )
A.221 m B.442 m C.374 m D.646 m
二、多选题
14.一列波从一种介质进入另一种介质时,发生折射现象,下列说法正确的是( )
A.传播方向一定发生变化 B.频率一定发生变化
C.传播速度一定发生变化 D.波长一定发生变化
15.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是( )
A.该水面波的频率为6Hz
B.该水面波的波长为3m
C.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
16.下列波形图中正确的是( )
A. B. C. D.
三、解答题
17.波长为0.6μm的红光,从10m外的交通信号灯传到你的眼睛,大约需要多长时间?它的频率是多少?
18.空气中的声速小于水中的声速,声波由空气进入水中时波长如何变化?并说明理由。
19.“什么是波长”,可以有哪几种说法?
参考答案
1.D
【详解】声音是由物体的振动产生的,声音在空气中的传播过程中,传播速度、频率以及波长均不发生变化;但其振幅随着距离的增大而减小,ABC错误,D正确。
故选D。
2.A
【详解】声波的周期和频率由振源决定,故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同,但声波在空气和水中传播的波速不同,根据波速与波长关系可知,波长也不同。故A正确,BCD错误。
故选A。
3.A
【详解】A.在一个振动周期内,波向前传递一个波长的距离,故A正确;
B.在一个周期内,介质中的振动质点通过的路程是四个振幅,故B错误;
C.在波的传播方向上,波长等于相邻的两个振动情况总是相同的质点平衡位置间的距离,故C错误;
D.横波中相邻的两个波峰之间的距离等于波长,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】在1min内,甲振动30次,故频率:,周期为:,在1min内,乙振动75次,故频率:,周期为:,故C正确,ABD错误.
5.D
【详解】绳波在同一绳中传播,波速不变。当人的手频率加快时,波的频率增大,由分析知此波的波长变小。故ABC错误,D正确。
故选D。
6.B
【详解】机械波从一种介质传到另一种介质,不发生变化的物理量是波的频率。
故选B。
7.A
【详解】A.频率是周期的倒数,所以振动的频率越高,振动周期越短,波传播一个波长的距离所用时间越短,故A正确;
B.振动质元只在平衡位置上下振动,不会沿波方向前进,所以路程不等于一个波长,故B错误;
CD.波传播的速度是由介质决定的,与振幅大小无关,故C错误,D错误。
8.C
【详解】波的频率由波源决定,与介质无关;而波速由介质决定,波由一种介质进入另一种介质,波速v会发生变化,再由
知波长也会变化。
故选C。
9.A
【详解】由
带入数据得
【点睛】考查波速与波长和频率之间的关系。
10.B
【详解】声波由空气进入水中,波速变大,频率不变,由波速公式
知声波的波长变大,故B正确。
故选B。
11.B
【详解】波的频率由振源的频率决定,与介质无关,当机械波从一种介质进入另一种介质时,频率应保持不变,机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定,介质发生了变化,传播速度也应发生变化,再由,频率不变,波速改变时,波长也随之改变,振幅与介质的弹性等性质有关,振幅不能保持不变。
故选B。
12.D
【详解】AB.波振动的频率、波传播的速度均与振幅无关,AB错误;
C.在一个周期内,振动质点走过的路程等于4倍的振幅,与波长无关,C错误;
D.波在某种介质中传播,波速恒定,而质点振动的速度大小周期性变化,波传播的速度大小与质点振动的速度大小无关,D正确。
故选D。
13.C
【详解】右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.3 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=1.9 s。山谷的宽度
s=v(t1+t2)=×340×2.2 m=374 m
故选C。
14.CD
【详解】A.如果是垂直界面进入的,波的传播方向不发生变化。故A错误;
BCD.一列波从一种介质进入另一种介质,波的频率不发生变化,波速由介质决定,因此波的传播速度发生变化,由
可知波的波长随之变化。故B错误;CD正确。
故选CD。
15.BD
【详解】A.由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s,可得知振动的周期
频率为
故A错误;
B.该水面波的波长为
故B正确;
C.参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动,并不会“随波逐流”,但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。故C错误,D正确。
故选BD。
16.BC
【详解】AB.质点位于沿波传播方向波形的下坡上,所以质点向上振动,故A错误,B正确;
CD.质点位于沿波传播方向波形的上坡上,所以质点向下振动,故C正确,D错误。
故选BC。
17.3.33×10-8 s;5×1014 Hz
【详解】根据速度、位移、时间的关系
可得
根据波速、波长、频率的关系
可得
18.变长
【详解】声波由空气进入水中时,声波的频率不变,根据波速公式有
由于空气中的声速小于水中的声速,即传播速度增大,频率不变,则声波由空气进入水中时波长变长。
19.见解析
【详解】关于波长的概念有三种说法:
(1)沿着波的传播方向,两个相邻的振动方向总是相同的两质点间的距离叫做“波长”。
(2)在一个周期内,波所传播的距离叫做“波长”。
(3)横波的两个相邻波峰(或波谷)之间的距离;纵波的两上相邻密部(或疏部)对应点之间的距离叫做“波长”。
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