《频率和波速》频率和波速

1单选题

关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　）

波在介质中传播的频率由波源决定，与介质无关

如果波源停止振动，形成的波也立即停止传播

物体做机械振动，一定产生机械波

波源振动越快，波的速度越大

题目答案

答案解析

分析：

形成机械波的条件是：一是机械振动；二是有传播振动的介质．介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同．波源停振时，介质中的波动不会立即停止．

解答：

解：选项1-、波的传播频率等于振源机械振动的频率，与介质无关，故选项1-正确；

选项2-、波源停振时，由于惯性，介质中各质点还要振动一会儿，不会立即停止．故选项2-错误．

选项3-、根据机械波的产生条件可知，如果没有介质，机械振动不会形成机械波，故选项3-错误；

选项4-、波的传播速度与介质有关，和波源的振动无关，故选项4-错误；

故选：选项1-

点评：

本题考查对机械波形成过程的理解能力．抓住形成机械波的条件、频率特点等是关键．明确波速由介质决定，而频率由振源决定

2多选题

(多选)一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（　　）

振幅一定为A

周期一定为T

速度的最大值一定为v

开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离

若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同

题目答案

ABE

答案解析

分析：

波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同，质点的振动速度大小跟波速无关．

解答：

解：A、B、D波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同，A、B正确，D错误；

C、质点的振动速度大小跟波速无关，C错误；

E、s=vT，则s等于一个波长，即P点与波源质点相位相同，振动情况总相同，位移总相同，E正确．

故选ABE

点评：

本题考查了波动和振动的区别和联系，质点振动的速度是呈周期性变化的．

3单选题

下列关于机械波说法中正确的是（　　）

有机械振动必有机械波

波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同

声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播，且其频率不变

沿水平方向传播的机械波叫横波

题目答案

答案解析

分析：

有机械振动才有可能有机械波，波的传播过程中质点只在平衡位置附近振动，不随波逐流．波的传播速度与质点振动速度没有直接关系，当振动方向与传播方向垂直时，才是横波．

解答：

解：A、有机械波必有机械振动，而有机械振动若没介质不会形成机械波．故A错误；

B、波速与介质有关同一种波在同一介质中速度是相同的，与振动速度无关，故B错误；

C、声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播，且其频率不变，故C正确；

D、如果传播方向与振动方向相互垂直的机械波叫横波．故D错误；

故选：C．

点评：

机械波产生的条件是振源与介质，波传播的是振动这种形式，掌握横波与纵波的区别．

4多选题

(多选)下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是（　　）

介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等

介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等

波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致

横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍

横波中相邻的波峰与波谷对应平衡位置间的距离一定是波长的二分之一

题目答案

ADE

答案解析

分析：

简谐波传播过程中，介质中质点做简谐振动，介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等．质点振动的速度与波的波速是两回事．纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向在同一直线上．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离是质点振幅的两倍．

解答：

解：A、简谐波传播过程中，介质中质点在波源驱动力的作用下做受迫振动，其振动周期都等于波的振动周期．故A正确．

B、质点振动的速度和相应的波的波速不同，简谐波在同一均匀介质中传播时速度不变，而质点做简谐运动的速度随时间做周期性变化．故B错误．

C、纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向在同一直线上，但不是总是一致．故C错误．

D、横波的波峰与波谷在振动方向上的距离是质点振幅的两倍．故D正确．

E、介质中质点每完成一次全振动，即经过一个周期时间，波向前传播一个波长，而相邻的波峰与波谷对应平衡位置间的距离是波长的二分之一，故E正确．

故选：ADE．

点评：

本题考查对描述波的基本物理量的理解．质点振动的周期和频率就等于波的周期与频率，常常不加区分，并掌握波长的概念．

5多选题

(多选)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（　　）

它的振动速度等于波的传播速度

它的振动方向一定垂直于波的传播方向

它在一个周期内走过的路程等于四个振幅

它的振动频率等于波源的振动频率

题目答案

答案解析

分析：

波动过程是传播波源的振动形式和能量的过程，振动质点并不随波一起传播，二是在自己平衡位置振动，因此明确波的形成是解本题关键

解答：

解：A、在同种均匀介质中波的传播过程中传播速度为定值，而质点的在平衡两侧做简谐运动，其速度大小是变化的，和波速无关，故A错误；

B、在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直，故B错误；

C、质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，并非一个波长，故C正确；

D、每个质点都在重复波源的振动因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，故D正确．

故选：CD．

点评：

本题考察了波的形成和传播这一基础性知识，在学习过程中对于基础知识应当加强理解．

6单选题

一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示．下列说法中正确的是（　　）

该波的波速逐渐增大

该波的波速逐渐减小

该波的频率逐渐增大

该波的频率逐渐减小

题目答案

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分析：

波速是由介质的性质决定的，与波长无关．由图读出波长的变化，由波速公式v=λf分析频率的变化．

解答：

解：A、B波速是由介质的性质决定的，与波长无关．故该波的波速保持不变．故AB错误．

C、D由图看出，该波的波长逐渐减小，而波速一定，由波速v=λf分析得知频率逐渐增大．故C正确，D错误．

故选C

点评：

本题关键要抓住波速是由介质决定，保持不变，再由波速公式分析频率的变化情况．

7多选题

(多选)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法中，正确的是（　　）

弹簧振子的周期与振幅有关

横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定

单位时间内经过介质中某一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率

在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度

题目答案

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分析：

简谐运动的周期与振幅均无关，波速与介质的性质有关，与波源无关，单位时间内经过介质中某点的完全波的个数，就是这列简谐波的频率，在波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两回事．

解答：

解：A、弹簧振子的周期与振幅无关，这种性质叫等时性．故A错误．

B、波速与介质的性质有关，与波源无关，同一种波在同一介质中速度是相同的．故B正确．

C、波源的振动以波的形式传播出去，波的频率等于介质中各质点的振动频率，单位时间内经过介质中某点的完全波的个数，就是这列简谐波的频率，故C正确．

D、在波传播方向上的某个质点做简谐运动，速度是周期性变化的，而在同一均匀介质传播的波，传播过程中速度不变．故D错误．

故选：BC

点评：

简谐运动的周期与振幅无关的特性称为等时性．质点的振动与波动有联系，也有区别，速度不同，不能混淆．

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