粤教版高中物理选择性必修第一册课时检测12机械波的产生和传播含解析

机械波的产生和传播

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：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，故选项B、C、D正确。

2．关于横波和纵波，下列说法中正确的是(　　)

A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反

B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同

C．形成纵波的质点随波一起迁移

D．形成横波的质点只在平衡位置附近振动，不会随波一起迁移

解析：选D　形成横波的质点的振动方向只能与传播方向垂直，形成纵波的质点的振动方向总是与波的传播方向在一条直线上，有时相同，有时相反，故A、B错误；无论是横波还是纵波，质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波定向移动，故C错误，D正确。

3．在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将(　　)

A．随波纹漂向湖岸　　　 B．不动

C．向波源处漂动 D．在原来位置上下振动

解析：选D　介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，介质中的质点只在自己的平衡位置附近振动，向外传播的只是振动形式和能量，生活中水面上的一些漂浮物会沿波向外移动，是因为外界中的另外一些因素的干扰，如风的吹动等，故D正确。

4．(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，闹钟就不再响铃了

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：选CD　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。

5．(多选)日本近海地震引发海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是(　　)

A．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止

B．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波

C．已知地震波的纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警

D．地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈强

解析：选BC　振源的机械振动带动与其相邻的其他质点的振动，再带动更远的质点的振动，使振源的振动由近及远向外传播，形成地震波，所以波源停止振动时海啸和地震波的传播不会立即停止，A选项错误，B选项正确；地震波的纵波速度大于横波速度，故此性质可用于横波的预警，C选项正确；地震波和海啸具有能量，但由于质点由静止到运动需要增加动能，质点在运动的过程中要克服摩擦力做功，所以会有机械能转化为内能，故随着波的传播其能量将愈来愈弱，D选项错误。

6．(多选)关于波的形成和特点，下列选项正确的是(　　)

A．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动

B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去

C．传播波的过程中相邻各质点间必有相互作用力

D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动

解析：选AC　随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，并不随波迁移，故A正确，B错误；振源的振动使质点一个被一个带动，且与振源振动形式相同，同时总滞后前一个质点，可知各质点间有力的作用，故C正确；某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向垂直，但不一定沿竖直方向，故D错误。

7．(多选)(2020·北京市四中高二期中)水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1,2,3，…使质点1沿竖直方向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点10的加速度(　　)

A．为零 B．为最大值

C．方向向上 D．方向向下

解析：选BD　根据题意，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，故1～13点间的波形为一个完整的正弦波形，此时质点10处于正向最大位移处，合力提供回复力，指向平衡位置，根据牛顿第二定律，加速度方向也指向平衡位置，故一定是竖直向下，由于此时质点10处于正向最大位移处，根据a＝－可知，加速度最大，故B、D正确。

8．地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s 的S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波。一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3  min。假定地震波沿直线传播，求震源与监测点之间的距离x。

解析：设P波的传播时间为t，则x＝vPt，x＝vS(t＋Δt)

解得x＝Δt，代入数据得x＝1 260 km。

答案：1 260 km

9．(多选)一般高层建筑物在底层与岩石之间建有支柱，如图所示。地震时产生的纵波和横波是造成建筑物损坏的主要原因，为了避免建筑物在地震时损坏，可在建造时采取适当的措施，下列做法中比较合理的是(　　)

A．减小支柱的长度

B．增加建筑物的高度

C．在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块

D．在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫

解析：选CD　分析横波与纵波的特点，横波是质点的振动方向与传播方向相互垂直，而纵波是质点的振动方向与传播方向共线，横波使建筑物水平晃动，纵波使建筑物上下晃动，由于横波与纵波的传播速度不同，会产生巨大的破坏力。为了避免建筑物在地震时损坏，可在建造时采取适当的措施，来减小水平与上下晃动，因此在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块或在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫，来减缓上下与水平晃动，从而起到降低损失的作用，A、B选项错误，C、D选项正确。

10.(多选)如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间的距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经质点1开始振动，则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是(　　)

A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚

B．图中所画出的质点的起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的

C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后

D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次全振动，则质点9发生的就是第98次全振动

解析：选ACD　从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源的起振方向相同，但起振时刻最晚，故A正确，B错误；质点7与质点8比较，质点7是质点8

的前质点，7、8质点间的振动步调相差，故C正确；质点9比质点1晚2T开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，D正确。

11.(2020·北京丰台区高三综合练习)如图所示，1,2,3,4，…是某绳(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点。开始时绳处于水平方向，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，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t＝0时，质点1开始向下运动，经过二分之一周期，质点9开始运动。则在二分之一周期时，下列说法正确的是(　　)

A．质点3向上运动　　 B．质点5所受回复力为零

C．质点6的加速度向下 D．质点9的振幅为零

解析：选A　经过二分之一周期，质点9开始运动，此时质点9开始向下振动，其位移为零，但振幅不为零，选项D错误；质点5到达最低点，质点3向上运动，选项A正确；质点5在波谷，此时的回复力最大，选项B错误；质点6在平衡位置以下向下振动，加速度向上，选项C错误。

12．某同学在t＝0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动，经过形成的绳波如图所示，试画出再经过形成的绳波。

解析：由题意可知，经过，波沿绳传播到第5个质点，再经，波沿绳传播到第17个质点，且质点刚要向下振动，质点1回到平衡位置刚要向下振动，此时绳波如图所示。

答案：见解析