高中物理高考知识点《波长、波速和频率的关系》考点预测（2018年押题版） - 高考物理题库

1、简答题一列横波沿直线在空间传播，某一时刻直线上相距为d的M、N两点均处在平衡位置，且M、N之间仅有一个波峰，若经过时间t，N质点恰好到达波峰位置，则该列波可能的波速是多少？

参考答案：

本题解析：本题没有给定波的传播方向，仅告诉我们在某一时刻M、N两点均处在平衡位置，且M、N之间仅有一个波峰．由此我们可以推想，处在直线MN上的各个质点在该时刻相对平衡位置的位移可能会有以下四种情况，即波的图像有以下四种图形（如图18中A、B、C、D图，各图中均为左端为M，右端为N）：

若波的传播方向由M到N，那么：
在A图中，经过时间t，N恰好到达波峰，
说明时间t内波向右前进的距离，且，所以波速．
在B图中，经过时间t，波峰传到N点，
则波在时间t内向右前进的距离，且，
所以波速．
在C图中，经过时间t，波向右前进的距离，且，
所以波速．
在D图中，经过时间t，波向右前进的距离，且，
所以波速．
若波的传播方向从N到M，那么：
在A图中，质点N此时要向下振动，经过时间t，N到达波峰，则时间，
在时间t内波向左前进的距离，所以波速．
在B图中，经过时间t， N到达波峰，则时间，
此时间内波向左前进的距离，所以波速．
在C图中，波在时间t内向左前进的距离，且，所以波速
．
在D图中，质点N经过变为波峰，所以，在时间t内波向左前进的距离
，所以波速．
所以该列波可能的波速有五种、、、、．
其实上述解决问题的方法过于程序化，如果能够判断出八种情况下该时刻波形图上的波峰在传播方向上到N点的距离S，波速v就等于．例如：最后一种情况中，波峰在传播方向上到N点的距离，所以波速．其它情况读者可自行解决

本题难度：简单

2、选择题不定项选择
关于机械波的波速和波长，下列说法中正确的是（ ? ）
A．横波中相邻的两个波峰之间的距离、纵波的密部中央和疏部中央间距都是一个波长
B．两个相邻的速度相同的质点间的距离是一个波长
C．波由一种介质进入另一种介质波速和波长都要改变
D．机械波在同一种均匀介质中是匀速传播的

参考答案：CD

本题解析：

本题难度：简单

3、简答题已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示．t2-t1=0.02s，求：
（1）该波可能的传播速度．
（2）若已知T＜t2-t1＜2T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速．
（3）若0.01s＜T＜0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速． 91考试网

参考答案：
（1）若简谐横波是向右传播，在t2-t1内波形向右匀速传播最短距离为13λ
根据波的周期性得波传播的距离为x=(n+13)λ，（n=0，1，2，…）；
波速v=xt=(n+13)λt2-t1=100（3n+1）m/s?（n=0，1，2，…）；
? 同理可得若该波是向左传播的，可能的波速v=100（3n+2）m/s?（n=0，1，2，…）
（2）P质点速度向上，说明波向左传播，T＜t2-t1＜2T，说明这段时间内波是向左传播了53个波长，
则由第（1）问波速表达式v=100（3n+2）m/s?（n=0，1，2，…）可知，n取1得到
? v=500m/s?
（3）“Q比R先回到平衡位置”，说明波是向右传播的．由题0.01s＜T＜0.02s，即t2-t12＜T＜t2-t1
? 也就是T＜t2-t1＜2T，则这段时间内波只可能向右传播了43个波长，
? 由第（1）问波速表达式v=100（3n+1）m/s?（n=0，1，2，…）可知，n取1
得到v=400m/s．
答：（1）该波可能的传播速度为：若简谐横波是向右传播，波速v=100（3n+1）m/s?（n=0，1，2，…）；
若波是向左传播的，波速v=100（3n+2）m/s?（n=0，1，2，…）
? （2）若已知T＜t2-t1＜2T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上，可能的波速为500m/s．
? （3）若0.01s＜T＜0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，可能的波速为400m/s．

本题解析：

本题难度：一般

4、计算题下图为一列横波在某时刻的波动图象，此波中d质点到达波谷的时间比e质点早0.05 s。

求：①此列波的传播方向和波速是多大?
②1.0 s内b质点通过的路程是多少?