2024高中物理课下能力提升七第十二章第1节波的形成和传播含解析新人教版选修3-4

PAGEPAGE1波的形成和传播[基础练]一、选择题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2．(2024·柳州高二检测)有关纵波与横波，下列说法中正确的是()A．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向肯定相同B．对于横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直C．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能D．横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播3．一列横波在某时刻的波形如图所示，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的加速度为零4．《枫桥夜泊》中出名句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉余音未绝，分析其缘由可能是()A．大钟的回声B．大钟在接着振动，空气中接着形成声波C．人的听觉发生“暂留”的原因D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动5．一个小石子投向安静的湖水中心，激起圆形水纹一圈圈向外传播，假如此时树上一片树叶落在水面上，则树叶将()A．沿水纹做圆周运动B．在落下处上下振动C．慢慢漂向湖心D．慢慢漂向湖畔二、非选择题6．细绳的一端在外力作用下从t＝0时刻起先上下振动，激发出一列横波，在细绳上选取15个点，图甲为t＝0时刻各点所处的位置，图乙为t＝eq\f(T,4)时刻的波形图(T为波的周期)。在图丙中画出t＝eq\f(3T,4)时刻的波形图。[提能练]一、选择题1．[多选](2024·眉山高二检测)一列机械波由波源向四周传播出去，则()A．介质中各质点由近及远地传播出去B．波源的振动形式由近及远地传播出去C．介质中各质点只是振动而没有迁移D．介质中各质点振动的能量由近及远地传播出去2．如图是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可推断波源A点起先的振动方向是()A．向左B．向右C．向下D．向上3．(2024·龙岩高二检测)如图所示，O是波源，a、b、c、d是波传播方向上四个质点的平衡位置，且Oa＝ab＝bc＝cd，t1＝0时各质点均静止在平衡位置，波源O起先沿y轴正方向做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的波形为余弦函数曲线的波。在t2＝0.3s，波源O第一次到达负向最大位移处，波恰好传到c点。下列说法正确的是()A．波的周期为12sB．t2＝0.3s，a质点向y轴正方向运动C．t2＝0.3s，b质点的加速度达正向最大D．当d点起先振动时的起振方向沿y轴正方向4．[多选]如图所示为波源起先振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法中正确的是()A．若M点为波源，则M点起先振动时方向向上B．若M点为波源，则P点已经振动了eq\f(3,4)TC．若N点为波源，则P点已经振动了eq\f(3,4)TD．若N点为波源，则该时刻质点P动能最大5．一列横波正沿水平方向由西向东传播，则下列说法中正确的是()A．波中各个质点都在由西向东运动B．波中各个质点肯定沿水平方向振动C．波中各个质点肯定沿竖直方向振动D．以上说法都错误二、非选择题6．日本福岛曾经发生过里氏9.0级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表旁边的传播速度分别是9.1km/s和3.7km/s，在某地的观测站中，记录了纵波和横波到达该地的时间差为5.4s。(1)求这个观测站距震中的距离x；(2)观测站首先视察到的是上下振动还是左右摇摆？答案[基础练]1．解析：选BCD机械波是振动在介质中向外传播，质点不随波的传播而迁移，只是向外传播信息和能量及运动形式，B、C、D正确。2．解析：选B对于纵波，质点的振动方向有时与波的传播方向相同，有时与波的传播方向相反；对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直，A错误，B正确；无论纵波还是横波，质点只能在平衡位置旁边振动，不随波迁移，C错误；横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体、气体中传播，D错误。3．解析：选C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，比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，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，B错误；用同样的方法可以推断出质点C要向下运动干脆回到平衡位置，而质点B则要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，C正确；质点C此时处在最大位移处，其加速度最大，D错误。4．解析：选B停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波；随着能量的减弱，钟声渐渐消逝，所以B正确。5．解析：选B一个小石子投向安静的湖水中心，激起圆形的水波向外传播，而水波是横波，传播过程中水面各质点上下振动，既不向外移动，也不向圆心移动，更不会沿水纹做圆周运动，B正确。6．解析：机械波在传播过程中，介质中的质点都在各自的平衡位置旁边振动，时间上依次滞后。从波形图上看出，在t＝eq\f(T,4)时刻第4个质点才起先振动，则在t＝eq\f(3T,4)时刻第10个质点刚起先振动，此时第4个质点已振动了eq\f(T,2)的时间回到了自己的平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形图如答案图所示。答案：如图所示。[提能练]1．解析：选BCD机械波向外传播，传播出去的是振动的形式、携带出去的是能量和信息，质点不随波的传播而迁移，故选项B、C、D正确。2．解析：选D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，由图依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质点刚起先的振动方向向上，选项D正确。3．解析：选D由于波源的起振方向向上，且在t2＝0.3s，波源O第一次到达负向最大位移处，可知T＝0.4s；据此波形可知，该时刻a在平衡位置将向下运动，b质点在正向最大位移处，即加速度负向最大，故A、B、C错误；各质点的起振方向与波源的起振方向相同，故d的起振方向沿y轴的正方向，故D正确。4．解析：选AC若M点为波源，相当于其他点追随M点振动，又因为是经过一个周期的波形，此时M点的振动方向向上，即为起先振动时的方向，或者依据波传到了N点，此时N点振动方向向上，即波源起先振动的方向向上，而传到P点要经过eq\f(3,4)T，因而P点已振动eq\f(1,4)T；若N点为波源，N起先振动方向向下，传到P点经eq\f(1,4)T，故P点已振动了eq\f(3,4)T，而此时P点在最大位移处，速度为零，动能最小，A、C正确。5．解析：选D横波中质点的振动方向和传播方向垂直，各质点只是在其平衡位置旁边做简谐运动，并不随波迁移，而对于一个横波来说，其振动方向可以在与传播方向垂