【讲与练】高中物理人教版(2019)选择性必修1：3.1 波的形成提能作业习题

第三章1.eq\f(基础巩固练,25分钟·满分60分)一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)1．关于机械波的下列说法中，正确的是(C)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；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；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。2．关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是(A)A．有机械振动必有机械波B．有机械波必有机械振动C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止解析：机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错，B对；波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C对；振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量消耗尽为止，D对。故符合题意的选项为A。3．下列关于横波、纵波的说法中正确的是(A)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，故横波、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，均可传播机械波的横波和纵波解析：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，横波、纵波也可能沿同一方向传播，如地震波，选项A正确，B错误；横波与纵波在同一介质中传播速度一般不同，如地震波中纵波比横波快，选项C错误；机械波的传播需要介质，横波可以在固体内、液体表面传播，不能在液体内和气体中传播，而纵波可以在固体、液体和气体中传播，选项D错误。4．下列关于波的现象的说法中正确的是(A)A．只要有机械波产生，一定可以找到产生机械波的波源B．把小石头扔到平静的湖水里，水面上便会激起水波，水波将促使水面上的漂浮物向远方运动C．某空间找不到机械波，则在这一空间一定没有波源D．横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此，横波和纵波不可能沿同一方向传播解析：我们在解决问题时，不能把几个并列的条件分开来看，A项中有机械波存在就一定具备了两个必要条件，所以A项正确；若只有波源而无介质，也不能产生机械波，所以C项错误；水波使漂浮物只可能在原平衡位置做上下振动，不能使漂浮物远去，故B项错误；横波和纵波的质点振动方向不同，但可沿同一方向传播，所以D项错误。5．(多选)一列波沿绳子向右传播，传播过程无能量损失，某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状。对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是(AD)A．它们的振幅相同B．质点D和F的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相同D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置解析：波源振动时，绳上各质点通过相互间的作用力跟着做受迫振动，不考虑传播中的能量损耗时，各质点的振幅均相同，选项A正确；波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着离波源近的质点振动。由题图可知，波源在左端，因此，质点D跟随离波源近的质点C向上运动，质点F跟随离波源近的质点E向下运动，两者速度方向相反，选项B错误；同理，此时质点A向下运动，质点C向上运动，两者速度方向也相反，选项C错误；由于此时B、C两质点都向上运动，B比C先到达最大位移处，然后B比C先回到平衡位置，选项D正确。6．(多选)一列绳波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为振动中的三个质点，a正向上运动。由此可知(AC)A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处解析：由波传播的规律知质点的振动是由先振动的质点带动后振动的质点，由题图知a质点向上运动，说明a质点左侧质点先于a质点振动，波是沿x轴正方向传播的，选项A正确；质点c和质点a之间有一波谷，质点c振动方向与质点a振动方向相反，质点c向下运动，选项B错误；质点b正向着平衡位置运动，故b比c先到达平衡位置，选项C正确；c比b先到达离平衡位置最远处，选项D错误。二、非选择题(共12分)7．(6分)如图所示，有一组学生做游戏来模拟波的传播。该游戏模拟的是_横波__的传播(选填“横波”或“纵波”)，因为学生下蹲与起立时身体的运动方向与模拟波的传播方向_垂直__(选填“平行”或“垂直”)。解析：同学们身体运动的方向与模拟波的传播方向垂直，故该游戏模拟的是横波。8．(6分)如图所示，把闹钟放在密闭的玻璃罩内，当闹铃振动时，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去，就听不到闹钟的铃声。试解释此现象。答案：机械波需要介质才能得以传播。当玻璃罩内有空气，铃声通过空气迫使玻璃罩发生同频率振动，将铃声传给外界。若玻璃罩内空气被抽出，因缺少传播振动的介质，闹钟的钟铃无法形成机械波，外界将听不到闹钟的铃声。eq\f(素能等级练,15分钟·满分40分)一、选择题(本题共4小题，每题7分，共28分)1．如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是(D)A．向左 B．向右C．向下 D．向上解析：由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，由图根据波的传播与质点振动的关系可以知道，B质点此时正向上振动，所以波源A质点刚开始的振动方向向上，选项D正确。2．(多选)下列关于机械波的说法中正确的是(ACD)A．相邻的质点是相互做功的B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D．除波源外波中各质点都做受迫振动解析：机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故选项A正确；波传播的过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，故选项B错误；每个质点都是由波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源的频率相同，并且都“仿照”波源振动，故选项C、D正确。3．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向沿y轴负方向，则(C)A．此波向x轴正方向传播B．此后质点C向y轴正方向运动C．质点C将比质点B先回到平衡位置D．质点E的振幅为零解析：已知质点F的运动方向沿y轴负方向，即质点F正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右向左传播，即此波向x轴负方向传播，选项A错误；此时质点C刚到达最大位移处，速度为0，此后向y轴负方向运动，选项B错误；质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C直接从波峰位置回到平衡位置，选项C正确；振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离，虽然此时质点E的位移为零，但其振幅不为零，选项D错误。4．(多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过eq\f(T,4)，质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是(ACD)A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B．图中所画的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后eq\f(T,4)D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动解析：据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后eq\f(T,4)的时间，所以选项A、C正确，B错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D正确。二、非选择题(共12分)5．(12分)如图所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下垂直直线方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝eq\f(T,4)时，1质点到达最上方，5质点开始向上运动，问：(1)t＝eq\f(T,2)时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t＝eq\f(3T,4)时，质点8、12、16