第3章 第2节第2课时 波长、频率和波速（word版含答案）

人教版高中物理选修一 第3章 第2节第2课时 波长、频率和波速 能力
一、单项选择题（共4小题；共16分）
1. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点 、 、 ，则
A. 此刻 的加速度最小
B. 此刻 的速度最小
C. 若波沿 轴正方向传播，此刻 向 轴正方向运动
D. 若波沿 轴负方向传播， 比 先回到平衡位置
2. 如图所示为一列沿 轴负方向传播的简谐横波，实线为 时刻的波形图，虚线为 时的波形图，波的周期 ，则
A. 波的周期为
B. 在 时， 点沿 轴正方向运动
C. 经过 ， 点经过的路程为
D. 在 时， 点到达波峰位置
3. 如图所示为一列沿 轴正方向传播的简谐横波在 时刻的波形图，已知该波的周期为 ， 、 、 、 为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是
A. 在 时，质点 的速度达到最大值
B. 在 时，质点 的加速度达到最大值
C. 从 时刻起，质点 比质点 先回到平衡位置
D. 从 时刻起，在一个周期内， 、 、 、 四个质点所通过的路程均为一个波长
4. 一列简谐横波沿 轴传播， 、 为 轴上的两质点，平衡位置分别为 ；（）。 点的振动规律如图所示．已知波速为 ，在 时 的位移为 ，则下列判断正确的是
A. 从 时刻起的 内， 质点随波迁移了
B. 时，质点 的位移为
C. 若波沿 轴正向传播，则可能
D. 若波沿 轴负向传播，则可能
二、双项选择题（共2小题；共8分）
5. 如图所示， 是 轴上的上、下振动的波源，振动频率为 。激起的横波沿 轴左右传播，波速为 。质点 、 到 的距离分别为 ，，且都已经开始振动。若此时刻波源 正通过平衡位置向上振动，则该时刻
A. 位于 轴上方，运动方向向下
B. 位于 轴下方，运动方向向上
C. 位于 轴上方，运动方向向上
D. 位于 轴下方，运动方向向下
6. 一列沿 轴负方向传播的简谐横波，在 时刻的波形如图中实线所示， 时刻的波形如图中虚线所示。则该波的传播速度可能是
A. B. C. D.
三、解答题（共1小题；共13分）
7. 一根弹性绳沿 轴方向放置，左端在原点 处，用手握住绳的左端使其沿 轴方向做周期为 的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波。绳上质点 的平衡位置为 ，振动传播到质点 时的波形如图所示。求：
（1）绳的左端振动后经过多长时间传播到质点 ；
（2）质点 开始振动时，绳的左端已通过的路程；
（3）如果从 开始振动计时，画出质点 振动的位移 时间图线。
答案
第一部分
1. C
【解析】由 可知，质点 的加速度最大，故A选项错误。质点 处于平衡位置，速度最大，故B选项错误。波沿 轴正方向传播时，由“同侧法”得 向 轴正方向运动，故C选项正确。同理，波沿 轴负方向传播时，质点 向下运动，质点 向上运动， 先回到平衡位置，故D选项错误。
2. D
3. B
【解析】在 时，质点 到达波峰，速度为零，达到最小值。故A错误；
由图看出，此时刻波离 点的距离等于 波长，则波传到 点需要 周期的时间，传到 后 向下起振，在 时， 点到达波谷，加速度达到最大值。故B正确；
简谐波沿 轴正方向传播， 时刻 、 两点的速度方向均向上，则从 时刻起，质点 比质点 先回到平衡位置。故C错误；
从 时刻起，在一个周期内， 、 、 三个质点所通过的路程均为一个波长，而波还未传到 点。故D错误。
4. D
【解析】根据图象可知该波的周期为 ，振幅为 。
在波传播过程中，各质点在自已的平衡位置附近振动，并不随波传播，故A错误；
由图可知， 时，质点 的位移为 ，故B错误；
已知波速为 ，则波长：；
由图可知，在 时刻 位于平衡位置而且振动的方向向上，而在 时 的位移为 ，位于正的最大位移处，可知若波沿 轴正向传播，则 与 之间的距离为：（），可能为： 、 ，不可能为 ，故C错误；
结合 C 的分析可知，若波沿 轴负向传播，则 与 之间的距离为：（），可能为： 、 ，故D正确。
第二部分
5. A， D
【解析】由 ，可得 ，，去整（），留零（）， 的振动状态应跟与振源 相距 的 相同（如图所示），由此可判断 点在 轴上方，运动方向向下；，去整（），留零（），由 ，知 点在 轴下方，运动方向向下，故A、D正确。
6. B， D
第三部分
7. （1）
【解析】由图可知，波长 ，则波速：
振动从 传播到质点 经历的时间：。
（2）
【解析】因 ，所以质点 开始振动时，绳的左端已通过的路程为：
。
（3）
【解析】由上可知，经 波传播到 点，由波形图知各质点的起振方向向下，振幅为 ，周期与波的周期相同即 ，所以质点 的振动图象如图所示：
第1页（共1 页）