2024-2025學(xué)年高中物理第十二章機械波1波的形成和傳播課時作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE5波的形成和傳播限時45分鐘總分100分一、單選題(每小題6分，共24分)1．關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是(D)A．對于橫波和縱波，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向有時相同，有時相反B．對于縱波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向肯定相同C．形成縱波的質(zhì)點，隨波一起遷移D．形成縱波的質(zhì)點不隨波遷移解析：橫波質(zhì)點的振動方向與傳播方向相互垂直，縱波質(zhì)點的振動方向與傳播方向有時相同，有時相反，故A、B項錯誤；介質(zhì)中的質(zhì)點都是在平衡位置旁邊做往復(fù)運動，不會隨波遷移，故C項錯誤，D項正確．2．《楓橋夜泊》中出名句：“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船”．其中，當鐘聲傳到客船時，對大鐘的撞擊早已停止了，但仍感覺“余音未絕”，分析其緣由可能是(B)A．大鐘的回聲B．大鐘在接著振動，空氣中接著形成聲波C．人的聽覺發(fā)生“暫留”的原因D．大鐘雖停止振動，但空氣仍在振動解析：停止對大鐘的撞擊后，大鐘做阻尼振動，仍在空氣中形成聲波；隨著能量的減弱，鐘聲漸漸消逝．3．科學(xué)探測表明，月球表面無大氣層，也沒有水，更沒有任何生命存在的痕跡．在月球上，兩宇航員面對面講話也無法聽到，這是因為(B)A．月球太冷，聲音傳播太慢B．月球上沒有空氣，聲音無法傳播C．宇航員不適應(yīng)月球，聲音太輕D．月球上太嘈雜，聲音聽不清晰解析：兩宇航員面對面講話卻無法聽到，說明聲波有振源卻傳播不出去，即缺乏聲波傳播的另一條件，沒有介質(zhì)，故B選項正確．4．下列關(guān)于波的應(yīng)用正確的是(B)A．要使放在河中的紙船漸漸靠近河岸，可向比紙船更遠處投擲石子形成水波B．兩個在水中潛泳并且靠得較近的運動員能聽到對方發(fā)出的聲音是聲波在液體中傳播的應(yīng)用C．光纜是利用機械波傳遞信息D．宇航員在宇宙飛船里，擊打船壁只能引起機械振動，不能形成聲波解析：機械波傳播時，介質(zhì)質(zhì)點在各自平衡位置旁邊振動，質(zhì)點本身并不隨波遷移，A錯；光纜是利用光波傳遞信息的，故C錯；宇航員在宇宙飛船里，擊打船壁能引起機械振動，同時也能形成聲波，D錯；聲波可以在液體中傳播，B正確．二、多選題(每小題8分，共48分)5．關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是(AB)A．振動是波的成因，波是振動的傳播B．振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是很多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C．波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度D．波源停止振動時，波馬上停止傳播解析：機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)，由于介質(zhì)中的質(zhì)點依次帶動由近及遠傳播而形成波，所以選項A、B正確．波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在勻稱介質(zhì)中其速度大小不變，而質(zhì)點振動的速度和方向都隨時間周期性地發(fā)生改變，選項C錯誤．波源一旦將振動傳播給了介質(zhì)，振動就在介質(zhì)中向遠處傳播，而當波源停止振動時，振動在介質(zhì)中仍舊接著傳播，不會隨波源停止振動而停止傳播，選項D錯誤．6．如圖所示為沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點，每相鄰兩質(zhì)點間距離相等，其中O為波源，設(shè)波源的振動周期為T，自波源通過平衡位置豎直向下振動時起先計時，經(jīng)過eq\f(T,4)，質(zhì)點1起先起振，則下列關(guān)于各質(zhì)點的振動和介質(zhì)中的波的說法中正確的是(ACD)A．介質(zhì)中全部質(zhì)點的起振方向都是豎直向下的，但圖中質(zhì)點9起振最晚B．圖中所畫的質(zhì)點起振時間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．圖中質(zhì)點8的振動完全重復(fù)質(zhì)點7的振動，只是質(zhì)點8振動時，通過平衡位置或最大位移的時間總是比質(zhì)點7通過相同位置時落后T/4D．只要圖中全部質(zhì)點都已振動了，質(zhì)點1與質(zhì)點9的振動步調(diào)就完全一樣，但假如質(zhì)點1發(fā)生的是第100次振動，則質(zhì)點9發(fā)生的就是第98次振動解析：據(jù)波的傳播特點知，波傳播過程中各質(zhì)點的振動總是重復(fù)波源的振動，所以起振方向相同，都是豎直向下，但從時間上來說，起振依次落后eq\f(T,4)的時間，所以選項A、C正確，B錯誤；由題意知，質(zhì)點9比質(zhì)點1應(yīng)晚起振兩個周期，所以當全部質(zhì)點都起振后，質(zhì)點1與質(zhì)點9步調(diào)完全一樣，所以選項D正確．7．一列波由波源向四周擴綻開去，由此可知(BCD)A．介質(zhì)中的各個質(zhì)點由近及遠地傳播開去B．介質(zhì)中的各個質(zhì)點只是在各自的平衡位置旁邊振動，并不隨波遷移C．介質(zhì)將振動的能量由近及遠地傳播開去D．介質(zhì)將振動的形式由近及遠地傳播開去解析：介質(zhì)在傳播機械波的過程中，只是把振動這種形式和振動的能量向外傳播，而介質(zhì)本身并不遷移，故A錯，B、C、D正確．8.一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)點，a正向上運動．由此可知(AC)A．該波沿x軸正方向傳播B．c正向上運動C．該時刻以后，b比c先到達平衡位置D．該時刻以后，b比c先到達最大位移處解析：由波傳播的規(guī)律知質(zhì)點的振動是先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點，由題圖知a質(zhì)點是偏離平衡位置的位移，說明a質(zhì)點左側(cè)質(zhì)點先于a質(zhì)點振動，波是沿x軸正方向傳播的，選項A正確；質(zhì)點c和質(zhì)點a之間有一波谷，質(zhì)點c振動方向與質(zhì)點a振動方向相反，質(zhì)點c向下運動，故選項B錯誤；b質(zhì)點正向著平衡位置運動，故b比c先到達平衡位置，選項C正確；c比b先到達偏離平衡位置的最遠處，選項D是錯誤的．9．關(guān)于機械波的以下說法中，正確的是(AC)A．波動發(fā)生須要兩個條件：波源和介質(zhì)B．波動過程是介質(zhì)質(zhì)點由近及遠移動的過程C．波動過程是能量由近及遠傳遞的過程D．波源與介質(zhì)質(zhì)點的振動都是自由振動解析：波動的發(fā)生須要兩個條件：振源和介質(zhì)，A項正確；波動過程中介質(zhì)的質(zhì)點并不隨波遷移，只在各自的平衡位置旁邊振動，B項錯誤；波動過程中振源的能量隨波由近及遠傳播，C項正確；波源的振動帶動與之相連的質(zhì)點的振動，并依次帶動另外的質(zhì)點振動，所以介質(zhì)中各質(zhì)點都做受迫振動，D項錯誤．10.一列橫波某時刻的波形如圖所示，則關(guān)于質(zhì)點A的受力下列說法中正確的是(BD)A．假如波向右傳播，則質(zhì)點A受到向上的作用力B．假如波向右傳播，則質(zhì)點A受到向下的作用力C．假如波向左傳播，則質(zhì)點A受到向上的作用力D．假如波向左傳播，則質(zhì)點A受到向下的作用力解析：無論波向左傳播還是向右傳播，回復(fù)力始終指向平衡位置，質(zhì)點A的受力方向始終向下，故B、D正確．三、非選擇題(共28分)11．(16分)如圖所示，(a)表示一條勻稱細繩，0、1、2、3…表示繩上的一系列等間隔的質(zhì)點，圖中每個小方格的高度為2cm，一列周期為T的簡諧橫波沿此繩傳播．某時刻，繩上9～12點的位置及運動方向如(b)所示，質(zhì)點9正處在其最大位移處．試求：(1)此波的傳播方向；(2)質(zhì)點0和質(zhì)點15的振幅；(3)由圖(b)再經(jīng)過時間t(t<T)為多久后，3～6質(zhì)點的運動狀態(tài)變成(c)所示的狀態(tài)？答案：(1)向右(2)10cm(3)eq\f(3,4)T解析：(1)依據(jù)圖(b)上幾個質(zhì)點的運動趨勢可知：各質(zhì)點的運動均較左邊毗鄰質(zhì)點滯后，所以波向右傳播．(2)相同介質(zhì)中的同一列簡諧波上各質(zhì)點的振幅相同，均等于圖上質(zhì)點9的位移大小，為10cm.(3)圖(c)中有4個質(zhì)點，為了便于計算，我們選擇質(zhì)點6的振動來求解．波向右傳播，在圖(c)中它剛要向平衡位置運動，而圖(b)中質(zhì)點6處在平衡位置且剛要向下振動，那么質(zhì)點6將經(jīng)過3個eq\f(T,4)后到達圖(c)中的狀態(tài)，因此t＝eq\f(3,4)T.此題也可以先描出圖中剩余質(zhì)點的位置，再利用波形平移方法求得t.12．(12分)在新疆精河縣發(fā)生過6.6級地震，已知地震中的縱波和橫波在地表旁邊的傳播速度分別是9.1km/s和3.7km/s，一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成(如圖)，在這次地震中，震源在地震儀下方，觀測站中，記