1、学业分层测评第2章 2.1 机械波的产生(建议用时：45分钟)学业达标1.关于机械波的形成，下列说法正确的是()A.物体做机械振动，一定产生机械波B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间上落后一步C.参与振动的质点的振动频率都相同D.机械波是介质随波迁移E.机械波可以传递能量和信息【解析】若只有物体振动，而周围没有传播这种振动的介质，振动不可能由近及远传播出去形成机械波，A错.机械波中各振动质点都在重复波源的振动，振动频率都等于波源的频率，只是离波源越远，振动步调越落后，B、C正确.机械波中介质各质点只在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，离波源较远的质点振动的能量是通过离波源近的
2、各质点的传递从波源获得的，D错，E对.【答案】BCE2.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图214所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则()图214A.此波向x轴负方向传播B.质点C此时向y轴负方向运动C.质点C将比质点B先回到平衡位置D.质点E的振幅为零E.各质点的振幅相同【解析】因为机械波在传播过程中，靠近波源的质点的振动带动相邻的后面质点的振动，而后面质点要“模仿”前面质点的振动，所以本题中，已知质点F的运动方向向y轴负方向，即F质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右向左传播，即此波向x轴负方向传播，选项A正确；质点C此时刚到达最大位移处，速度为0，此后才向
3、y轴负方向运动，选项B错误；质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C直接从波峰位置回到平衡位置，所以选项C正确；振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离，虽然此时质点E的位移为零，但其振幅不为零，选项D错误，E正确.【答案】ACE3.下列关于横波、纵波的说法正确的是()A.凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷B.质点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，沿纵向传播的波叫横波【解析】质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为横波，质点的振动方
4、向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波；横波具有波峰和波谷，两种波传播的都是运动形式，A、B、C正确.【答案】ABC4.一根张紧的水平弹性绳，绳上的S点在外界驱动力的作用下沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成稳定的横波，在S点的左、右两侧分别有A、B、C、D四点，如图215所示，已知AB、BS和SC的距离相等，CD的距离为SC的2倍，下面的说法中正确的是() 【导学号：38910019】图215A.若B点的位移与S点的位移始终相同，则A点的位移一定与S的位移始终相同B.若B点的位移与S点的位移始终相反，则A点的位移一定与S点的位移始终相反C.若C点的位移与S点的位移始终相同，则D点的位移一定与C点
5、的位移始终相同D.若C点的位移与S点的位移始终相反，则D点的位移一定与C点的位移始终相同E.因不知S点的起振方向，以上说法均不对【解析】选项A中，由于B点和S点位移相同，又因为AB，故A点与S点位移也相同.选项B中，B点和S点位移始终相反，那么再隔同样距离时，A点和S点的位移就应始终相同了.位移始终相同的点和始终相反的点是相互隔开的.【答案】ACD5.机械波在介质中传播时，下列说法中正确的是()A.各质点都在各自的平衡位置附近振动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D.各质点也随波的传播而迁移E.在横波中质点不随波迁移，在纵波中
6、，质点随波一直向前移动【解析】机械波在介质中传播时，由于各质点间的相互作用力，前一质点带动相邻的后一质点在其平衡位置附近振动，但各质点并不随波迁移，所以A、B、C正确，D、E错误.【答案】ABC6.下列关于横波与纵波的说法中，正确的是()A.声波一定是纵波B.水波一定是横波C.地震波既有横波，也有纵波D.横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播E.对于横波，质点的振动方向与波的传播方向一定垂直【解析】声波可以在空气中传播也可以在液体和固体中传播，空气中的声波一定是纵波，而固体中的声波既可能是纵波，也可能是横波，故A错；水波既不是横波，也不是纵波，它的运动形式比较复
7、杂，故B错；地震波既有横波，也有纵波，故发生地震时，地面既有上下振动，也有左右运动，C、D正确；横波振动方向与波的传播方向一定垂直，E正确.【答案】CDE7.下列关于沿绳传播的一列机械波的正确说法是()A.绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用B.绳上各质点都随绳波向前传播C.当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动D.当波源突然停止振动时，离波源较远的质点先停止振动E.波形成的过程是质点的振动形式及能量的传播过程【解析】绳波的形成是由于绳上各质点的相互作用，各质点没有相互作用则形不成绳波，A对；绳波在传播过程中，各质点在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，B错；根据波的形成过程以及“由
8、近及远，依次带动”的特点知，当波源突然停止振动时，离波源较近的质点先停止振动，C对、D错；波的形成过程是质点振动形式和能量的传播，E正确.【答案】ACE8.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216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，求：图216(1)先振动的是哪个振子？(2)震源距地震仪的距离是多少？【解析】横波速度小于纵波速度，所以P先开始振动.由5 s，可得x36 km.【答案】(1)P(2)36 km能力提升9.一列横波某时刻的波形如图217所示，经过0.25
9、s图中P点第一次到达波峰的位置，此后再经0.75 s，P点的位移和速度可能是() 【导学号：38910020】图217A.位移是2 cmB.位移是零C.位移是2 cmD.速度最大，方向沿y的方向E.速度最大，方向沿y方向【解析】此列波没有给出传播方向，因而可能向左也可能向右，P点在平衡位置附近振动，由此入手确定0.75 s后的位移和速度.如果此波向左传播，此时P点运动方向向上，经0.25 s，P点第一次到达波峰，此时经过T，此后再经0.75 s，即T，P点到达平衡位置并向上运动；如果此波向右传播，此时P点向下运动，经0.25 s，P点第一次到达波峰，此时经T，此后再经0.75 s.即3个T后，
10、P点到达平衡位置并向下运动，故B、D、E正确.【答案】BDE10.关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A.振动是形成波的原因，波动是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象，波动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.对于同一均匀介质中的机械波，各质点在做变速运动，而波的传播速度是不变的E.波源停止振动，介质中的波立即停止传播【解析】波动是振动的传播，A正确.振动是单个质点的运动现象，波动是振动由近及远传播形成大量质点振动的宏观运动现象，B正确.波的传播速度指振动形式的传播速度，在均匀介质中，波的传播速度不变，而质点的振动速度是周期性变化的，两者有着严格的
11、区别，C错、D正确.波源停止振动，介质中的波还会继续传播，E错误.【答案】ABD11.如图218所示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图.a是正向最大位移处，b恰好处于平衡位置，经过t时间，a、b两个质点所通过的路程的关系是sa_sb.(选填“”“”或“”) 【导学号：38910021】218【解析】因各个质点均做受迫振动，重复波源的振动，故振动频率、周期、振幅相同，而a正处于正向最大位移处，速度为零，在时间内，向平衡位置运动，速度由零逐渐增大，但达不到最大速度；b正在从平衡位置向上运动，具有最大速度，在时间内，它向正方向最大位移处运动，速度逐渐减小，但平均速度比a的大.【答案】12.细绳的一端在外力作用下从t0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波.在细绳上选取15个点，图219中甲为t0时刻各点所处的位置，乙为t时刻的波形图(T为波的周期).在丙中画出t时刻的波形图. 【导学号：38910022】图219【解析】机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间依次滞后，从波形图上看出，在tT/4时刻第4个质点才开始振动，则在t3T/4时刻第10个质点刚开始振动，此时第4个质点已振动了T/2的时间回到了自己的平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形如图所示.【答案】见解析