高中物理选择性必修一同步练习 第3章1.波的形成

第三章机械波1.波的形成基础巩固1.(多选)下列关于机械波的说法正确的是()A.波动发生需要两个条件: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:要产生机械波,必须有波源和介质,A正确;波传播的过程就是波的能量和形式由近及远传递的过程,但质点并不随波迁移,C正确,B错误;介质中各质点的振动为受迫振动,D错误。2.一列横波正沿水平方向由西向东传播,则下列说法正确的是()A.波中的各个质点都在由西向东运动B.波中的各个质点一定沿水平方向振动C.波中的各个质点一定沿竖直方向振动D.以上说法都错误答案:D解析:机械波传播的是振动的形式和能量,而介质中各个质点仅在平衡位置附近振动,质点不会随波迁移,横波沿水平方向由西向东传播,质点振动方向与其传播方向垂直,不一定沿水平方向,也不一定沿竖直方向。故选项A、B、C错误,D正确。3.(多选)关于机械波和机械振动,下列说法正确的是()A.机械振动就是机械波,机械波就是机械振动B.有机械波,则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅答案:BD解析:机械振动在介质中传播,形成了机械波,A错;波的形成有两个条件,一是要有波源,二是要有介质,所以,有机械波一定有机械振动,B对;在波的形成和传播过程中,各质点不随波迁移,C错;离波源较远的质点依靠前面质点的带动,所以各质点的频率、振幅相同,D对。4.(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,且质点A的回复力是由相邻的质点对质点A的作用力来提供的,质点A的受力方向向下,故B、D正确。5.沿绳传播的一列横波,当波源突然停止振动时(设绳无限长,且波传播过程无能量损失)()A.绳上各质点同时停止振动,波同时消失B.离波源较近的质点先停止振动,直到所有质点全部停止振动C.离波源较远的质点先停止振动,直到所有质点全部停止振动D.以上说法都不对答案:D解析:波源振动后,通过介质将波源的振动形式传递出去的同时,也将能量传递出去了;波源停止振动后,传出去的能量不会消失;当没有其他阻力时,这种波的形式和能量继续存在并且将继续传递下去。如图所示,波源停止振动后,离波源最近的质点0、1、2、3……依次停止振动,之后质点a、b、c……将依次开始振动起来,所以A、B、C都错误。6.下图是一列向右传播的横波,请标出这列波中a、b、c、d……h各质点在这一时刻的振动方向。答案:如图所示解析:若以此时最大位移处的c点为参照点,由波的形成特点知d点的振动滞后于c,要追随c移动到负的最大位移处,所以振动方向向下,e、f依次跟上,都向下振动;b的振动超前于c,已从负的最大位移处向平衡位置振动,所以向上振动;a超前于b,已回到平衡位置,速度最大且向上振动;同理,以g为参照点,可知h点向上振动。能力提升1.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹。在月球上,两航天员面对面讲话也无法听到,这是因为()A.月球太冷,声音传播太慢B.月球上没有空气,声音无法传播C.航天员不适应月球,声音太轻D.月球上太嘈杂,声音听不清楚答案:B解析:两航天员面对面讲话却无法听到,说明声波有振源却传播不出去,即缺乏声波传播的另一条件——介质,故选项B正确。2.(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轴正方向开始做简谐运动。该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播,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()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.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答案:AB解析:机械波将波源的振动形式和能量向外传递,对简谐波而言,介质中各振动质点的振幅和周期都与波源的相同,选项A、B正确;质点P的振动速度不是波的传播速度v,选项C错误;质点P开始振动的方向与波源开始振动的方向相同,与它们之间的距离无关,选项D错误。3.一列波在介质中向某一方向传播,下图为此波在某一时刻的波形,并且此时振动还只发生在M、N之间,已知此波的周期为T,Q质点速度方向在波形中是向下的,下面说法正确的是()A.波源是M,由波源起振开始计时,P质点已经振动了TB.波源是N,由波源起振开始计时,P质点已经振动了3C.波源是N,由波源起振开始计时,P质点已经振动了TD.波源是M,由波源起振开始计时,P质点已经振动了T答案:C解析:由于此时Q质点向下振动,且Q质点右方邻近质点在Q质点下方,则波向左传播,N是波源。经过一个周期,振动从N点传播到M点,因从波源N起振开始计时,需经34T,P质点才开始振动,故P质点已振动了T4,选项4.下图为一列沿x轴负方向传播的机械波在某一时刻的波形,下列说法正确的是()A.该时刻a点和d点处的质点位移相同,加速度相反B.该时刻b点和c点处的质点位移相同,速度方向也相同C.质点b比质点c先回到平衡位置D.质点a比质点d先回到平衡位置答案:D解析:该时刻a点和d点处的质点位移相同,加速度方向均指向y轴正向,选项A错误;该时刻b点和c点的质点位移相同,b点速度方向向上,c点速度方向向下,故质点c比质点b先回到平衡位置,选项B、C错误;质点a振动方向向上,质点d振动方向向下,故质点a比质点d先回到平衡位置,选项D正确。5.图甲为波源的振动图像,图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t=1s时的振动状态,其中质点4刚开始振动。请在图丙中画出t=5s时质点的振动状态。甲乙丙答案:见解析图解析:由题图甲知波源振动周期T=4s,根据波传播的规律知t=5s时,波源出现在波峰,质点16起振,如图所示。6.已知地震波的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是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。(