高中物理人教版 (新课标)选修31 波的形成和传播练习

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12.1 波的形成和传播 同步练习（人教版选修3-4）1．下列对机械波的认识正确的是(　　)A．形成机械波一定要有波源和介质B．波源做简谐运动形成的波中，各质点的振动情况完全相同C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动答案：A2．关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是(　　)A．在横波中二者方向有时相同B．在横波中二者方向一定不同C．在纵波中二者方向有时相同D．在纵波中二者方向一定不同解析：选BC.在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A错、B对；在纵波中二者方向在同一直线上，既可以相同，也可以相反，故C对、D错．3．(2011年连云港高二检测)如图12－1－3是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是(　　)图12－1－3A．向左　　　　　　　　 B．向右C．向下 D．向上解析：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．4．如图12－1－4为水波传播的先后两个时刻的情景，试比较两图中水波的传播情况与水面上树叶的位置，可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.图12－1－4解析：比较题中两图可以看出，水面上树叶的位置没变，即机械波在传播过程中，介质中的质点并不随波的传播而迁移．答案：机械波在传播过程中，介质中的质点不随波的传播而迁移一、选择题1．关于一列机械波，下列说法中正确的是 (　　)A．波动的产生需要两个条件，即波源和传播波的介质B．波动过程是质点由近向远传递的过程C．波动过程是能量传递的过程，同时也可以传递信息D．波动过程中质点本身随波迁移答案：AC2．下列说法中正确的是(　　)A．机械波的传播方向就是波中各质点的振动方向B．机械波的传播方向就是振动能量传递的方向C．机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移D．波不但能传递能量也能传递信息解析：选BCD.机械波的传播方向不同于质点的振动方向，而是振动能量传递的方向．机械波传播的是振动这种形式，介质本身不随波迁移，我们用语言交流，利用声波传递信息，因此波不但能传递能量也能传递信息．所以本题的正确答案为B、C、D.3．沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时(　　)A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动解析：选C.波的形成需要波源和介质，当波源突然停止振动时，先是离波源较近的质点停止振动，较远的质点仍在振动，但一会儿也会停止振动，C对．4．如图12－1－5所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形，则质点P刚开始振动时的方向和波性质，下列判断正确的是(　　)图12－1－5A．向上、横波 B．向下、横波C．向左、纵波 D．向右、纵波解析：选A.由于波源带动了后面的质点依次振动，且后面的质点总是重复前面质点的振动状态，所以介质中各质点开始振动时的方向都与波源开始振动时的方向相同，此时波刚传播至Q点，Q点此时的振动状态即与波源P开始振动时的状态相同．由波的传播特点可知Q点此时是向上运动的，所以波源P刚开始振动时的方向也向上，正确选项为A.5．下列关于横波与纵波的说法中，正确的是(　　)A．声波一定是纵波B．声波可能是横波C．地震波既有横波，也有纵波D．横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播解析：选ACD.声波一定是纵波，地震波既有横波，也有纵波，横波只能在固体中传播，纵波在固、液、气三态物质中均能传播，故A、C、D正确．6．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，两宇航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．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚答案：B7．下列说法正确的是(　　)A．没有机械波就没有机械振动B．月球上两宇航员靠近了就可以听到对方的说话声C．一列波由波源向周围扩展开去，是波源质点的振动形式由近及远传播开去D．机械波依存的介质，必须是由分子或原子组成的物质解析：选CD.机械振动在介质中的传播形成机械波，没有形成机械波时可以发生机械振动，A错；没有介质就不会形成波，故B错．8．关于机械波的形成，下列说法中正确的是(　　)A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递解析：选BC.机械波的形成必须具备的两个条件：波源和介质．只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处介质的质点不可能振动起来而形成机械波，故A选项错误．任何一个振动的质点都是一个波源，带动它周围的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后，但振动频率相同，故B、C选项正确．形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得，故D选项不正确．9．一列横波某时刻的波形如图12－1－6所示，则关于质点A的受力，下列说法中正确的是(　　)图12－1－6A．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受到向下的作用力解析：选BD.无论波向左还是向右传播，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的作用力提供，质点A的受力方向始终向下，故B、D正确．机械波的各质点都在其平衡位置附近振动，且回复力指向平衡位置．10．如图12－1－7所示为一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则(　　)图12－1－7A．ac＜ab＜aa＝ad　　　　　　 B．ac＞ab＞aa＝adC．va＝vd＞vb＞vc D．va＝vd＜vb＜vc解析：选AD.由简谐运动的特点可知：位移越大，加速度越大，速度越小，故质点在a点与d点加速度最大，c点最小，而c点速度最大，a点和d点速度最小，A、D正确．二、非选择题11．图12－1－8a中有一条均匀的绳，1、2、3、4、…是绳上一系列等间隔的点．现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．试在图c中画出再经过eq \f(3,4)周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其他点不必画．(图c的横、纵坐标与图a、b完全相同)图12－1－8解析：如图所示．根据横波的形成原理，由题中给出9、10、11、12四点的位置和运动方向，可画出其他各点此时的运动方向，即可找到再过eq \f(3,4)T各个质点的位置和运动方向，如图中虚线所示．答案：见解析12．2011年3月11日，日本9级强震引发海啸与核危机，震中宫城县和岩手县等地受灾严重．已知地震中纵波与横波的传播速度分别为9.1 km/s和3.7 km/s.某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为7.8 s.(1)求地震中心到此地震观测中心的距离？(2)观测中心首先觉察到的是上下振动还是左右晃动？(设震源在地震观测中心正下方)解析：(1)设地震中心到观测中心的距离为x，则有eq \f(x,3.7)－eq \f(x,9.1)＝7.8，所以x＝48.6 km.(2)由于纵波传播的快，故地震发生时纵波最先到达观测中心，人们先是感到上下振动．答案：(1)48.6 km　(2)上下振动