- 波长、频率和波速的关系
- 共149题
[物理—选修3-4]（15分）
32.（5分）机械波在x轴上传播，在t=0时刻的波形如图中的实线所示，在t=0.15s时刻的波形如图中的虚线所示。已知该波的周期大于0.15s。该波的振幅是 ，
若波沿x轴负方向传播，则波速大小v=
33.（10分）如图，置于空气中的直角三棱镜ABC，AB长为2a、折射率为
正确答案
（1）5cm， v=300cm/s（或3m/s）（评分：答对一空给3分，答对两空给5分）
解析
由波的图象可得此波的振幅是5cm；
若波沿x轴负方向传播，则有
故波速为
考查方向
横波的图象；波长、频率和波速的关系
解题思路
由波的图象可得波的振幅，因简谐横波在x轴上传播，由实线形成虚线，若沿x轴负方向传播，根据波的周期性，可得出向左传播时波速的通项，即可求得波速.
易错点
关键由波形图及波的传播方向确定
正确答案
解析
由
由于
由几何关系可知，光线在三棱镜中传播的距离
设光在三棱镜内的速度为v，由
由
考查方向
光的折射定律
解题思路
根据折射定律求出光线在AB面的折射角，根据
易错点
正确画出光路图，结合折射定律，灵活运用几何知识进行求解.
4．甲、乙两图分别表示一简谐横波在传播方向上相距3.0m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5m，则该波的波速大小可能是 （）
正确答案
解析
由图可知两质点的振动图象反相，T=0.2s，则有
当n=0时，v=30m/s； 当n=1，v=10m/s； 当n=2，v=6m/s．由于n是整数，v不可能是15m/s和20m/s．故B正确．
故选：B
考查方向
横波的图象．
解题思路
由两个质点的振动图象分析它们状态关系，确定距离与波长的关系，列出波长的通项式，由通项式代入解特殊值．
易错点
本题解题关键是根据两质点的振动状态，结合波的周期性列出通项，培养运用数学知识解决物理问题的能力．
知识点
5．如图所示，S点是波源，其振动频率为100Hz，所产生的横波向右传播，波速为80m/s，P、Q是沿波传播方向上的两个质点，已知SP=4.2m,SQ=5.2m，当P点通过平衡位置向下运动时，以下说法正确的是
正确答案
解析
由v=λf得，波长
结合波形可知，此时刻S在波谷，Q在波峰,故B正确，ACD错误;
考查方向
波的形成和传播；波长、频率和波速的关系
解题思路
由振动的频率和波速，根据波速公式v=λf求出波长λ，分析PS、QS与波长的关系，结合波形，确定此时刻S、Q两质点所处的位置.
易错点
关键找到SP与SQ与波长的关系.
知识点
14.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3m的甲、乙两个小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下振动30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．则这列水面波的（ ）
正确答案
解析
据题意可知甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，则1.5λ=3m得：λ=2m．由于小木块每分钟振动30次，则得木块振动的频率
考查方向
波长、频率和波速的关系；横波的图象
解题思路
由题可知，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，说明两木块平衡位置间的距离等于1.5波长，即可求出波长，由小木块每分钟振动30次，求出每秒振动的次数即为频率，再由波速公式v=λf求波速.
易错点
关键理解波长和频率的物理含义，从题意得到波长和频率.
知识点
13.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则（ ）
正确答案
解析
A、由图读出，该波的振幅为A=10cm,故A错误;
BC、由图看出，在t=0时刻，质点b经过平衡位置向上运动，质点a位于波谷，波由a向b传播，结合波形得到：a、b间距离与波长的关系为：
D、该波由a传播到b的时间为
考查方向
简谐运动的振动图象; 波长、频率和波速的关系
解题思路
根据振动图象读出质点的振幅，即为该波的振幅．由图读出同一时刻a、b两质点的位置和速度方向，结合波形分析质点间的距离与波长的关系，得到波长的通项，再求解波长的特殊值，求出波速的通项，求解波速的特殊值.
易错点
关键找到a与b相距的距离与波长之间的通项表达式.
知识点
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