2020～2021學(xué)年新教材高中物理課時評價9機械波的產(chǎn)生和傳播【含答案】

機械波的產(chǎn)生和傳播(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共7小題，每題6分，共42分)1．以下關(guān)于波的說法中，不正確的是()A．在波的傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點不隨波的傳播方向遷移B．波的傳播過程是質(zhì)點振動形式的傳遞過程C．機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波D．質(zhì)點的振動速度就是波速選D。在波的傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點只在自己平衡位置附近振動，而不隨波的傳播方向遷移，選項A正確，不符合題意；波的傳播過程是質(zhì)點振動形式的傳遞過程，選項B正確，不符合題意；機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波，選項C正確，不符合題意；質(zhì)點的振動速度與波速是兩個不同的概念，兩者不相同，選項D錯誤，符合題意。本題選不正確的，故選D。2．下面關(guān)于橫波、縱波的說法中正確的是()A．同一波源在同一介質(zhì)中形成的機械波中可同時具有橫波和縱波B．由于橫波、縱波的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系不同，故橫波、縱波不可能沿同一方向傳播C．橫波、縱波在同一介質(zhì)中的傳播速度一定相等D．只要存在介質(zhì)，不管是固體、液體或氣體，均可傳播橫波和縱波選A。同一波源產(chǎn)生的機械波中可同時具有橫波和縱波，如地震波，A正確。雖然橫波與縱波的振動方向與波傳播方向的關(guān)系不同，但并不妨礙兩者沿同一方向傳播，B錯誤。在同一介質(zhì)中，橫波和縱波的傳播速度一般不同，如地震波中縱波比橫波傳播得快，C錯誤。機械波中橫波可以在固體內(nèi)傳播，不可以在液體和氣體中傳播，縱波可在固體、液體和氣體中傳播，D錯誤。故選A。3．波在傳播過程中，下列正確的說法是()A．介質(zhì)中的質(zhì)點隨波遷移B．波源的振動能量隨波傳遞C．振動質(zhì)點的頻率隨著波的傳播而減小D．波源的能量靠振動質(zhì)點的遷移隨波傳遞選B。介質(zhì)中的質(zhì)點只在自己平衡位置上下振動，而不隨波遷移，選項A錯誤；波源的振動能量隨波傳遞，選項B正確；振動質(zhì)點的頻率等于波源的振動頻率，不隨著波的傳播而減小，選項C錯誤；波的振動是傳播能量的形式，并不是靠振動質(zhì)點的遷移來傳播，故D錯誤；故選B。4．將一部手機調(diào)在接收信號就發(fā)出聲響并且振動的狀態(tài)，然后將這部手機放在密封的玻璃罩內(nèi)，當(dāng)我們抽掉玻璃罩內(nèi)的空氣后，再發(fā)出信號呼叫該手機，你可以發(fā)現(xiàn)()A．手機發(fā)出聲音同時振動B．手機發(fā)出聲音但是不振動C．手機沒有發(fā)出聲音也不振動D．手機沒有發(fā)出聲音但是在振動選D。聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音在真空中不能傳播，所以抽掉玻璃罩內(nèi)的空氣后，聲音傳播不出來；電磁波傳遞不需要介質(zhì)，手機可以收到信號并振動，故能發(fā)現(xiàn)手機沒有發(fā)出聲音但是在振動，故D正確，A、B、C錯誤。5．下列關(guān)于機械波的說法中，錯誤的是()A．機械波的傳播方向就是波中質(zhì)點遷移的方向B．機械波的傳播方向就是振動能量傳遞的方向C．機械波傳播的是振動這種運動形式，質(zhì)點并不隨波遷移D．波不但能傳遞能量，也能傳遞信息選A。在機械波形成的過程中，介質(zhì)中各質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做振動，傳播方向與振動方向可以垂直(橫波)，也可以平行(縱波)，故A錯誤；機械波在傳播振動形式的過程中，同時將能量由近及遠傳遞，傳播方向就是振動的能量傳遞的方向，故B正確；機械波傳播的是振動這種運動形式，質(zhì)點并不隨波遷移，故C正確；機械波不但能傳遞能量，而且能傳遞信息，如聲波，故D正確；本題選錯誤的，故選A。6．以下對機械波的認識正確的是()A．形成機械波一定要有波源和介質(zhì)B．波源做簡諧運動形成的波中，各質(zhì)點的運動情況完全相同C．橫波向右傳播時，處于波峰的質(zhì)點也向右遷移D．機械波向右傳播時，右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動選A。波源和介質(zhì)是形成機械波的兩個必不可少的條件，故A正確。簡諧運動形成的波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點都做簡諧運動，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點比前面的質(zhì)點總要晚一些開始振動，但質(zhì)點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點的振動步調(diào)不一致，故B、C、D均錯。7．(多選)一條繩子可以分成一個個小段，每小段都可以看作一個質(zhì)點，這些質(zhì)點之間存在著相互作用。如圖所示，1、2、3、4…為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，開始時繩處于水平方向。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，會帶動2、3、4…各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳向右端。質(zhì)點1的振動周期為T。t＝0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5開始運動。下列判斷正確的是()A．質(zhì)點20開始振動時運動方向向上B．質(zhì)點20開始振動時運動方向向下C．t＝eq\f(T,2)時質(zhì)點5的加速度方向向上D．t＝eq\f(3,4)T時質(zhì)點12的運動方向向上選A、D。因為每個質(zhì)點起振時的情況都和波源的起振情況相同，質(zhì)點1開始振動時的運動方向向上，所以質(zhì)點20開始振動時運動方向也向上，A正確，B錯誤；在t＝eq\f(T,4)時刻，質(zhì)點5開始振動，則在t＝eq\f(T,2)時質(zhì)點5到達最高點，其加速度方向向下，C錯誤；t＝eq\f(3,4)T時質(zhì)點13剛開始振動，此時質(zhì)點12已經(jīng)運動了eq\f(T,16)，則運動方向向上，D正確。二、非選擇題(18分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)8.(珠海高二檢測)如圖所示是一列向右傳播的橫波，請說出這列波中a、b、c、d…h(huán)等質(zhì)點這一時刻的速度方向。由波的形成特點可知，介質(zhì)中先振動的質(zhì)點將帶動它后面的質(zhì)點振動，后面質(zhì)點的振動是前面質(zhì)點振動的重復(fù)，比較沿波傳播方向上相鄰的兩質(zhì)點，可知后面質(zhì)點的振動狀態(tài)總是滯后于前面的質(zhì)點。此題中質(zhì)點c和g此時在最大位移處，速度為零，無速度方向可言，若以此時最大位移處的c點為參考點，由波的傳播方向和傳播的特點可知d點相對于c點為后一質(zhì)點，d點的振動滯后于c，要追隨移動到負的最大位移處，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振動超前，已從負的最大位移回振，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為參考點，可知h點速度向上。答案：a、b、h向上，c、g速度為零，d、e、f向下【總結(jié)提升】繩波理解三個關(guān)鍵點(1)結(jié)合繩波特點，記住繩波是橫波。(2)結(jié)合繩波形成過程，理解好各質(zhì)點“依次、帶動、重復(fù)”的含義。(3)結(jié)合繩波的傳播特點，理解所有波的傳播實質(zhì)，即傳播振動形式和傳遞波源的能量。(15分鐘·40分)9.(6分)(多選)“蜻蜓點水”是常見的自然現(xiàn)象，蜻蜓點水后在水面上會激起波紋。某同學(xué)在研究蜻蜓運動的過程中獲得一張蜻蜓點水的俯視照片，該照片記錄了蜻蜓連續(xù)三次點水過程中激起的波紋，其形狀如圖所示。由圖分析可知()A．蜻蜓第一次點水處為A點B．蜻蜓第一次點水處為C點C．蜻蜓飛行的速度大于水波傳播的速度D．蜻蜓飛行的速度小于水波傳播的速度選B、C。在同一時刻觀察時，越先激起的波紋擴散開來的半徑越大，因C的半徑大于A的半徑，說明蜻蜓第一次點水處為C點，故A錯誤，B正確；若蜻蜓飛行速度與水波速度相同，那么蜻蜓點水會在上一個水波邊線上，而水波以相同速度運動，所以每個圓都應(yīng)內(nèi)切。由題圖可知，后擊水產(chǎn)生的波紋超過先擊水產(chǎn)生波紋，說明蜻蜓飛行速度大于水波傳播速度，C正確，D錯誤。10．(6分)(多選)一次小張去公園游玩，他向一處平靜的水面丟進一顆石子，激起一圈圈水波，小張觀察到，石子落點平靜后，遠處的水波依然在向更遠擴散，下列說法正確的是()A．石子落點處的水振動后，引起相鄰的水依次振動形成了水波B．石子落點處的水遷移到了遠處，所以遠處的水波可以繼續(xù)傳播C．波源停止振動后，水波仍舊可以傳播D．波源停止振動后，遠處的水由于獲得了能量，所以還可以振動選A、C、D。石子落點處的水振動后，由于質(zhì)點間相互作用，所以引起相鄰的水依次振動形成了水波，故A正確；質(zhì)點只在平衡位置附近振動，不隨波遷移，故B錯誤；機械波傳播的是機械振動的形式、能量，所以波源停止振動后，水波仍舊可以傳播，隨波傳到的地方，質(zhì)點還可以振動，故C、D正確。11.(6分)(多選)(佛山高二檢測)如圖為一列簡諧波在某時刻的波形圖，a、b、c、d為介質(zhì)中的四個質(zhì)點。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，四個質(zhì)點的加速度大小分別為aa、ab、ac、ad，它們的速度大小分別為va、vb、vc、vd，四個質(zhì)點的振幅大小為Aa、Ab、Ac、Ad，則()A．a(chǎn)c<ab<aa＝adB．a(chǎn)c>ab>aa＝ad＝0C．va＝vd>vb>vc D．va＝vd<vb<vc選A、D。機械波中各個質(zhì)點都在做簡諧運動，質(zhì)點的加速度與質(zhì)點的位移成正比，故A選項正確；各質(zhì)點越靠衡位置，速度越大，位移越小，故D選項正確。12．(22分)資料記載，海嘯波是重力長波，波長可達100千米以上，它的傳播速度等于重力加速度g與海水深度乘積的平方根，使得在開闊的深海區(qū)低于幾米的一次單個波浪，到達淺海區(qū)波長減小，振幅增大，掀起10～40米高的拍岸巨浪，有時最先到達海岸的海嘯可能是波谷，水位下落，暴露出淺灘海底；幾分鐘后波峰到來，一退一進，造成毀滅性的破壞。(1)在深海區(qū)有一海嘯波(忽略海深度變化引起的波形變化)如圖甲，實線是某時刻的波形圖，虛線是t＝900s后首次出現(xiàn)的波形圖。已知波沿x軸正方向傳播，波源到淺海區(qū)的水平距離s1＝1.08萬千米，求海嘯波到淺海區(qū)的時間t1；(2)在淺海區(qū)有一海嘯波(忽略海深度變化引起的波形變化)如圖乙，波從進入淺海區(qū)到到達海岸的水平距離為s2，寫出該海嘯波的表達式和波谷最先到達海岸的關(guān)系式。(1)由圖甲得：λ1＝240km，依題意有：t＝eq\f(3,4)T，v1＝eq\f(λ1,T)，s1＝v1t1，解得：t1＝15h(2)由圖像乙得波的振幅A＝20m，波長λ2＝40km由t＝eq\f(3,4)T得波的周期：T＝1200s又ω＝eq\f(2π,T)，且y＝Asinωt，解得波的表達式：y＝20