2024-2025學(xué)年高中物理第十二章機(jī)械波第1節(jié)波的形成和傳播練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-波的形成和傳播[A組素養(yǎng)達(dá)標(biāo)]1．科學(xué)探測(cè)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(duì)面講話也無法聽到，這是因?yàn)?)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：聲波是機(jī)械波，傳播須要介質(zhì)，故B選項(xiàng)正確．答案：B2．(多選)關(guān)于機(jī)械波的以下說法正確的是()A．波動(dòng)發(fā)生須要兩個(gè)條件：波源和介質(zhì)B．波動(dòng)過程是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)移動(dòng)的過程C．波動(dòng)過程是能量由近及遠(yuǎn)傳遞的過程D．波源與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是自由振動(dòng)解析：據(jù)波的產(chǎn)生條件和特點(diǎn)知本題選項(xiàng)A、C對(duì)，選項(xiàng)B、D錯(cuò)．答案：AC3．(多選)把一根長(zhǎng)而軟的螺旋彈簧豎直提起來，手有規(guī)律地上下振動(dòng)，則()A．在彈簧上形成一列機(jī)械波B．在彈簧上形成波峰和波谷C．彈簧上的質(zhì)點(diǎn)自上而下振動(dòng)D．彈簧上的機(jī)械波自上而下傳播解析：手有規(guī)律地上下振動(dòng)時(shí)彈簧上各質(zhì)點(diǎn)也上下振動(dòng)，形成縱波，向下傳播，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．答案：AD4．(多選)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，下列說法正確的是()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)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項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)；在縱波中二者方向在同始終線上，有時(shí)相同，有時(shí)相反，故C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：BC5．一個(gè)小石子投向安靜的湖水中心，激起圓形水紋一圈圈向外傳播，假如此時(shí)樹上一片樹葉落在水面上，則樹葉將()A．沿水紋做圓周運(yùn)動(dòng) B．在落下處上下振動(dòng)C．慢慢漂向湖心 D．慢慢漂向湖畔解析：一個(gè)小石子投向安靜的湖水中心，激起圓形的水波向外傳播，而水波是橫波，傳播過程中水面各質(zhì)點(diǎn)上下振動(dòng)，既不向湖畔移動(dòng)，也不向湖心移動(dòng)，更不會(huì)沿水紋做圓周運(yùn)動(dòng)，B正確．答案：B6．在敲響古剎里的大鐘時(shí)，有的同學(xué)發(fā)覺，停止對(duì)大鐘的撞擊后，大鐘仍“余音未絕”，分析其緣由是()A．大鐘的回聲B．大鐘在接著振動(dòng)C．人的聽覺發(fā)生“暫留”的原因D．大鐘雖停止振動(dòng)，但空氣仍在振動(dòng)解析：停止對(duì)大鐘的撞擊后，大鐘的振動(dòng)不會(huì)馬上停止，振動(dòng)的能量不會(huì)憑空消逝，它會(huì)再振動(dòng)一段時(shí)間然后因?yàn)樽枘岫Ｖ梗虼诉€會(huì)在空氣中形成聲波，這就是“余音未絕”的緣由，所以選項(xiàng)B正確．答案：B7．(多選)關(guān)于機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng)，下列說法中正確的是()A．機(jī)械振動(dòng)就是機(jī)械波，機(jī)械波就是機(jī)械振動(dòng)B．有機(jī)械波，則肯定有機(jī)械振動(dòng)C．機(jī)械波就是質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)路徑D．在波傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有相同的振動(dòng)頻率和振幅解析：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播即機(jī)械波，A錯(cuò)；波的形成有兩個(gè)條件，一是要有波源，二是要有介質(zhì)，所以，有機(jī)械波肯定有機(jī)械振動(dòng)，B對(duì)；在波的形成和傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，C錯(cuò)；離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依靠前面質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)而振動(dòng)，所以頻率、振幅相同，D對(duì)．答案：BD8．(多選)如圖所示是做簡(jiǎn)諧振動(dòng)繩子的一段，繩中有沿繩向右傳播的一列機(jī)械波，則對(duì)于該時(shí)刻，下列說法中正確的是()A．圖中第3點(diǎn)的速度方向向下B．除第1點(diǎn)外，加速度最大的點(diǎn)是第5點(diǎn)C．只有第3、7點(diǎn)的振動(dòng)頻率不同，其他點(diǎn)的振動(dòng)頻率都相同D．各個(gè)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與波源振動(dòng)的周期一樣解析：由于繩波是橫波且向右傳播，介質(zhì)中左邊的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)右邊的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，故2、3、4質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，6、7質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，如題圖時(shí)刻3、7兩質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，速度最大，1、5兩質(zhì)點(diǎn)在最大位移處，加速度最大，故A、B對(duì)；各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)由波源確定，并且是相等的，故C錯(cuò)，D對(duì)．答案：ABD9．地震時(shí)，震源會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種波，一種是傳播速度約為3.5km/s的S波，另一種是傳播速度約為7.0km/s的P波．一次地震發(fā)生時(shí)，某地震監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄到首次到達(dá)的P波比首次到達(dá)的S波早3min.假定地震波沿直線傳播，震源的振動(dòng)周期為1.2s，求震源與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離x.解析：設(shè)P波的傳播時(shí)間為t，則x＝vPt，x＝vS(t＋Δt)解得x＝eq\f(vPvS,vP－vS)Δt，代入數(shù)據(jù)得x＝1260km.答案：1260km[B組素養(yǎng)提升]10．(多選)如圖所示，沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點(diǎn)，每相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離相等，其中O為波源，設(shè)波源的振動(dòng)周期為T，從波源通過平衡位置豎直向下振動(dòng)起先計(jì)時(shí)，經(jīng)eq\f(T,4)質(zhì)點(diǎn)1起先振動(dòng)，則下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和介質(zhì)中波的說法，正確的是()A．介質(zhì)中全部質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是豎直向下的，但圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚B．圖中所畫出的質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)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(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng)，只是質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)時(shí)通過平衡位置或最大位移處的時(shí)間總是比質(zhì)點(diǎn)7通過相同的位置時(shí)落后eq\f(T,4)D．只要圖中全部質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了，質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一樣，假如質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是第100次振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的就是第98次振動(dòng)解析：從題圖可知，質(zhì)點(diǎn)9是圖中距波源最遠(yuǎn)的點(diǎn)，盡管與波源起振方向相同，但起振時(shí)刻最晚，故A正確，B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)7與質(zhì)點(diǎn)8比較，質(zhì)點(diǎn)7是質(zhì)點(diǎn)8的前質(zhì)點(diǎn)，7、8質(zhì)點(diǎn)間的振動(dòng)步調(diào)相差eq\f(T,4)，故C正確；質(zhì)點(diǎn)9比質(zhì)點(diǎn)1晚2T起先起振，一旦質(zhì)點(diǎn)9起振后，質(zhì)點(diǎn)1、9的振動(dòng)步調(diào)就完全一樣，D正確．答案：ACD11．(多選)如圖所示為波源起先振動(dòng)后經(jīng)過一個(gè)周期的波形圖，設(shè)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T，下列說法中正確的是()A．若M點(diǎn)為波源，則M點(diǎn)起先振動(dòng)時(shí)方向向上B．若M點(diǎn)為波源，則P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了eq\f(3,4)TC．若N點(diǎn)為波源，則P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了eq\f(3,4)TD．若N點(diǎn)為波源，則該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P動(dòng)能最大解析：若M點(diǎn)為波源，相當(dāng)于其他點(diǎn)追隨M點(diǎn)振動(dòng)，又因?yàn)槭墙?jīng)過一個(gè)周期的波形，此時(shí)波傳到了N點(diǎn)，此時(shí)N點(diǎn)振動(dòng)方向向上，即波源起先振動(dòng)的方向向上，而傳到P點(diǎn)要經(jīng)過eq\f(3,4)T，因而P點(diǎn)已振動(dòng)eq\f(1,4)T；若N點(diǎn)為波源，N起先振動(dòng)方向向下，傳到P點(diǎn)經(jīng)eq\f(1,4)T，故P點(diǎn)已振動(dòng)了eq\f(3,4)T，而此時(shí)P點(diǎn)在最大位移處，速度為零，動(dòng)能最小，A、C正確．答案：AC12．如圖所示，O是波源，a、b、c、d是波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，且Oa＝ab＝bc＝cd，t1＝0時(shí)各質(zhì)點(diǎn)均靜止在平衡位置，波源O起先沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波．在t2＝0.3s，波源O第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處，波恰好傳到c點(diǎn)．下列說法正確的是()A．波的周期為1.2sB．t2＝0.3s，a質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)C．t2＝0.3s，b質(zhì)點(diǎn)的加速度達(dá)正向最大D．當(dāng)d點(diǎn)起先振動(dòng)時(shí)的起振方向沿y軸正方向解析：由于波源的起振方向向上，且在t2＝0.3s，波源O第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處，可知T＝0.4s，據(jù)此時(shí)波形可知，該時(shí)刻a在平衡位置將向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，b質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移處，即加速度負(fù)向最大，故A、B、C錯(cuò)誤；各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，故d的起振方向沿y軸的正方向，故D正確．答案：D[C組學(xué)霸沖刺]13．細(xì)繩的一端在外力作用下從t＝0時(shí)刻起先上下振動(dòng)，激發(fā)出一列橫波，在細(xì)繩上選取15個(gè)點(diǎn)，圖甲為t＝0時(shí)刻各點(diǎn)所處的位置，圖乙為t＝eq\f(T,4)時(shí)刻的波形圖(T為波的周期)．在圖丙中畫出t＝eq\f(3T,4)時(shí)刻的波