《2024年新编高中同步作业高中物理选择性必修第一册人教版》

[探究活动]
一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x轴上有P、M、Q三点，从波传到x = 5 m的M点时开始计时，如图所示，已知t1 = 0.7 s时M点第二次出现波峰。

（1）这列波传播的速度。
（2）从t = 0时刻起到t2 = 1 s止，质点Q（x = 9 m）通过的路程。

答案： 提示：
(1)简谐横波沿x轴正方向传播，根据波动规律可知，M点开始振动时，沿y轴负方向振动。t1 = 0.7 s时M点第二次出现波峰，根据波动规律可知，M点振动了$1\frac{3}{4}$个周期，计算可知，周期T = 0.4 s。分析题图可知，波长λ = 4 m，根据波长、频率和周期的关系可知，波速v = $\frac{\lambda}{T}$ = 10 m/s。
(2)波沿x轴正方向匀速传播，质点Q开始振动的时间t' = $\frac{x_{MQ}}{v}$ = 0.4 s，从t = 0时刻起到t2 = 1 s止，质点Q振动的时间Δt = t2 - t' = 0.6 s，此时质点Q振动了$1\frac{1}{2}$个周期，通过的路程s = 6A = 60 cm。

[评价活动]
1. 位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，如图所示。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（ ）

A. f1 = 2f2，v1 = v2
B. f1 = f2，v1 = 0.5v2
C. f1 = f2，v1 = 2v2
D. f1 = 0.5f2，v1 = v2

答案： C 解析：波的频率由波源的频率决定，由于波源相同，则f1 = f2；由公式v = fλ得$\frac{v_1}{v_2}$ = $\frac{\lambda_1f_1}{\lambda_2f_2}$ = $\frac{\lambda_1}{\lambda_2}$ = $\frac{2}{1}$，所以v1 = 2v2。选项C正确。

2.（2023·新课标卷）船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的 （ ）
A. 波速和波长均不同
B. 频率和波速均不同
C. 波长和周期均不同
D. 周期和频率均不同

答案： A 解析：周期和频率由声源决定，所以声波在不同介质中传播时频率和周期相同；波速由介质决定，并与温度有关，所以波速不同，根据v = λf可知波长也不同。故选项A正确。

3.（多选）三条在同一水平面上相互平行的弹性绳，在左端同一位置同时开始振动，经过一定时间后出现如图所示的情况，MN是距三条弹性绳左端距离相同的一条虚线，A、B同时到达虚线MN，则 （ ）

A. B的波长最长
B. A的振动频率最大
C. 三列波的传播速度相等
D. C与A、B的材料一定不同

答案： ABD 解析：由题图可知，B的波长最长，A、B的传播速度相等，C的传播速度最小，选项A正确，C错误；由于机械波的传播速度与介质本身的性质有关，所以C与A、B的材料一定不同，选项D正确；在相同时间内，A的波源做全振动的次数最多，因此A的振动频率最大，选项B正确。