波长、频率和波速的关系
共149题

· 波长、频率和波速的关系

波长、频率和波速的关系
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题型：单选题

单选题 · 6 分

在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s，振幅为A。M、N是平衡位置相距2 m的两个质点，如图所示，在t＝0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处，已知该波的周期大于1 s，则（　　）

A该波的周期为

B在时，N的速度一定为2 m/s

C从t＝0到t＝1 s，M向右移动了2 m

D从到，M的动能逐渐增大

正确答案

解析

由题意知：λ＋hλ＝2m，（n＝0,1,2,3，…），所以周期，由于T＞1 s，n只能取0，，A项错误；波传播速度不是各质点移动速度，质点也不随波迁移，B、C两项错误；质点M在竖直方向做简谐振动，从到正好处于到之间，质点M从最高处向平衡位置运动，速度越来越大，D项正确。

知识点

波的形成和传播波长、频率和波速的关系

题型：简答题

简答题 · 12 分

（1）某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示，在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m，测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s，由此可知

①波长λ＝______________m；

②当B点离开平衡位置的位移为＋6cm时，A点离开平衡位置的位移是____________cm。

（2）一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为，现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜，不考虑棱镜内部的反射，若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧（如图），且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角θ可在什么范围内取值？

正确答案

见解析。

解析

（1）①由题图可知，振动周期s，A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s，则相距为半个波长，所以波长为20m；

②相距半个波长的两点振动位移等大反向，因此为cm。

（2）

设入射光经玻璃折射时，入射角为i，折射角为r，射至棱镜右侧面的入射角为，根据折射定律有

①

由几何关系得

②

当i=0时，由①式知r=0，有最大值(如图)，由②式得

③

同时应小于玻璃对空气的全反射临界角，即

④

由①②③④式和题给条件可得，棱镜顶角的取值范围为

⑤

知识点

波长、频率和波速的关系光的反和折射

题型：简答题

简答题 · 15 分

（1）如图，一个三棱镜的截面为等腰直角，为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。该棱镜的折射率为。（填入正确选项的字母）

（2）波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中轴上的O、A两点处，OA=2m，如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为4m/s。已知两波源振动的初始相位相同。求：

（i）简谐横波的波长；

（ii）OA间合振动振幅最小的点的位置。

正确答案

见解析

解析

（1）

根据折射率定义有，‍，，已知∠1=450∠2+∠3=900，解得：n=

（2）

（i）设简谐横波波长为，频率为，波速为，则 ①

代入已知数据得 ②

（ii）以为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差为 ③

其中x、以m为单位。

合振动振幅最小的点的位置满足为整数 ④

联立③④式，得 ⑤

知识点

波长、频率和波速的关系光的反和折射

题型：单选题

单选题 · 6 分

一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是

A沿x轴负方向，60m/s

B沿x轴正方向，60m/s

C沿x轴负方向，30 m/s

D沿x轴正方向，30m/s

正确答案

解析

从甲图的波动图像可知，质点P向y轴负方向运动说明波沿x轴负方向传播，从图中还可在波长为24m,周期为0.4秒，可得到波速为60m/s;所以答案选A

知识点

波长、频率和波速的关系

题型：单选题

单选题 · 6 分

一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的

A周期

B波速

C波长

D频率

正确答案

解析

只能确定波长，正确答案C。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间差或波的传播方向，因此无法确定波速、周期和频率。

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系

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