（2021新人教版）高中物理选修性必修第一册第三章　机械波3.1波的形成课后作业.docx

1、新人教版选择性必修一课后作业第三章机械波波的形成 一、选择题 1.(多选)把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来,手有规律地上下振动,则() A.在弹簧上形成一列机械波 B.在弹簧上形成波峰和波谷 C.弹簧上的质点自上而下振动 D.弹簧上的机械波自上而下传播 2.一列横波沿一条长绳传播,当波源突然停止振动时() A.所有质点都立即停止运动 B.已经振动的质点继续振动,尚未振动的质点不会振动 C.离波源近的质点先停止振动,然后才是远的质点停止振动 D.离波源远的质点先停止振动,然后才是近的质点停止振动 3.下列说法中正确的是() A.振动物体回到平衡位置的过程中,回复力做正功 B.回复力就是振动物体受

2、到的合外力 C.有机械振动必有机械波 D.横波在传播过程中,质点的振动方向与波的传播方向可相同 4.下列关于横波、纵波的说法中,正确的是() A.横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直 B.横波中,质点的振动方向也可能与波的传播方向平行 C.纵波中,波水平向右传播,各个质点一定上下振动 D.能形成波峰、波谷的波是横波 5.(多选)下列关于横波、纵波的说法正确的是() A.横波中,凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷 B.质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 C.横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式 D.沿横向传播的波叫横波,沿纵向传播的波叫纵波 E.沿横向传播的波叫纵波

3、,沿纵向传播的波叫横波 6.(多选)关于声波,下列说法正确的是() A.声波在空气中是以纵波形式传播的 B.声波在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度 C.声波的传播由波源决定,与介质无关 D.声波在真空中也能传播 7.(多选)关于横波和纵波,下列说法正确的是() A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波 B.质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部 D.地震波是横波,声波是纵波 8.下列关于波的现象的说法中正确的是() A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源 B.把小石头扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面

4、上的漂浮物向远方运动 C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源 D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播 9.振源 A 带动细绳上下振动,某时刻在绳上形成的横波波形如图所示。规定绳上各质点向上运动的 方向为位移 x 的正方向,从波传播到细绳上的 P 点开始计时,下列能表示 P 点振动图像的是() 10.如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图,设介质中质点的振动周期为 T,下列说法中正 确的是() A.若 M 点为波源,则 M 点开始振动时方向向下 B.若 M 点为波源,则 P 质点已经振动了3 4T C.若 N 点为波源,则 P 质点已经振动了3

5、 4T D.若 N 点为波源,则该时刻 P 质点的动能最大 11.(多选)关于振动和波的关系,下列说法中正确的是() A.振动是波的成因,波是振动的传播 B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象 C.波的传播速度就是质点振动的速度 D.波源停止振动时,波立即停止传播 12.关于振动和波的关系,下列说法正确的是() A.如果波源停止振动,波在介质中的传播也立即停止 B.发声体在振动时,一定会产生声波 C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程 D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远传播的过程 13.下面关于横波、纵波的说法中正确的是() A.同一波源在同一介质中

6、形成的机械波中可同时具有横波和纵波 B.由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,故横波、纵波不可能沿同一方向传播 C.横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等 D.只要存在介质,不管是固体、液体或气体,均可传播横波和纵波 14.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s 和 9 km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧 振子 P 和水平弹簧振子 H 组成(如图所示)。在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差 5 s 开始振动,则() A.P 先开始振动,震源距地震仪约 36 km B.P 先开始振动,震源距地震仪约 25 km C.H 先开始振动,震源距地震仪约 36

7、 km D.H 先开始振动,震源距地震仪约 25 km 15.(多选)一列横波沿绳子向右传播,传播过程无能量损失。某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状, 对此时绳上 A、B、C、D、E、F 六个质点,下列说法正确的是() A.它们的振幅相同 B.质点 D 和 F 的速度方向相同 C.质点 A 和 C 的速度方向相同 D.从此时算起,质点 B 比 C 先回到平衡位置 E.从此时算起,质点 E 比 F 先到达波峰 16.(多选)如图所示,1、2、3、4、是某绳(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点。开始时绳 处于水平方向,质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动 2、3、4、各个质点依次上下

8、振 动,把振动从绳的左端传到右端。已知 t=0 时,质点 1 开始向下运动,经过二分之一周期,质点 9 开始 运动。则在二分之一周期时,下列说法正确的是() A.质点 3 向上运动 B.质点 5 所受回复力为最大值 C.质点 6 的加速度向下 D.质点 9 的振幅为零 17.(多选)一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在着相互作 用。如图所示,1、2、3、4、为绳上的一系列等间距的质点,开始时绳处于水平方向。质点 1 在外 力作用下沿竖直方向做简谐运动,会带动 2、3、4、各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传 向右端。质点 1 的振动周期为 T。t=0 时质

9、点 1 开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点 5 开始 运动。下列判断正确的是() A.质点 20 开始振动时运动方向向上 B.质点 20 开始振动时运动方向向下 C.t=? 2时质点 5 的加速度方向向上 D.t=3? 4 时质点 12 的运动方向向上 二、非选择题 18.如图所示是一列向右传播的横波,请标出这列波中 a、b、c、d、h 等质点这一时刻的速度方向。 答案答案 一、选择题 1.AD手有规律地上下振动时,弹簧上各质点也上下振动,形成纵波,向下传播,故 A、D 均正确,B、C 错误。 2.C当波源突然停止振动时,由于波是质点间相互带动传播的,同时后一个质点比前一个质点滞后, 所

10、以离波源近的质点先停止振动,然后才是远的质点停止振动,波的形式仍在质点的振动下传播,最 终所有质点停止振动,A、D 错误,C 正确;波源突然停止振动时,已经振动的质点继续振动,尚未振动 的质点也将在前面质点的带动下振动,并将在波的形式传播后停止振动,B 错误。 3.A振动物体回到平衡位置的过程中,回复力的方向指向平衡位置,则回复力做正功,A 正确;回复力 是指使物体回到平衡位置的力,不一定是振动物体受到的合外力,B 错误;有机械振动,若没有传播振 动的介质,也不会有机械波,C 错误;横波在传播过程中,质点的振动方向与波的传播方向垂直,D 错误。 4.A横波的传播方向与质点的振动方向垂直,纵波的

11、传播方向与质点的振动方向在一条直线上,选 项 A 对,B、C 错;有波峰和波谷,但波的传播方向不一定与质点的振动方向垂直,选项 D 错。 5.ABC质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波,质点的振动方向与波的传播方向在同一直 线上的波叫纵波;横波具有波峰和波谷,两种波传播的都只是振动这种运动形式,质点并不随波迁 移,A、B、C 正确。 6.AB声波在空气中是以纵波形式传播的,A 正确;一般情况下,声波在固体中传播得最快,在液体中 次之,在气体中最慢,B 正确;声波的传播是由波源和介质共同决定的,C 错误;声波的传播需要介质, 在真空中不能传播,D 错误。 7.ABC质点的振动方向和波的传播

12、方向垂直的波叫横波,A 正确;质点的振动方向跟波的传播方向在 同一直线上的波叫纵波,B 正确;横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部,C 正确;地震波有横波也有纵 波,空气中的声波是纵波,D 错误。 8.A有机械波存在,就一定有波源和介质,A 项正确;若只有波源而无介质,不能产生机械波,C 项错 误;丢石块激起的水波向四周传去,但传的只是振动这种运动形式,水只是上下振动并不会向外迁移, 仅靠水波漂浮物只可能在原位置附近上下振动,B 项错误;横波和纵波可沿同一方向传播,D 项错误。 9.A由波形得知,波向右传播,开始计时时 P 点在平衡位置且将向下振动,故 A 正确。 10.C若 M 点为波源,此时

13、 N 点振动方向向上,则波源开始振动的方向向上,波从波源传到 P 点要经 过3 4T,因而 P 点已经振动了 1 4T,A、B 错误;若 N 点为波源,波从波源传到 P 点经过 ? 4,故 P 点已经振动了 3 4T,而此时 P 点在最大位移处,速度为零,动能最小,C 正确,D 错误。 11.AB机械波的产生条件是有波源和介质,波源振动,依次带动介质中的质点振动,并将振动的形式 由近及远传播而形成波,选项 A、B 正确;波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度,在均匀介质中 其速度大小不变,而质点振动的速度随时间周期性地发生变化,选项 C 错误;波源一旦将振动传播给 了介质,振动就在介质中向远处

14、传播,而当波源停止振动时,振动在介质中仍然继续传播,不会随波源 停止振动而停止传播,选项 D 错误。 12.D波源停止振动,介质中的质点仍然在振动,所以波仍继续传播,选项 A 错误;产生机械波的条件 之一是必须有介质,选项 B 错误;在振动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量, 选项 C 错误,选项 D 正确。 13.A同一波源产生的机械波中可同时具有横波和纵波,如地震波,A 正确。虽然横波与纵波的振动 方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播,B 错误。在同一介质中,横波和纵波 的传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,C 错误。机械波中横波可以在固体

15、内传播,不 可以在液体和气体中传播,纵波可在固体、液体和气体中传播,D 错误。故选 A。 14.A横波传播速率小于纵波传播速率,所以 P 先开始振动;由 ? 9km/s+5 s= ? 4km/s,可得 x=36 km,则 A 正 确,B、C、D 错误。 15.ADE波源振动时,绳上各质点通过弹力作用做受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点的 振幅均相同,选项 A 正确。波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随 着离波源近的质点振动,由题图可知,波源在左端,因此,质点 D 跟随离波源近的质点正向上运动,质 点 F 跟随离波源近的质点正向下运动,D、F 两质点的速度方向

16、相反,选项 B 错误。同理,此时质点 A 正向下运动,质点 C 正向上运动,两者速度方向也相反,选项 C 错误。由于此时 B、C 两质点都向上运 动,B 比 C 先到最大位移处,故 B 比 C 先回到平衡位置,选项 D 正确。同理知选项 E 正确。 16.AB经过? 2,质点 1 从平衡位置再次运动到平衡位置,质点 3 运动了 3 8T,即质点 3 在从波谷向平衡位 置运动的过程中(向上运动),A 正确;经过? 2时,质点 5 从平衡位置运动到波谷,加速度方向向上,质点 5 所受回复力向上,且最大,B 正确;经过? 2,质点 6 运动了 3 16T,质点 6 在从平衡位置向波谷运动的过程中,

17、加速度方向向上,C 错误;在波传播过程中,后一个质点重复前一个质点的振动,可知每一个质点开始 振动的时候都和波源起振的情况相同,其振幅一样大,所以质点 9 的振幅不为零,D 错误。 17.AD因为每个质点起振时的情况都和波源的起振情况相同,质点 1 开始振动时的运动方向向上, 所以质点 20 开始振动时运动方向也向上,A 正确,B 错误;在 t=? 4时刻,质点 5 开始振动,则在 t= ? 2时质 点 5 到达最高点,其加速度方向向下,C 错误;t=3? 4时质点 13 刚开始振动,此时质点 12 已经运动了 ? 16, 则运动方向向上,D 正确。 关键点拨 明确机械波的传播实质,即后一个质

18、点在重复前一个质点的振动。 二、非选择题 18.答案a、b、h 向上,c、g 速度为零,d、e、f 向下图略 解析由波的传播特点可知,介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动,后面质点的振动是前面 质点振动的重复,比较沿波传播方向上相邻的两质点,可知后面质点的振动总是滞后于前面的质点。 题图中质点 c 和 g 此时在最大位移处,速度为零,无速度方向可言。若以此时最大位移处的 c 点为参 考点,由波的传播方向和传播的特点可知,d 点相对于 c 点为后面的质点,d 点的振动滞后于 c,要追随 c 移动到负的最大位移处,所以速度方向向下,e、f 依次跟上,速度方向都向下;b 的振动超前,已从负 的最大位移回振,所以速度方向向上;a 超前 b,已回到平衡位置,速度最大也向上;同理以 g 为参考点, 可知 h 点速度方向向上。