3.1机械波的产生和传播 同步练习（Word版含解析）.docx

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1、粤教版（2019）选择性必修一 3.1机械波的产生和传播一、单选题1 .已知一列机械波在一水平绳上匀速传播，则以下说法中正确的是（）A.绳子上任意一点做受迫振动的周期相同B.绳子上任意一点在四分之一周期内通过的路程为一个振幅C.绳子上相距为一个波长的两点振动情况是异步的D.绳子上质点随波发生迁移2 .下列说法正确的是（）A.纵波传播时，其振动方向与传播方向相互垂直B.做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度一定为0C.两列波发生干涉时，其振动减弱的点，位移不一定为0D.要使波发生明显的衍射，障碍物的尺寸比波的波长大得多3 .某同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳，用手握住一端水平拉直后，沿竖直方

2、向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后，观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波，下列判断正确的是（）A.波形甲的振幅比波形乙大B.波形甲的周期比波形乙大C.波形甲的形成时间比波形乙早D.波形甲的起振方向与波形乙相同4 .关于横波和纵波，下列说法正确的是（）A.对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反8 .对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同C.形成纵波的质点随波一起迁移D.波源上下振动形成的波是横波5.下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带 动质点2, 3, 4,各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右

3、端，相邻编号 的质点间距离为2cm。已知，=0时，质点1开始向上运动；1 = 0.4s时，质点1到达上 方最大位移处，质点5开始向上运动。则（）可知波源振动的频率变大，选项A正确，BC错误；D.波向右传播，由波形图可知，此时刻质点P的速度方向向下，选项D错误。故选Ao10. B【详解】A.波动的产生需要两个条件，即一个是要有波源，再一个是要有传播波的介质，A正确，不符合题意；BD.波动过程是振动形式由近向远传递的过程，质点只在平衡位置附近振动，质点本身不随波向远处迁移，B错误，符合题意，D正确，不符合题意；C.波动过程是能量传递的过程，C正确，不符合题意。故选B。11. C【详解】A.波源发生

4、振动，如果有传播振动的介质就会产生机械波，选项A正确；B.在波的传播中，振动质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波的传播发生迁移， 选项B正确；C.波的传播速度与质点振动的速度是不同的，选项C错误；D.在波的传播中，如振源停止振动，由于惯性，质点的振动并不立即停止，则波的传播 并不会立即停止，选项D正确。本题选不正确的，故选C。12. A【详解】纵波的速度快，纵波先到，所以。先开始振动，根据九 x= 10s匕 2答案第4页，共9页解得x=72km故选Ao13. B【详解】A.由振动图象可知，振动周期为7= 2s,波长为2 = = 4m质点。开始起振的方向为轴正方向，故波传播到质点c时，质点。

5、开始振动的方向也沿y 轴正方向，A错误；B.振动传到b点需要的时间为1s,故在剩下的3s内，质点b通过的路程为s = 6A = 12cmB正确；C. 4s时振动传到e点，此时d点在平衡位置向下振动，故45s内质点d的加速度先逐渐 增大后逐渐减小，选项C错误；D.振动传到e点需时间4s,故6s时质点e正好振动一个周期第二次回到平衡位置，D错、口厌。故选Bo14. D【详解】T1A. 1 =一时，P从最低点经历了个周期后回到平衡位置，故A错误； 44B.每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误；C.时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误； OD.该简谐波上的点的振动频率都相同

6、，故D正确。故选Do15. C答案第5页，共9页【详解】A.波是空间内一系列质点一个接一个的有顺序的振动，振动是对质点而言，不涉及空间，A错误；B.有振动，但没有介质，振动无法传播，就不会产生波，B错误；C.空气中有声波传播时，就一定有空气分子在振动，C正确；D.有波就一定有介质质点在振动，D错误；故选C。16. 介质纵波【详解】口2机械波产生需要波源和介质，按传播方向和振动方向的关系分类，声波属于纵波。17. 波源介质形式能量迁移波源受迫波源【详解】(1)口1有发生机械振动的波源。 2有传播介质，机械波的传播需要介质。(2)口345机械波传播的只是振动的形式和能量，参与简谐波的质点只在各自的

7、平衡位置 附近做简谐运动，并不随波迁移。 6波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。 7网介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动 频率和周期相同。18. 液体固体【详解】口2声音是由物体的振动产生，声音的传播需要介质，真空中不能传播声音。声音不仅可 以在空气中传播，还可以在液体和固体中传播。19. (l)1.5s； (2)1.7s, 0.25m, -5cm答案第6页，共9页【详解】 由波形图可知，波长2=0.24m,波上质点振动的振幅为/=5cm,波上质点振动的周期为T = - = s = 0.4sv 0.6(1)尸质点第一次到达波峰所需的时间，

8、就是初始时刻x=0.06m处的质点的振动状态传到P点所需的时间，由图可知Ax, = 0.96m 一 0.06m = 0.90mAx. 0.9A =L =s = 1.5s1 V 0.6(2)为了求。质点第二次到达波谷所需的时间，可选取x=0.18m处的质点的振动状态作为研究对象，该振动状态传到尸点所需的时间再加一个周期即为所求时间，则Ax2 = 0.96m - 0.18m = 0.78mX) . 0.78i)t? = - + T =s + 0.4s = 1.7sv 0.6设波最右端传到。处所需时间为小 有0.96 0.24 06s = 1.2s所以从质点P起振到第二次到达波谷历时A? = L =

9、 1.7s 1.2s = 0.5s所以p通过路程为5 4=0.25m此时刻质点P的位移为一5cm。20. x = 120cm ； A = 10cm【详解】设波的周期为T, T = 4s,波长为X,质点与。平衡位置间的距离为巧，且%=84cm,波从A/传到。的时间为4 ,由于质点用与。平衡位置间的距离大于一倍波长答案第7页，共9页小于二倍波长，且当波传到。时质点/在波谷，所以所以西=4 +/114设质点。与。平衡位置间的距离为北 波从。传到。的时间为，2,当波传到0点后，质点 。经过时间G第一次在波谷，且这过程总时间为，。，则3T=彳，0 i+A解得t2 =10s所以解得x = 120cm设波的

10、振幅为4从质点。开始振动到质点。第一次在波谷经过的时间为%,质点。通 过的路程为3且L = 200cm,则解得/总=20s所以L=5x4A解得A = 10cm21. (1)P先开始振动；(2)35km答案第8页，共9页【详解】(1)纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动。根据=5s匕彩解得x = 35km22. (1) 0.25Hz； (2) 3m/s【详解】根据每艘船每分钟上下浮动15次，则水波的频率为/ = Hz=0.25Hz；60由题意可知，甲、乙两船间为即2；4 = 3。，解得2 = 12m则波速V- - - Af = 12 x 0.25m/s = 3m/s。答案第9页，共9页1 2

11、 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19A.这列波传播的速度为0.25m/sB. r = L2s时，振动传到质点15C. 1 = L2s时，质点12正在向下运动D.，= 1.2s时，质点9处于上方最大位移处6 . 一张骨牌倒下时引起的相邻骨牌依次倒下的骨牌效应，一阵风吹过麦地形成的麦浪 滚滚的景象。关于骨牌和麦浪的运动，下列说法正确的是（）A.骨牌的运动形成了波，麦子的运动形成的不是波B.麦子的运动形成了波，骨牌的运动形成的不是波C.麦浪和骨牌的运动都形成了波D.麦浪和骨牌的运动都没有形成波7 .“蜻蜓点水”是常见的自然现象，蜻蜓点水后在水面上会

12、激起波纹。某同学在研究蜻 蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程 中激起的波纹，其形状如图所示。由图分析可知（）A.蜻蜓第一次点水处为4点8 .蜻蜓第一次点水处为3点C.蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度D.蜻蜓飞行的速度小于水波传播的速度9 .以下对机械波的认识正确的是（）A.形成机械波一定要有振源和介质B.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移C.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动10 一根粗细均匀的绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻A.波源振动的频率逐渐增大B

13、.波的传播速度逐渐减小C.各处的波长相等D.此时刻质点P的速度方向向上11 .关于简谐波，下面说法中错误的是（）A.波动的产生需要两个条件，即波源和传播波的介质B.波动过程是质点由近向远传递的过程C.波动过程是能量传递的过程D.波动过程中质点本身不随波发生迁移12 .关于振动和波的关系，下列说法中不正确的是（） A.波源发生振动，可能会产生机械波B.振动的质点不会随波发生迁移C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时，波不会立即停止传播12.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。和水平弹簧振子组成，如图所示。在一次地震中

14、，震源在地震 仪正下方，观察到两振子相差10 s开始振动，则（）feispA. P先开始振动，震源距地震仪约72 kmB.。先开始振动，震源距地震仪约50kmC. 先开始振动，震源距地震仪约72 kmD.先开始振动，震源距地震仪约50 km13.如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点。、b、c、d、e、f,相邻两质点之间 的距离均为2m,各质点均静止在各自的平衡位置。，=0时刻振源开始做简谐运 动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播。则下列说法中正确的是（）A.波传播到质点。时，质点。开始振动的方向沿y轴负方向B. 04s内质点b运动

15、的路程为12cmC. 45s内质点d的加速度正在逐渐减小D. 6s时质点e第一次回到平衡位置14 .如图，手持较长软绳端点。以周期7在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他 质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点尸（图中未画出）。t=0 时，。位于最高点，P位于最低点，下列判断正确的是（）A.时，P位于平衡位置上方B.尸的起振方向与。的起振方向相反C.时，。的速度方向水平向右D. P、。的振动频率相同O15 .下列说法中正确的是（）A.振动就是波，波就是振动B.有振动一定有波C.空气中有声波传播时，就一定有空气分子在振动D.声波在金属中传播时，金属颗粒没有振动二、填空题16 .机

16、械波产生需要波源和,按传播方向和振动方向的关系分类，声波属于O (填“横波”或“纵波”)17 .机械波(1)机械波的形成条件 有发生机械振动的0有传播，如空气、水等。(2)传播特点 机械波传播的只是振动的 和,参与简谐波的质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波 O 波传到任意一点，该点的起振方向都和 的起振方向相同。 介质中每个质点都做 振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和 的振动频率和周期相同。18 .声音除了可以在空气中传播，还可以在 和 中传播.三、解答题19 .如图所示，一列水平向右传播的简谐横波，波速大小尸0.6m/s,质点P的平衡位 置坐标x=0.96m。某时刻该波刚好

17、传到距点。点0.24m的位置，从该时刻开始计时。 经过多长时间，质点夕第一次到达波峰？(2)经过多长时间，质点夕第二次到达波谷？当质点。第二次到达波谷时，质点。通过 的路程及在该时刻的位移为多少？PAx/m20 .如图所示，一列简谐横波由向P方向传播，M、P、。为波上的三个质点，若质点/是振源，当它由平衡位置开始向上振动时，经1s后第一次到达波峰。当波传到P时，质点在波谷，再经过13s,质点。第一次达到波谷。已知质点/与P之间的距离为84cm,且4v84cmv24,从质点”开始振动到质点。第一次在波谷的过程 中，质点通过的路程是200cm。求:口质点。与0平衡位置间的距离；这列简谐横波的振幅。

18、M PQ21. 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，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为3.5km/s和7km/s,震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差5s。(1)哪个振子先开始振动？(2)震源距地震仪距离为多少？P22.甲、乙二人分乘两艘船(视为质点)在湖中钓鱼，两船相距30m,有一列水波在 湖面上传播，使每艘船每分钟上下浮动15次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这 时两船之间还有两个波峰。求：此水波的频率；此水波的波速。参考答案:1. A【详解】A.机械波在绳子上传播时，各个质点做受迫振动周期相同，故A正确；B.绳上的质点处于平衡位置或

19、波峰波谷时在四分之一周期内的路程为一个振幅，故B错误；C.绳子上相距为一个波长的两点振动情况是同步的，故C错误；D.绳子上质点并不随波发生迁移，故D错误。故选Ao2. C【详解】A.纵波传播时，其振动方向与传播方向相互平行，故A错误；B.做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度不一定为0,在如单摆模型在平衡位置时，合 力不为零，其加速度也不为零；故B错误；C.两列波发生于涉时，其振动减弱的点，位移不一定为0,两列波的振幅相等时，位移为0；振幅不相等，则位移不为0,故c正确；D.障碍物的尺寸比波的波长小得多将发生明显的衍射现象，故D错误。故选C。3. B【详解】A.由图可知波形甲的振幅比波形乙小，A

20、错误；B.甲乙两绳波在同一介质中传播，波速相等，波形甲的波长比波形乙的大，根据u =波形甲的周期大于波形乙的周期，B正确；C.波形乙的形成时间比波形甲早，C错误；答案第1页，共9页D.波形甲的起振方向向下，波形乙的起振方向向上，D错误。故选B。4. A【详解】ABD.横波中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上，有时相同，有时相反，选项A正确，B、D错误;C.无论是横波还是纵波，质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，选项C错误。故选Ao5. D【详解】AB.，= 0.4s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，则振动周期T =

21、 4t = 1.6s相邻编号的质点间距离为2cm,则波长2 = 4 x 8cm=0.32m这列波传播的速度为A 0.32/八“/v = =m/s = 0.20m/sT 1.6则UL2s时，波的传播距离x-vt- 0.20 x 1.2m = 0.24m则振动传到质点13,故AB错误;CD. r = L2s时动传到质点13,则质点12正在向上运动，质点9处于上方最大位移处，故C错误D正确。故选D。6. A答案第2页，共9页【详解】当物体的某一部分发生振动时，其余各部分由于质点的相互作用也会相继振动起来，物质 本身没有相应的移动，所以骨牌的运动形成了波，麦浪是在持续的风力作用下形成的，风 力停止，麦

22、浪也会停止，而不是继续传播，所以麦子的运动形成的不是波，所以A正确； BCD错误。故选Ao7. C【详解】AB.在同一时刻观察时，越先激起的波纹扩散开来的半径越大，因。的半径大于/的半 径，说明蜻蜓第一次点水处为。点，故AB错误；CD.若蜻蜓飞行速度与水波速度相同，那么蜻蜓点水会在上一个水波边线上，而水波以相 同速度运动，所以每个圆都应内切。由题图可知，后击水产生的波纹超过先击水产生波 纹，说明蜻蜓飞行速度大于水波传播速度，故C正确，D错误。故选C。8. A【详解】A.形成机械波一定要有振源和介质，故A正确；B.质点只在平衡位置附近振动，不沿波的传播方向迁移，故B错误；C.振源做简谐运动形成的波中，各质点振动步调不一致，故C错误；D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点晚一些振动，故D错误。故选Ao9. A【详解】ABC.波向右传播，由波形图可知，由振源振动形成的机械波的波长逐渐减小，由于同一 种介质中的波速不变，根据答案第3页，共9页