课时测评14　波速与波长、频率的关系-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（教科版）

课时测评14　波速与波长、频率的关系 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1．(多选)下列关于波长的说法正确的是(　　) A．机械振动在一个周期内传播的距离等于一个波长 B．在波形上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长 C．在波形上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长 D．在波形上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长 答案：AC 解析：机械振动在一个周期内向远处传播一个完整的波形，选项A正确；在一个完整波形上，位移相同的相邻质点之间的距离不一定等于一个波长，选项B错误；在波形上速度最大且相同的相邻质点处于平衡位置，且正好是一个完整波形的两个端点，选项C正确；振动情况总是相同的两点间的距离是波长λ的整数倍，选项D错误。 2．机械波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是(　　) 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，质点振动走过的路程等于一个波长 D．波源振动的频率越高，则该波的波长必然越短 答案：D 解析：波的传播速度只与介质有关，与机械波的振幅无关，选项A、B错误；机械波传播的过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不沿波的方向移动，在一个周期内，振动质点走过的路程等于振幅的4倍，选项C错误；根据λ＝可知波源振动的频率越高，波长越短，选项D正确。 3．(多选)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，与波源振动的快慢无关，故选项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，故选项B、C错误。 4．(多选)对于机械波，下列关于公式v＝λf的说法正确的是(　　) A．v＝λf适用于一切波 B．由v＝λf知，f越大，则机械波的波速v也越大 C.v、λ、f三个量中，对同一列机械波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有f D．由v＝λf知，波长是4 m的声波为波长是2 m的声波传播速度的2倍 答案：AC 解析：v＝λf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A正确；机械波的波速仅由介质决定，与λ、f无关，B、D错误；对同一列机械波，频率由振源决定，与介质无关，C正确。 5．假期里小明在家里利用手机观看某科幻电影，为了急于了解后续情节，他开启了倍速播放模式，如图所示，与原速播放相比，音调发生变化，开启倍速播放后，手机发出的声音(　　) A．频率降低 B．频率升高 C．传播速度增大 D．波长变长 答案：B 解析：开启倍速播放后，手机发出的声音的频率升高，因为介质不变，则声音的传播速度不变，根据λ＝可知波长变短，故选B。 6.(2024·四川成都高二期中)一根绳子的右端固定在墙壁上，其左端的P点沿竖直方向振动产生一列横波。P点振动的周期为T，横波的波长为λ，当波刚刚传播到Q点时的波形如图所示，则(　　) A．P点起振方向向下 B．此刻P点向下运动 C．P、Q两点间距离等于3λ D．波从P点传到Q点经历了7T 答案：A 解析：由题知此时波刚刚传到Q点，可以判断此时Q点向下振动，即Q点的起振方向向下，由于每一个质点的起振方向都相同，则P点的起振方向向下，A正确；此时P点向上振动，B错误；由题图可知，P、Q两点间距离等于3λ＋λ，C错误；根据t＝，v＝，有t＝3.5T，D错误。 7.(多选)为了研究乐音的物理规律，某同学用计算机录制下优美的笛音do和sol，然后在电脑上用软件播放，分别得到如图中a、b所示的两个振动图像，由此可以判断(　　) A．do和sol的频率之比约为3∶2 B．do和sol的周期之比约为3∶2 C．do和sol在空气中传播的速度大小之比为3∶2 D．do和sol在空气中传播的波长之比为3∶2 答案：BD 解析：观察题图可知，do振动两个周期的同时sol振动了大约三个周期，有2Ta＝3Tb，所以do和sol的周期之比约为3∶2，由f＝可知do和sol的频率之比约为2∶3，故A错误，B正确；do和sol都是声波，在空气中传播的速度相同，故C错误；由v＝λf可知，do和sol传播的波长之比是频率之比的倒数，即do和sol传播的波长之比为3∶2，故D正确。 8．某同学假期在公园里游玩时，看到岸边不远处一白色垃圾漂浮在水面上，远处一小船划过后，一列水波由远处传来，该同学想等着水波将白色垃圾推到岸边后，再将其拾起丢入垃圾箱，可是等了很久也不见白色垃圾被水波推向岸边。观察发现，水波的速度约为1.2 m/s，白色垃圾在水中上下振动时，从第1次到达最高点到第5次到达最高点所用的时间为6 s。下列说法正确的是(　　) A．该水波的周期为1.2 s B．该水波的周期为1 s C．该水波的波长为1.8 m D．该水波的波长为1.2 m 答案：C 解析：白色垃圾从第1次到达最高点到第5次到达最高点所用的时间为6 s，该水波的周期为T＝ s＝1.5 s，选项A、B错误；由λ＝vT，可得波长等于1.8 m，选项C正确，D错误。 9．(多选)湖面上A、B两艘小船(均视为质点)相距12 m，一列水波以大小为2 m/s的波速沿AB方向传播，在t＝0时水波恰好到达小船A处，小船A由平衡位置开始竖直向上运动，t＝3 s时小船A第一次到达最低点。则下列说法正确的是(　　) A．水波的传播周期为4 s B．水波的波长为6 m C．水波从小船A传到小船B的时间为6 s D．从小船A起振到小船B第一次到达最高点的时间为10 s 答案：AC 解析：由于在t＝0时水波恰好到达小船A处，小船A由平衡位置开始竖直向上运动，t＝3 s时小船A第一次到达最低点，则有＝3 s，解得T＝4 s，A正确；根据v＝，解得λ＝8 m，B错误；根据v＝，解得水波从小船A传到小船B的时间Δt ＝6 s，C正确；介质中质点的起振方向相同，即小船B起振方向为由平衡位置开始竖直向上运动，则从小船A起振到小船B第一次到达最高点的时间为7 s，故D错误。 10．(多选)在地震中产生的地震波既有横波也有纵波，假设某次地震中，震源在地面上A点正下方，地面上B点与A点距离为100 km，地震波中纵波波速为6.4 km/s，横波波速为3.2 km/s，地震波频率为10 Hz，位于A点的观察者在接收到纵波2 s后才接收到横波，则以下说法中正确的是(　　) A．震源距离A点深度为12.8 km B．位于B点的观察者先感觉到左右晃动，后感觉到上下振动 C．纵波的波长大于横波的波长 D．位于B点的观测者接收到纵波到达时间比横波到达时间也要早2 s 答案：ABC 解析：设纵波的波速为v1，横波的波速为v2，震源距离A点深度为s，则有Δt＝－＝2 s，解得s＝12.8 km，A正确；地面上B点与A点距离远大于震源距A点的距离，波的传播方向几乎平行于地面，所以当纵波先到达时，观察者先左右晃动，横波传来后，再上下振动，与A点的振动方式相反，B正确；根据公式λ＝得纵波的波长大于横波的波长，C正确；根据公式Δt＝－可得，距离越远，时间差越长，位于B点的观测者与震源距离大，则其接收到纵波与横波的时间差大于2 s，D错误。 11.(多选)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为0.5 s、振幅为6 cm的简谐运动。当平衡位置在x＝10 m处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是(　　) A．波源O在开始振动后1.75 s内通过的路程为0.84 m B．该列横波的最大波长为20 m C．该列横波的最大波速为40 m/s D．若波长满足5 m<λ<10 m，则波速为16 m/s 答案：AD 解析：波源O在开始振动后1.75 s内通过的路程s＝×4×0.06 m＝0.84 m，A正确；由已知条件可知波长满足关系λ＝10 m (n＝0，1，2，…)，即λ＝ m (n＝0，1，2，…)，当n＝0时，波长最长，该波的最大波长λm＝40 m，故最大波速vm＝＝ m/s＝80 m/s，B、C错误；由题意可知，波速v＝＝ m/s (n＝0，1，2，…)，只有n＝1时，满足5 m<λ<10 m，即λ＝8 m，波速v＝16 m/s，D正确。 12．(16分)(2024·江苏南通高二期中)机械振动在介质中传播会形成机械波，现有平衡位置位于原点O的波源形成的简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，P、Q为x轴上的两个质点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，振幅A＝5 cm。t1＝1.25 s时波传到P点，此时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，Q质点第一次处于波峰位置： (1)计算简谐横波的波长； (2)写出波源的位移y随时间t变化的关系式； (3)从t＝0开始到Q质点第一次处于波谷位置的过程中，质点P在振动过程中通过的路程。 答案：(1)28 cm　(2)y＝5sin (2πt) cm　(3)110 cm 解析：(1)由题意，OP＝λ 解得λ＝28 cm。 (2)波速v＝＝28 cm/s 则周期T＝＝1 s 则波源的位移y随时间t变化的关系式为y＝A sin 代入数据可得y＝5sin (2πt) cm。 (3)Q处的质点第一次处于波谷位置时，P点运动的时间为Δt＝t2＋T＝5.5 s＝5T P点由平衡位置开始运动，每经过，质点P运动的路程为A，由题意可知从t＝0开始到Q质点第一次处于波谷位置的过程中，质点P在振动过程中通过的路程s＝5×4×5 cm＝110 cm。 学科网（北京）股份有限公司 $