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文档简介

第1课时波的形成和传播对点训练知识点一波的形成与传播1(多选)机械波传播的是()A介质中的质点B质点的运动形式C能量D信息答案BCD解析机械波是振动在介质中向外传播的一种运动形式,质点不随波迁移,只是向外传递信息和能量,故A错误,B、C、D正确。2(多选)关于机械波的以下说法中,正确的是()A发生波动需要两个条件:波源和介质B波动过程是介质质点由近及远移动的过程C波动过程是能量由近及远传递的过程D波源与介质质点的振动都是自由振动答案AC解析波源(即振源)振动时,依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来,形成机械波。各质点只在平衡位置附近振动,并不随波向外迁移,仅把振源的振动形式和能量传播出去。波源和介质质点之间的相互作用力阻碍波源的振动,是一种阻力,所以波源的振动不可能是自由振动。相邻的介质质点间存在相互作用,故介质质点也不是自由振动。故A、C正确。3关于机械波的下列说法中,正确的是()A自然界所刮的风就是一种机械波B波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移C波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息D能传播机械波的介质一定是可以自由流动的答案C解析自然界所刮的风,实质上是由于压强差等因素引起的空气流动,不是机械波,所以A错误;波是运动形式的传播,是能量传递的一种方式,但各质点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B错误;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确;固体也能传播机械波,故D错误。4区分横波与纵波的依据是()A质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B波沿水平方向还是沿竖直方向传播C质点振动方向和波的传播方向平行还是垂直D波传播的距离远还是近答案C解析质点振动方向和波的传播方向在同一直线上为纵波,垂直则为横波,故C正确。5(多选)2017年8月8日在四川九寨沟发生了70级地震。地震产生的巨大能量以波的形式向远处传播,称为地震波,下列说法中不正确的是()A地震波是由机械振动引起的机械波B只要波源停止振动,地震波的传播就会立即停止C地震波既有横波,也有纵波D地震波具有的能量,随着波的传播将愈来愈强答案BD解析地震波是机械波,是由机械振动引起的,故A正确;波源停止振动后,波要继续向前传播,不会立即停止,故B错误;地震波有横波成分,也有纵波成分,故C正确;地震波具有能量,随着传播将愈来愈弱,故D错误。6下图中有一条均匀的绳,0、1、2、3、4是绳上一系列等间距的点。现在有一列简谐横波沿此绳传播。某时刻,绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图(b)所示(其他点的运动情况未画出),其中点12的位移为零,向上运动,点9的位移达到最大值。(1)试在图(c)中画出再经过T时的波形图;(2)试在图(d)中画出再经过T时的波形图。答案解析由图(b)可判断出均匀绳上的波是向右传播的,由图(b)这段波形可画出在图(b)所示时刻从质点0到质点15的波形图。由于介质中各质点都在各自平衡位置附近做往复运动,所以再经过T,质点9在平衡位置,质点12在正的最大位移处,由此可得出质点9到质点12间的波形,由这段波形也就知道了这一时刻整条绳上的波形。同理可分析再经过T时的波形图,如答案图所示。知识点二振动与波的关系及规律7机械波在传播过程中,关于波上各质点的运动情况,下列说法正确的是()A同一时刻各质点的位移都相等B同一时刻各质点运动的速率都相等C同一时刻各质点加速度都相等D各质点振动的周期、频率都相等答案D解析波在传播过程中,各质点重复波源的运动,而做受迫振动,但开始振动的时刻有先有后,各质点振动周期都等于波源振动的周期,对简谐波而言各质点振幅也都相等。故D正确,A、B、C错误。8关于振动和波的关系,下列说法正确的是()A如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止B发声体在振动时,一定会产生声波C波动的过程是介质质点由近及远的传播过程D波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程答案D解析波源停止振动,介质中的质点仍然还在振动,所以波仍继续传播,A错误;产生波的条件必须有介质,B错误:在振动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量,C错误,D正确。9(多选)一列横波某时刻的波形如图所示,则关于质点A的受力,下列说法中正确的是()A如果波向右传播,则质点A受到向上的作用力B如果波向右传播,则质点A受到向下的作用力C如果波向左传播,则质点A受到向上的作用力D如果波向左传播,则质点A受到向下的作用力答案BD解析无论波向左传播还是向右传播,回复力始终指向平衡位置,质点A的受力方向始终向下,故B、D正确。10如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,如图中箭头所示,由此可判定此横波()A向右传播,且此时质点B正向上运动B向右传播,且此时质点C正向下运动C向左传播,且此时质点D正向上运动D向左传播,且此时质点E正向下运动答案C解析一个质点的振动,带动相邻质点的振动,A点向上,说明被右边的质点带动,波源在右侧,故C正确。知识点三综合应用11已知某次地震中纵波与横波的传播速度分别为91 km/s 和37 km/s。某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为78 s,若机械波在地面内是匀速传播的,且传播的速度v、传播的距离s和传播距离s所用的时间t满足v。请你通过分析计算来完成下面问题:(1)求地震中心到此地震观测中心的距离;(2)请你分析在观测中心的工作人员当时所感觉到的地面振动方向。(设震源在地震观测中心正下方,工作人员对地面振动方向的感觉用“上下振动”“左右晃动”来说明)答案(1)486 km(2)先是上下振动,随后又增加了左右晃动解析(1)设地震中心到观测中心的距离为x,则有78 s,解得x486 km。(2)由于纵波传播得快,故地震发生时纵波最先到达观测中心,因此在那里的人们先是感到地面上下振动,当横波到达后,又增加了左右晃动的感觉。易错点由振动方向确定波的传播方向12一列横波在某时刻的波形图象如图所示,此时质点F的运动方向向下,则下列说法正确的是()A波水平向右传播B质点H与质点F的运动方向相同C质点C比质点B先回到平衡位置D此时刻质点C的加速度为零易错分析由于不清楚波的形成过程,即质点要重复它前一质点(离波源更近)的振动情况,错选A;错误认为只要在平衡位置的同侧,振动方向就相同,而错选B。答案C解析由于质点F要追随和它邻近的并且离波源稍近的质点运动,又知道质点F的运动方向是向下的,则与它邻近的离波源稍近的质点的位置应在它的下方,对照图象可以判定出波源在质点F的右方,故波是向左传播的,所以A错误;与质点H邻近的并且离波源稍近的质点I的位置在质点H的上方,则质点H的运动方向是向上的,所以B错误;用同样的方法可以判断出质点C要向下运动直接回到平衡位置,而质点B则先向上运动到达最大位移处后再返回平衡位置,这样质点C要比质点B先回到平衡位置,故C正确;质点C此时处在最大位移处,其加速度最大,所以D错误。明确质点间的带动作用及F点的振动方向,判断出波的传播方向,是解题的关键。提升训练一、选择题1下面关于横波、纵波的说法中正确的是()A同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波B由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,因此横波、纵波不可能沿同一方向传播C横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等D只要存在介质,不管是固体、液体或气体,均可传播横波和纵波答案A解析同一波源产生的波中可同时具有横波、纵波,如地震波,A正确;虽然传播这两种波的介质质点振动方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播,B错误;在同一介质中,横波和纵波传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,C错误;横波可以在固体内传播,不可以在液体、气体中传播,而纵波可在固体、液体和气体中传播,D错误。2(多选)下列关于波的说法正确的是()A波是物质在空间的传播B波是振动在介质中的传播C波可以传递能量D波可以传递信息答案BCD解析波是振动在介质中的传播,可以传递能量,也可以传递信息。故B、C、D正确。3(多选)下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是()A某物体做机械振动,它周围的介质中就一定产生机械波B波源停止振动后,已形成的机械波仍能在介质中继续传播C机械波传播的只是机械振动的形式和能量,参与波动的质点并不随波迁移D振动是变速的,波动是匀速的答案ABC解析机械振动在介质中的传播形成机械波,A正确;由于机械波已在介质中形成,当波源停止振动,已振动的质点又形成新的波源,使机械波仍在介质中传播,B正确;由机械波的传播特点可知,C正确;波只有在同种均匀介质中才会匀速传播,D错误。4如图所示为波源开始振动后经过一个周期的情景图,设介质中质点的振动周期为T,下列说法中正确的是()A若M点为波源,则M点开始振动时方向向下B若M点为波源,则P点已经振动了TC若N点为波源,则P点已经振动了TD若N点为波源,则该时刻P质点动能最大答案C解析若M点为波源,又因为是经过一个周期的波形,此时M点的振动方向向上,即为开始振动时的方向或者波传到了N点时N点的振动方向,即波源开始振动时方向向上;波传到P点要经过T,故P点已振动了T。若N点为波源,N开始振动时方向向下,波传到P点要经过T,故P点已振动了T;而此时P点在最大位移处,速度为零,动能最小。故C正确。5(多选)把闹钟放在密闭的玻璃罩内,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声。但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声。这说明()A声波是纵波B抽去玻璃罩内的空气后,闹钟不再响铃了C气体和固体都能传播声音D声波不能在真空中传播答案CD解析根据题中叙述的现象,无法说明声波是纵波,A错误;抽去玻璃罩内的空气,不会使闹钟停止响铃,B错误;抽去玻璃罩内的空气前,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声,说明玻璃罩和空气都能传播声音,C正确;抽去玻璃罩内的空气后,就听不到闹钟的铃声,说明声波不能在真空中传播,D正确。6在一平静的湖面上漂浮着一轻木块,向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,关于木块的运动情况,以下说法正确的是()A木块将被推至远处B木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力大小有关C因不知道木块离波源的距离,它可能被波推动,也可能不被波推动D无论木块离波源的远近如何,它都不能被推动,只能在湖面上做上下振动答案D解析根据波的传播特点,可知水波虽向四周传播,水本身并未向四周运动,因此木块只能随水波上下起伏,不能被推动,故D正确。7关于在太空行走的宇航员们能否用语言交流思想的说法中正确的是()A由于宇航员处于失重状态不能引起声带的振动,所以不能用语言交流思想B由于宇航员穿着宇航服,有声音也听不见,所以不能用语言交流思想C由于宇宙太空没有空气,声带的振动不能向外传播,所以不能用语言交流思想D能用语言直接交流思想答案C解析机械波传播需要介质,而太空中无空气,声波无法传播,故C正确。8(多选)把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来,手有规律地上下振动,则()A在弹簧上形成一列机械波B在弹簧上形成波峰和波谷C弹簧上的质点自上而下振动D弹簧上的机械波自上而下传播答案AD解析弹簧上的质点均在自己的平衡位置附近振动,形成一列自上而下传播的机械波,A、D正确;弹簧波是纵波,有疏部和密部,无波峰和波谷,B错误;弹簧上的质点均在平衡位置附近往复振动,有时向上振动,有时向下振动,C错误。92017年8月8日,四川九寨沟发生里氏70级地震,若此次地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成,如图所示,在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s开始振动,则()AP先开始振动,震源距地震仪约36 kmBP先开始振动,震源距地震仪约25 kmCH先开始振动,震源距地震仪约36 kmDH先开始振动,震源距地震仪约25 km答案A解析纵波比横波传得快,P先开始振动,设震源与地震仪相距为x,则5 s,可得x36 km,故A正确。10(多选)在学到“机械振动与机械波”时,四位同学就自己看到的现象,发表自己的观点,让你从物理学的角度来看,你认为他们谁说的对()小张说:医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波。小王说:军队过桥时不能齐步走,就是因为怕产生共振,损坏了桥,火车过铁桥时要减速,也是同样的道理。小李说:我家的木板门,春夏季听不到响声,一到秋冬季节,就开始嘭嘭作响,这是风吹振动的。小赵说:树叶在水面上下振动说明,机械波并不向外传递介质。A小张说的对 B小王说的对C小李说的对D小赵说的对答案ABD解析固体可以传递机械波,且传递机械波最快,故A正确;军队过桥时不能齐步走,就是因为怕产生共振,使振幅最大,导致桥损坏,同样火车过铁桥时也要限速,也是这个道理,故B正确;小李说法不对,可以这样想,一年四季哪个季节都有风,如果是因为风,那春夏季也会响,所以小李的说法错误。另外其实冬天天气冷,物体会比较“硬”更容易振动发声,而夏天物体比较“软”,不容易振动发出声,试想你拿一个石头分别敲在地板上和敲在棉花上,发出的响度是不同的,故C错误;树叶在水面上下振动,只是在它的平衡位置附近振动,并没有随波迁移,故D正确。二、非选择题11利用声音在空气里和钢铁里传播速度不同可以测定钢铁桥梁的长度,从桥的一端用锤敲击一下桥,在桥的另一端的人先后听到了两次声音,并测得两次声音相隔时间t45 s,已知空气中声速v1340 m/s,钢铁中声速v25000 m/s,利用以上数据你能求出桥长吗?答案16416 m解析由题

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