新教材2023高中物理第三章机械波第一节机械波的产生与传播分级训练粤教版选择性必修第一册

第一节 机械波的产生与传播

A级　基础巩固

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

解析：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.

答案：BCD

2.两名宇航员站在月球表面，他们能否直接用语言交流，以下说法中正确的是（　　）

A.由于月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，不能引起声带的正常振动，所以不能用语言交流

B.能用语言直接交流

C.由于月球表面没有空气，声带的振动不能向外传播，所以不能用语言交流

D.由于宇航员穿着宇航服，有声音也听不到，所以不能用语言交流

解析：声波的形成，除声带的振动外，还需要有传播振动的介质，月球表面没有空气，即缺少传播振动的介质，因此不能将声带的振动传递出去，也就无法引起耳膜的振动，因此在月球的表面，宇航员无法直接用语言交流，所以正确的选项应为C.

答案：C

3.（多选）关于机械波的说法正确的是（　　）

A.相邻的质点要相互做功

B.机械波在真空中也能传播

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A正确；机械波的传播必须有介质，在真空中不能传播，故B错误；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频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确.

答案：ACD

4.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：波形成后，如果波源停止振动，波不会立即消失，选项A、B错误；波源的能量不断向远处传播，故离波源较近的质点先停止振动，选项C正确，选项D错误.

答案：C

5.（多选）下列有关横波与纵波的说法中正确的是（　　）

A.沿水平方向传播的波为横波

B.纵波可以在固体、液体、气体介质中传播

C.纵波与横波不可以同时在同一介质中传播

D.凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波

解析：质点振动方向与波传播方向垂直的波叫横波，A错误；纵波可在固体、液体和气体介质中传播，B正确；横波和纵波可在同一种介质中传播，如地震波，C错误；质点振动方向与波传播方向在同一条直线上的波叫纵波，D正确.

答案：BD

B级　能力提升

6.（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

解析：根据题中叙述的现象，无法说明声波是纵波，选项A错误.抽去玻璃罩内的空气，不会使闹钟停止响铃，选项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，选项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，选项D正确.

答案：CD

7.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.因为“随波逐流”，木块将被推至远处

B.因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况

C.无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动

D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关

解析：波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正确.

答案：C

8.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，由图可判断波源A点开始的振动方向是（　　）

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.

答案：D

9.某地区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（　　）

A.P先开始振动，震源距地震仪约36 km

B.P先开始振动，震源距地震仪约25 km

C.H先开始振动，震源距地震仪约36 km

D.H先开始振动，震源距地震仪约25 km

解析：横波的传播速率小于纵波的传播速率，所以P先开始振动.由＋5 s＝，可得x＝36 km，故A正确，B、C、D错误.

答案：A

10.（2021·珠海高二检测）如图所示是一列向右传播的横波，请说出这列波中a，b，c，d，…，h等质点这一时刻的速度方向.

解析：质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言，若以此时最大位移处的c点为参考点，由波的传播方向和传播的特点可知d点相对于c点为后一质点，d点的振动滞后于c，要追随移动到负的最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同理以g为参考点，可知h点速度向上.

答案：a、b、h向上，c、g速度为零，d、e、f向下

C级　　拓展创新

11.如图甲所示为波源的振动图像，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t＝1 s时的振动状态，其中质点4刚开始振动.请在图丙中画出t＝5 s时质点的振动状态.

解析：由题图甲知波源振动周期T＝4 s，根据波传播的规律知t＝5 s时，波源出现在波峰，质点16起振.如图所示.

答案：见解析图

12.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附近的传播速度分别是9.1 km/s和3.7 km/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5.4 s.

（1）求这个观测站距震中的距离x.

（2）观测站首先观察到的是上下振动还是左右摇晃？

解析：（1）根据纵、横波传到观测站的时间差，－＝5.4 s，解得x＝33.67 km.

（2）先传到的是纵波，所以是上下振动.

答案：（1）33.67 km　（2）先传到的是纵波，所以是上下振动