2012年人教版高中物理选修3-4 12.3波长、频率和波速练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于一列机械波，下列说法中正确的是(　　)

A．波动的产生需要两个条件，即波源和传播介质

B．波动过程是质点由近向远传递的过程

C．波动过程是能量传递的过程，同时也可以传递信息

D．波动过程中质点本身随波迁移

2. 难度：中等

下列关于波的应用正确的是(　　)

图1

A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波

B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播

的应用

C．光缆是利用机械波传递信息

D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波

3. 难度：中等

一列横波某时刻的波形如图1所示，则关于质点A的受力，下列说法中正确的是(　　)

图2

A．如果波向右传播，则质点A受到向上的作用力

B．如果波向右传播，则质点A受到向下的作用力

C．如果波向左传播，则质点A受到向上的作用力

D．如果波向左传播，则质点A受到向下的作用力

4. 难度：中等

一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T＝0.1 s，在某一时刻的波形如图2所示，且此时a点向下运动．则 (　　)

A．波速为20 m/s，波沿x轴正向传播

B．波速为20 m/s，波沿x轴负向传播

C．波速为10 m/s，波沿x轴负向传播

D．波速为10 m/s，波沿x轴正向传播

5. 难度：中等

如图3所示为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图象，波速为1 m/s，此时P点沿－y方向运动，关于在图上x＝0.3 m处的Q点的说法中正确的是(　　)

图3

A．t＝0时，速度方向沿－y方向

B．t＝0.1 s时，速度最大

C．t＝0.1 s时，加速度方向沿－y方向

D．t＝0.3 s时，加速度为零

6. 难度：中等

一列简谐波，从某时起当t＝3 s时刻的波形如图4甲所示，图乙为质点P₁的振动图象，则由图可知(　　)

图4

A．该波向x轴正向传播

B．该波的传播速度为6 m/s

C．t＝2 s时，质点P₂处于正向最大位移处

D．t＝10 s时，质点P₂处于平衡位置处

7. 难度：中等

一列平面简谐波，波速为20 m/s，沿x轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象如图5所示．由图可知(　　)

图5

A．这列波的周期是0.2 s

B．质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向

C．质点P、R在任意时刻的位移都相同

D．质点P、S在任意时刻的速度都相同

8. 难度：中等

如图6所示，实线为某列波在t＝0时刻的波形图像，虚线为t＝0.3 s(T>0.3 s)时的波形图象，其中P点在t＝0时刻的振动速度正在增大，则下列说法中正确的是(　　)

图6

A．波速为13  m/s

B．波速为10 m/s

C．在0～T/4内质点P运动的平均速度大于0.4 m/s

D．在0～T/4内质点P运动的平均速度等于10 m/s

9. 难度：中等

图7甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图中质点Q运动到负向最大位移处，质点P刚好经过平衡位置．图乙为质点P从此时刻开始的振动图象．下列判断中正确的

是(　　)

图7

A．波沿x轴正方向传播，传播速度为20 m/s

B．t＝0.1 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度

C．此后0.15 s内，质点P沿x轴正方向移动了3 m

D．t＝0.25 s时，质点Q沿y轴正方向运动

10. 难度：中等

一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42 m．图8中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．从图示可知(　　)

图8

A．此列波的频率一定是10 Hz

B．此列波的波长一定是0.1 m

C．此列波的传播速度可能是34 m/s

D．a点一定比b点距波源近

11. 难度：中等

一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图9所示，则(　　)

A．波的周期为1 s

B．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负方向运动

C．x＝0处的质点在t＝ s时速度为0

D．x＝0处的质点在t＝ s时速度值最大

12. 难度：中等

一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，如图10所示是A处质点的振动图象．当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方

向运动，这列波的波速可能是(　　)

A．4.5 m/s                B．3.0 m/s

C．1.5 m/s               D．0.7 m/s

13. 难度：中等

2010年1月12日海地发生了7.3级地震，造成了重大人员伤亡，其中有我国的八名烈士，此次地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图11所示，在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则(　　)

图11

A．P先开始振动，震源距地震仪约36 km

B．P先开始振动，震源距地震仪约25 km

C．H先开始振动，震源距地震仪约36 km

D．H先开始振动，震源距地震仪约25 km

14. 难度：中等

一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图12中a、b所示，则(　　)

图12

A．该波的振幅可能是20 cm

B．该波的波长可能是8.4 m

C．该波的波速可能是10.5 m/s

D．该波由a传播到b可能历时7 s

二、计算题

15. 难度：中等

图13为一简谐波在t＝0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y＝Asin 5πt，求该波的速度，并画出t＝0.3 s时的波形图(至少画出一个波长)．

图13

16. 难度：中等

如图14所示，实线表示简谐波在t₁＝0时刻的波形图，虚线表示t₂＝0.5 s时的波形图．

(1)若T<(t₂－t₁)<2T，波向右传播的速度多大？

(2)若2T<(t₂－t₁)<3T，波向左传播的速度多大？