人教版 (2019)2 摩擦力测试题

2020-2021学年度人教版（2019）选择性必修第一册

3.1波的形成同步训练2（含解析）

1．如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波。在t＝0时刻，质点O从平衡位置开始向y轴正方向运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是（　　）

A．t＝0.4s时，质点A第一次到达波峰

B．t＝1.2s时，A在平衡位置，速度沿y轴正方向

C．t＝2s时，质点B第一次到达波峰

D．t＝2.6s时，质点B的加速度达到最大

2．如图所示，某个手机充电时打入电话，手机开始振动，频率f1，发现在插座附近的充电线A位置也在振动，频率f2。则f1和f2的大小关系以及你判断的依据最合理的是（　　）

A． f1＞f2，机械波的传播规律 B． f1= f2，机械波的传播规律

C． f1＞f2，简谐振动的规律 D． f1= f2，简谐振动的规律

3．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　）

A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止

B．发声体在振动时，一定会产生声波

C．波动的过程是介质质点由近及远的迁移过程

D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程

4．关于机械振动与机械波说法不正确的是（　　）

A．机械波的频率等于振源的振动频率

B．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

C．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离

D．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定

5．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是　　

A．如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止

B．物体作机械振动，一定产生机械波

C．波的速度即为振源的振动速度

D．波在介质中传播的频率，与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定

6．关于机械波的概念，下列说法正确的是（　　）

A．横波中质点的振动方向为竖直方向，纵波中质点的振动方向为水平方向

B．简谐横波在长绳中传播，绳上相距半个波长的两振动质点位移大小始终相等

C．任一质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长

D．如果振源停止振动，在介质中传播的波也就立即停止

7．如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出）。t=0时，O位于最高点，P位于最低点，下列判断正确的是（　　）

A．时，P位于平衡位置上方 B．P的起振方向与O的起振方向相反

C．时，P的速度方向水平向右 D．P、O的振动频率相同

8．下列关于机械振动和机械波的说法正确的是（ ）

A．有机械波一定有机械振动，有机械振动一定有机械波

B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定

C．在波传播方向上的某个质点的振动速度和波的传播速度是一致的

D．机械波的频率由介质和波源共同决定

9．波在传播过程中，正确的说法是（    ）

A．介质中的质点随波迁移

B．波源的振动能量随波传递

C．振动质点的频率随着波的传播而减小

D．波源的能量靠振动质点的迁移随波传递

10．关于机械波，下列说法中正确的是（    ）．

A．波的传播过程就是介质中质点的迁移过程 B．波的传播过程就是振动能量的传递过程

C．波的传播方向就是质点振动的方向 D．波的传播速度就是质点振动的速度

11．对于横波和纵波，下列说法中正确的是（　　）

A．质点在水平面内振动的波一定是横波

B．质点振动方向与波传播方向都在水平面内的波一定是横波

C．某时刻横波中波峰和波谷处的质点位移都是最大

D．横波中波峰处质点位移最大，波谷处质点位移最小

12．将一部手机调在接收信号就发出声响并且振动的状态，然后将这部手机放在密封的玻璃罩內，当我们抽掉玻璃罩内的空气后，再发出信号呼叫该手机，你可以看到（    ）.

A．手机发出声音同时振动

B．手机发出声音但是不振动

C．手机没有发出声音也不振动

D．手机没有发出声音但是在振动

13．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（    ）.

A．振动是波动的成因，波动是振动的传播

B．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就同时开始振动

C．波动过程是介质中质点由近及远移动的过程

D．横波的传播需要介质，纵波的传播不一定需要介质

14．下列关于横波、纵波的说法错误的是（    ）.

A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷

B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波

C．纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部

D．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

15．取一较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是T，可以看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。若该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（　　）

A．该波是纵波

B．该波的最大波长为4L

C．t=时，P的振动方向竖直向下

D．若手上下振动加快，该简谐波的波长将变大

16．一振动周期为、振幅为、位于点的波源从平衡位置沿轴正方向开始做简谐运动。该波源产生的一维简谐横波沿轴正向传播，波速为，传播过程中无能量损失。一段时间后，该振动传播至某质点，已知点与波源距离，则质点的（　　）

A．振幅一定为

B．周期一定为

C．速度的最大值一定为

D．起振方向沿轴负方向

E.位移与波源的位移相同

17．一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，每个质点振动的振幅都为 2cm,已知在 t=0 时刻相距 4cm 的两个质点 a,b 的位移都是 1cm,但速度方向相反，其中 a 质点的速度沿 y 轴负方向，如图所示，则

A．t=0 时刻，a,b 两质点的加速度相同

B．a、b 两质点的平衡位置间的距离为波长的整数倍

C．当 a 质点的速度最大时，b 质点的速度为零

D．当 b 质点的位移为+2cm 时，a 质点的位移为-1cm

18．平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x正、负两个方向传播，波速均为100m/s。平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP=3.3m、xQ=－4.7m。当S过平衡位置并向－y方向运动时，P、Q两质点的（　　）

A．加速度方向相同 B．位移方向相反 C．速度方向相反 D．速度大小相等

19．如图所示，是沿绳向右传播的一列横波.

（1）在图上标出B、D两点的振动速度方向（______）

（2）________点正处于波峰，它此时具有最________（选填“大”或“小”）的位移，最______（选填“大”或“小”）的加速度，最_______（选填“大”或“小”）的速度.

（3）再经________T，A第一次回到平衡位置.

20．一列横波在某时刻的波形图如图所示.若此时刻质点a的振动方向向下，则波向_______传播.若波向右传播，此时刻d点向________振动.

21．从运动学的角度分析，振动一定是一种________（选填“直线”、“曲线”、“匀速”或“变速”）运动；从能量的角度分析，波动是一种________（选填“产生”、“传递”或“消耗”）能量的过程.

22．如图所示，A，B，C，D，E是均匀介质中x轴上的五个点，相邻两点的间距为1m，一列简谐横波以5m/s的速度沿x轴正方向传播，在t=0时刻到达质点A处，质点A由平衡位置开始竖直向下振动，其振幅为10cm，周期为0.8s，试求

(1).该简谐波的波长；

(2).画出t=0.6s时的波形图；

(3).自t=0时刻起到质点E到达波峰的时间．

23．如图所示是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿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。已知时，质点1开始向上运动，时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动。问：

(1)时，质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何；

(2)时，质点8、12、16的运动状态如何。

参考答案

1．B

【详解】

质点0从平衡位置开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，沿x轴正方向传播了一个单位，可知波的周期

A．由图可知，该波在t＝0.4s传播到A点，此时A点处于平衡位置，且速度沿y轴正方向，故A错误；

B．t＝1.2 s时，质点A振动时间

A点刚好振动一个周期，此时A点处于平衡位置，且速度沿y轴正方向，故B正确；

C．质点B开始振动的时间7×0.2s=1.4s；t＝2 s时，质点B振动时间

因为B点开始振动时沿y轴正方向，所以经过，刚好第一次到达波谷，故C错误；

D．t＝2.6 s时，质点B振动时间

说明此时质点B在平衡位置，速度最大，加速度最小，故D错误。

故选B。

2．B

【详解】

手机是振源，振动沿着充电线向外传播形成机械波，机械波的频率等于振源的频率，B正确，ACD错误。

故选B。

3．D

【详解】

A．由于机械波依据介质传播，如果振源停止振动，已经振动的质点，由于惯性还要振动一会儿，所以形成的波不会立即停止，故A错误；

B．机械波是机械振动在介质中传播的过程，有机械振动不一定有机械波，还必须有传播振动的介质，故B错误；

CD．波在介质中传播，不是介质质点由近及远的传播过程，而是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程，故C错误，D正确。

【点睛】

机械波产生的条件要有振源与介质，两者缺一不可。振源振动的速度与波的速度大小、方向有本质的区别，要善于鉴别，并注意机械波在介质中传播时，频率不变。

4．B

【详解】

A．振源的振动会带动周围质点的振动，从而形成机械波，故机械波的频率等于振源的振动频率，选项A正确，不符合题意；

B．纵波的传播方向与质点振动方向在同一直线上，选项B错误，符合题意；

C．由可知，在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，选项C正确，不符合题意；

D．机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，D正确，不符合题意。

故选B。

5．D

【分析】

振源停止振动时，在介质中传播的波动并不立即停止物体作机械振动，不一定产生机械波波的速度与振源的振动速度不同波在介质中传播的频率，与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定．

【详解】

振源停止振动时，由于惯性，其他振动质点并不立即停止振动，所以在介质中传播的波动并不立即停止．故A错误．物体作机械振动，不一定产生机械波，还需要传播振动的介质．故B错误．波在均匀介质中匀速传播，速度不变，而质点的振动速度随时间是周期性变化的，所以波的速度与振源的振动速度不同．故C错误．波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关，仅由振源决定．故D正确．故选D．

6．B

【详解】

A．横波中质点的振动方向为与运动方向相互垂直，纵波中质点的振动方向为沿波的传播方向，故A错误；

B．波在传播中质点不会随波前进，都仍在其平衡位置附近上下振动，故位移大小始终相等，故B正确；

C．质点不会随着波的传播而移动，故C错误；

D．振源停止振动，但介质中的波仍继续传播，故D错误。

故选B。

7．D

【详解】

A．时，P从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；

B．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误；

C．时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误；

D．该简谐波上的点的振动频率都相同，故D正确。

故选D。

8．B

【详解】

产生机械波两个必备条件，一个是有机械振动，另外还有传播这种振动的介质，若没有介质，有机械振动，而不会产生机械波，A错误；横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，与频率及振幅无关，B正确；质点振动时做简谐振动，而波匀速传播，振动速度与波速完全不同，C错误；机械波的频率由波源决定，与介质无关，D错误．

9．B

【详解】

A．介质中的质点只在自己平衡位置上下振动，而不随波迁移，选项A错误；

B．波源的振动能量随波传递，选项B正确；

C．振动质点的频率等于波源的振动频率，不随着波的传播而减小，选项C错误；

D．波的振动中传播能量的形式，并不是靠振动质点的迁移来传播；故D错误；

故选B.

10．B

【详解】

A．波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项A错误；

B．波的传播过程就是振动能量的传递过程，选项B正确；

C．波的传播方向与质点振动的方向是两个不同的概念，选项C错误；   

D．波的传播速度和质点振动的速度也是两个不同的概念，选项D错误；

故选B．

11．C

【详解】

AB．物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波，把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，称作纵波，所以质点在水平面内振动的波不一定是横波；质点振动方向与波传播方向都在水平面内的波不一定是横波，故AB错误；

CD．横波中波峰和波谷处质点的平衡位置相距半个波长的奇数倍，振动情况总是相反，横波中波峰和波谷处的质点位移都是最大，故C正确，D错误。

故选C。

12．D

【详解】

声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质，声音在真空中不能传播，所以抽调玻璃罩内的空气后，声音传播不出来，故能看到手机没有发出声音但是在振动，故D正确，ABC错误。

13．A

【详解】

A．振动是的波的成因，波动是振动的传播，故A正确；

B．机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，故B错误；

C．波动过程是介质中质点振动形式由近及远移动，而质点不随波迁移，故C错误；

D．机械横波与纵波的传播，都需要介质，故D错误。

14．B

【详解】

A．物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波，在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷，故A正确；

BD．把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故B错误，D正确；

C．质点在纵波传播时来回振动，其中质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部，故C正确。

本题要求选错误的，故选B。

15．BC

【详解】

A．由图可知，绳波是沿水平方向向右传播的，而绳上各点的振动方向是竖直方向，波的传播方向与质点的振动方向垂直，所以该波是横波，故A错误；

B．由图可知，现在O点在最上方，P点在平衡位置，且向上振动，根据同侧法可知，P点在如图所示的的位置，也可以是 的位置，则有

解得

(n=0、1、2、3……)

当n=0，可求得λ=4L，可见波的最大波长是4L，故B正确；

C．在t=T时，因为T>T，说明质点P向上运动到最大位置后又向下运动了，故此时P的振动方向是竖直向下的，故C正确；

D．若手上下的振动加快，说明周期变小，而波速是不变的，根据λ=vT可知，波长将变小，故D错误。

故选BC。

16．ABE

【详解】

A．质点P的振幅等于振源的这幅，则振幅一定为，选项A正确；

B．质点P的周期等于振源的振动周期，则周期一定为，选项B正确；

C．质点的振动速度与波的传播速度不同，则质点P振动速度的最大值不一定为，选项C错误；

D．各个质点起振的方向与波源起振的方向相同，则P点起振方向沿轴正方向，选项D错误；

E．因为点与波源距离，则P点的振动情况与振源同步，即P点的位移与波源的位移相同，选项E正确。

故选ABE。

17．AD

【详解】

A．a、b两个质点都做简谐运动，t=0时刻a、b两质点的位移相同，根据简谐运动的特征：，得知加速度相同，故A正确．

B．图示时刻两质点位移相同，速度相反，但不是同相点，所以a、b两质点的平衡位置间的距离不是波长的整倍，故B错误．

C．由图看出，a正向平衡位置运动，速度增大，b正向波峰运动，速度减小，当a通过1cm位移到达平衡位置时，b还没有到达波峰，则a质点速度最大时，b质点速度不为零．故C错误．

D．假设在t=0时刻，ab之间只有一个波峰则其位置在x=3的位置，当b质点位移为+2cm到达波峰时，波向右传播2m的距离，将波形向右平移2m可看出，此时a质点位于平衡位置下方，位移为-1cm，故D正确．

18．BD

【详解】

由题意可知，波长为

周期为

P关于y轴的对称点P1，据题意可知两点的振动情况相同，则P1Q两点的距离之差为

当S过平衡位置并向－y方向运动时，Q质点在平衡位置上方，而P1点在平衡位置下方且距平衡位置距离相等，所以此时P1、Q两质点的位移大小相等，方向相反，加速度大小相等，方向相反，速度大小相等，由上下坡法可知，此时两质点均处于下坡路段即此时速度方向相同

故选BD。

19．见解析所示    C    大    大    小       

【详解】

（1）[1]根据波沿绳向右传播，由波形平移法知，B点向下振动，D点向上振动，如图所示：

（2）[2][3][4][5]由图可知，C点正处于波峰，它此时具有最大的位移，最大的加速度，最小的速度。

（3）[6]A点，向上振动，经过第一次回到平衡位置。

20．左    下   

【详解】

[1]质点a的振动方向向下，由波形平移法可知，则知波向左传播；
[2]若波向右传播，波形向右平移，则知此时时刻b点向下振动。

21．变速    传递   

【详解】

[1]振动的质点速度在发生变化，故属于变速运动；

[2]波可以将波源的能量传递出去，故波是一种能量传递的过程。

22．(1)4m；(2) ；(3) (n=0、1、2...)

【分析】

（1）根据波速v=5m/s，周期为T=0.8s，由λ=vT求解波长；

（2）根据质点A的振动情况确定0.6s时的波形图；

（3）根据质点E的振动规律求解自t=0时刻起到质点E到达波峰的时间.

【详解】

(1)根据波速v=5m/s，周期为T=0.8s，则波长：

λ=vT=4m；

(2)在t=0时刻到达质点A处，质点A由平衡位置开始竖直向下振动，可知t=0.6s=3T/4，此时质点A到达最高点，则波形如图；

(3)波从A传到E的时间为:

t1=T=0.8s，

根据波的传播可知，当E从向下振动到E到达波峰所需的时间为：

（n=0,1,2,3…..）

自t=0时刻起到质点E到达波峰的时间为:

t=t1+t2=(0.8n+1.4)s（n=0,1,2,3…..）

【点睛】

关于机械波的传播问题要能和质点的振动规律结合在一起，质点振动一个周期的同时波传播一个波长的距离；掌握质点的振动方向与波的传播方向与波形图的关系.

23．(1)质点8未达到波峰正在向上振动，质点12、16未振动；(2)质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动

【详解】

(1) 根据，已知时，质点1开始向上运动，时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动，则各质点在的情况如图所示

则 时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动。

(2) 各质点在的情况如图所示

则时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动。