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

PAGEPAGE4波的形成和傳播時(shí)間：45分鐘一、選擇題(1～5為單選，6～9為多選)1．以下對(duì)機(jī)械波的相識(shí)正確的是(A)A．形成機(jī)械波肯定要有振源和介質(zhì)B．振源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成的波中，各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀況完全相同C．橫波向右傳播時(shí)，處于波峰的質(zhì)點(diǎn)也向右遷移D．機(jī)械波向右傳播時(shí)，右方的質(zhì)點(diǎn)比左方的質(zhì)點(diǎn)早一些振動(dòng)解析：振源和介質(zhì)是形成機(jī)械波的兩個(gè)必不行少的條件，故A正確．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點(diǎn)比前面的質(zhì)點(diǎn)總要晚一些起先振動(dòng)，但質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)不一樣，故B、C、D均錯(cuò)．2．下列關(guān)于橫波與縱波的說(shuō)法中，正確的是(C)A．振源上下振動(dòng)形成的波是橫波B．振源左右振動(dòng)形成的波是縱波C．振源振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直，形成的波是橫波D．在固體中傳播的波肯定是橫波解析：區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系，而橫波和縱波都能在固體中傳播．3．關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(A)A．有機(jī)械波必有振動(dòng)B．有機(jī)械振動(dòng)必有波C．離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)較慢D．波源停止振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中的波馬上停止傳播解析：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中向外傳播就形成了機(jī)械波，所以有機(jī)械波必定有機(jī)械振動(dòng)．但假如只有振動(dòng)，而沒(méi)有介質(zhì)的傳播，就不會(huì)有機(jī)械波的產(chǎn)生．因各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是重復(fù)波源的振動(dòng)，不論距波源遠(yuǎn)近，振動(dòng)的快慢都一樣；在波源停止振動(dòng)時(shí)，波仍將接著向外傳播而不會(huì)馬上停止．4．下圖是某繩波形成過(guò)程示意圖，1、2、3、4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向．質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4……各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1起先豎直向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T.經(jīng)過(guò)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5起先運(yùn)動(dòng)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已發(fā)生的位移為x.下列推斷正確的是(D)A．t＝eq\f(T,4)時(shí)質(zhì)點(diǎn)5的運(yùn)動(dòng)方向向下B．t＝eq\f(T,2)時(shí)質(zhì)點(diǎn)7的加速度方向向上C．t＝eq\f(3T,4)時(shí)質(zhì)點(diǎn)5運(yùn)動(dòng)的路程為3xD．t＝T時(shí)質(zhì)點(diǎn)9向下運(yùn)動(dòng)5．科學(xué)探測(cè)表明，月球表面無(wú)大氣層，也沒(méi)有水，更沒(méi)有任何生命存在的痕跡．在月球上，兩宇航員面對(duì)面講話也無(wú)法聽到，這是因?yàn)?B)A．月球太冷，聲音傳播太慢B．月球上沒(méi)有空氣，聲音無(wú)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6．機(jī)械波按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系可分為橫波和縱波．關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向，下列說(shuō)法正確的是(BC)A．在橫波中二者方向有時(shí)相同B．在橫波中二者方向肯定不同C．在縱波中二者方向有時(shí)相同D．在縱波中二者方向肯定不同解析：在橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向肯定不同，故A錯(cuò)，B對(duì)；在縱波中二者方向在同始終線上，既可以相同，也可以相反，故C對(duì)，D錯(cuò)．7．關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是(AB)A．振動(dòng)是波的成因，波是振動(dòng)的傳播B．振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波是很多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來(lái)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象C．波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度D．波源停止振動(dòng)時(shí)，波馬上停止傳播解析：機(jī)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(diǎn)依次帶動(dòng)由近及遠(yuǎn)傳播而形成波，所以選項(xiàng)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(diǎn)振動(dòng)的速度和方向都隨時(shí)間周期性地發(fā)生改變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．波源一旦將振動(dòng)傳播給了介質(zhì)，振動(dòng)就在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播；當(dāng)波源停止振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)仍舊接著傳播，不會(huì)隨波源停止振動(dòng)而馬上停止傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．8．一列橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，則關(guān)于質(zhì)點(diǎn)A的受力下列說(shuō)法中正確的是(BD)A．假如波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向上的作用力B．假如波向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向下的作用力C．假如波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向上的作用力D．假如波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)A受到向下的作用力解析：無(wú)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(diǎn)A的受力方向始終向下，故B、D正確．9．一列橫波在某時(shí)刻的波形圖象如圖所示，a、b、c、d為介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)．a(chǎn)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(gè)質(zhì)點(diǎn)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，則(AD)A．a(chǎn)c<ab<aa＝ad B．a(chǎn)c>ab>aa＝adC．va＝vd>vb>vc D．va＝vd<vb<vc解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力大小與位移的大小成正比，因而加速度的大小與位移的大小成正比，所以這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度關(guān)系為ac<ab<aa＝ad，A選項(xiàng)正確．而質(zhì)點(diǎn)越靠近平衡位置速度越大，位移越大則速度越小，四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度大小關(guān)系為va＝vd<vb<vc，D選項(xiàng)正確．二、非選擇題10．如下圖所示，有一組學(xué)生做嬉戲來(lái)模擬波的傳播．該嬉戲模擬的是橫波的傳播(選填“橫波”或“縱波”)，因?yàn)閷W(xué)生下蹲與起立時(shí)身體的運(yùn)動(dòng)方向與模擬波的傳播方向垂直(選填“平行”或“垂直”)．解析：依據(jù)縱波與橫波的概念，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直者為橫波，同始終線者為縱波，可確定．11．2010年1月海地首都地區(qū)發(fā)生了里氏7.3級(jí)大地震，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，在某地的觀測(cè)站中，記錄了海地首都的縱波和橫波到達(dá)該地的時(shí)間差為5.4s.(1)求這個(gè)觀測(cè)站距海地首都的距離．(2)觀測(cè)站首先視察到的是上下振動(dòng)還是左右搖擺？答案：(1)s＝33.67km(2)先傳到的是縱波，所以是左右晃動(dòng)．解析：依據(jù)縱、橫波傳到觀測(cè)站的時(shí)間差，eq\f(s,3.7km/s)－eq\f(s,9.1km/s)＝5.4s，求出s＝33.67km，先傳到的是縱波，所以是左右晃動(dòng)．12．假定有前后兩次聲音傳到人的耳朵里，假如這兩次聲音到達(dá)人耳的時(shí)間間隔大于(或等于)0.1s，人耳就能夠把這兩次聲音辨別開．也就是說(shuō)，假如兩次聲音傳到人耳的時(shí)間間隔不足0.1s，人耳就只能聽到一次聲音．某中學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)為了體驗(yàn)聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同的物理現(xiàn)象，他們請(qǐng)一位同學(xué)在輸送水的直鐵管道(充溢水)上敲擊一下，使鐵管發(fā)出嘹亮的聲音，其余同學(xué)沿鐵管分別在不同位置將耳朵貼近鐵管聽聲．試驗(yàn)結(jié)束以后，A同學(xué)說(shuō)自己只聽到了一次響聲；B同學(xué)說(shuō)自己聽到了兩次響聲；C同學(xué)說(shuō)自己聽到了三次響聲．已知聲音在空氣中的傳播速度是v氣＝340m/s，在水中的傳播速度是v水＝1700m/s，在鋼鐵中的傳播速度是v鐵＝5100m/s，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：在鐵管上某處敲響一次，A、B、C三位同學(xué)的位置到敲擊點(diǎn)的距離各在什么范圍內(nèi)(請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程和對(duì)結(jié)論的分析過(guò)程)?答案：C同學(xué)與敲擊處的距離：s≥255m時(shí)，三種物質(zhì)傳播的聲音到達(dá)聽聲者的間隔時(shí)間均等于或大于0.1s，能聽到三次敲擊聲．B同學(xué)與敲擊處的距離：255m>s≥42.5m時(shí)，水和鐵傳播的聲音到達(dá)聽聲者的間隔時(shí)間小于0.1s(不能區(qū)分)，但水和空氣傳播的聲音到達(dá)聽聲者的間隔時(shí)間仍舊等于或大于0.1s，能聽到兩次敲擊聲．A同學(xué)與敲擊處的距離：s<42.5m時(shí)，隨意兩種物質(zhì)傳播的聲音到達(dá)聽聲者的間隔時(shí)間均小于0.1s，只能聽到一次敲擊聲．解析：本題關(guān)鍵弄清計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并留意聲音分別沿空氣、水及鐵管傳播的速度不同，到達(dá)人耳的時(shí)間也不同．聲音到達(dá)人耳的先后依次(傳聲物質(zhì))是：鐵、水、空氣．設(shè)聲音傳