2024高中物理課下能力提升七第十二章第1節(jié)波的形成和傳播含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE1波的形成和傳播[基礎(chǔ)練]一、選擇題1．[多選]機(jī)械波傳播的是()A．介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)B．質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式C．能量D．信息2．(2024·柳州高二檢測(cè))有關(guān)縱波與橫波，下列說(shuō)法中正確的是()A．對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向肯定相同B．對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直C．縱波的質(zhì)點(diǎn)可以隨波遷移，而橫波的質(zhì)點(diǎn)不能D．橫波只能在固體中傳播，縱波只能在液體、氣體中傳播3．一列橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向下，則下列說(shuō)法正確的是()A．波水平向右傳播B．質(zhì)點(diǎn)H與質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向相同C．質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置D．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)C的加速度為零4．《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(dāng)鐘聲傳到客船時(shí)，對(duì)大鐘的撞擊早已停止了，但仍感覺(jué)余音未絕，分析其緣由可能是()A．大鐘的回聲B．大鐘在接著振動(dòng)，空氣中接著形成聲波C．人的聽(tīng)覺(jué)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)5．一個(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．慢慢漂向湖畔二、非選擇題6．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)刻的波形圖。[提能練]一、選擇題1．[多選](2024·眉山高二檢測(cè))一列機(jī)械波由波源向四周傳播出去，則()A．介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)地傳播出去B．波源的振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)地傳播出去C．介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只是振動(dòng)而沒(méi)有遷移D．介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量由近及遠(yuǎn)地傳播出去2．如圖是一列沿著繩向右傳播的繩波波形，此時(shí)波剛傳到B點(diǎn)，由圖可推斷波源A點(diǎn)起先的振動(dòng)方向是()A．向左B．向右C．向下D．向上3．(2024·龍巖高二檢測(cè))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軸正方向傳播的波形為余弦函數(shù)曲線的波。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(shuō)法正確的是()A．波的周期為12sB．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4．[多選]如圖所示為波源起先振動(dòng)后經(jīng)過(guò)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(shuō)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5．一列橫波正沿水平方向由西向東傳播，則下列說(shuō)法中正確的是()A．波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在由西向東運(yùn)動(dòng)B．波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)肯定沿水平方向振動(dòng)C．波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)肯定沿豎直方向振動(dòng)D．以上說(shuō)法都錯(cuò)誤二、非選擇題6．日本福島曾經(jīng)發(fā)生過(guò)里氏9.0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)站距震中的距離x；(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[基礎(chǔ)練]1．解析：選BCD機(jī)械波是振動(dòng)在介質(zhì)中向外傳播，質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移，只是向外傳播信息和能量及運(yùn)動(dòng)形式，B、C、D正確。2．解析：選B對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向有時(shí)與波的傳播方向相同，有時(shí)與波的傳播方向相反；對(duì)于橫波，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，A錯(cuò)誤，B正確；無(wú)論縱波還是橫波，質(zhì)點(diǎn)只能在平衡位置旁邊振動(dòng)，不隨波遷移，C錯(cuò)誤；橫波只能在固體中傳播，縱波可在固體、液體、氣體中傳播，D錯(cuò)誤。3．解析：選C由于質(zhì)點(diǎn)F要追隨和它鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，又知道質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向是向下的，則與它鄰近的離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)的位置應(yīng)在它的下方，比照?qǐng)D象可以判定出波源在質(zhì)點(diǎn)F的右方，故波是向左傳播的，A錯(cuò)誤；與質(zhì)點(diǎn)H鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)I的位置在質(zhì)點(diǎn)H的上方，則質(zhì)點(diǎn)H的運(yùn)動(dòng)方向是向上的，B錯(cuò)誤；用同樣的方法可以推斷出質(zhì)點(diǎn)C要向下運(yùn)動(dòng)干脆回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)B則要先向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大位移處后再返回平衡位置，這樣質(zhì)點(diǎn)C要比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置，C正確；質(zhì)點(diǎn)C此時(shí)處在最大位移處，其加速度最大，D錯(cuò)誤。4．解析：選B停止對(duì)大鐘的撞擊后，大鐘做阻尼振動(dòng)，仍在空氣中形成聲波；隨著能量的減弱，鐘聲漸漸消逝，所以B正確。5．解析：選B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(guò)程中水面各質(zhì)點(diǎn)上下振動(dòng)，既不向外移動(dòng)，也不向圓心移動(dòng)，更不會(huì)沿水紋做圓周運(yùn)動(dòng)，B正確。6．解析：機(jī)械波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置旁邊振動(dòng)，時(shí)間上依次滯后。從波形圖上看出，在t＝eq\f(T,4)時(shí)刻第4個(gè)質(zhì)點(diǎn)才起先振動(dòng)，則在t＝eq\f(3T,4)時(shí)刻第10個(gè)質(zhì)點(diǎn)剛起先振動(dòng)，此時(shí)第4個(gè)質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)了eq\f(T,2)的時(shí)間回到了自己的平衡位置，第1個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)下方最大位移處，新的波形圖如答案圖所示。答案：如圖所示。[提能練]1．解析：選BCD機(jī)械波向外傳播，傳播出去的是振動(dòng)的形式、攜帶出去的是能量和信息，質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移，故選項(xiàng)B、C、D正確。2．解析：選D由于波剛剛傳到B點(diǎn)，所以B點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向就是波源的起振方向，由圖依據(jù)波的傳播與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的關(guān)系可以知道，B質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正向上振動(dòng)，所以波源A質(zhì)點(diǎn)剛起先的振動(dòng)方向向上，選項(xiàng)D正確。3．解析：選D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)此波形可知，該時(shí)刻a在平衡位置將向下運(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。4．解析：選AC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(guò)一個(gè)周期的波形，此時(shí)M點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，即為起先振動(dòng)時(shí)的方向，或者依據(jù)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(guò)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。5．解析：選D橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和傳播方向垂直，各質(zhì)點(diǎn)只是在其平衡位置旁邊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移，而對(duì)于一個(gè)橫波來(lái)說(shuō)，其振動(dòng)方向可以在與傳播方向垂