1、第十二章机械波1波的形成和传播A组(15分钟)1.关于机械波的以下说法中,正确的是()A.波动发生需要两个条件:波源和介质B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程C.波动过程是能量由近及远传递的过程D.波源与介质质点的振动都是自由振动解析:波动的发生需要两个条件:波源和介质,选项A正确;波动过程中介质的质点并不随波迁移,只在各自的平衡位置附近振动,选项B错误;波动过程中振源的能量随波由近及远传播,选项C正确;波源的振动带动与之相连的质点的振动,并依次带动另外的质点振动,所以介质中各质点都做受迫振动,选项D错误。答案:AC2.关于振动和波的关系,下列说法正确的是()A.有机械波必有振动B.有机械
2、振动必有波C.离波源远的质点振动周期长D.波源停振时,介质中的波动立即停止解析:一个质点的振动会带动邻近质点振动,使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波,但在缺少介质的情况下,波动现象就无法发生,故选项A正确,选项B错误;波动形成以后,各质点的振动都先后重复波源的振动,故各质点的振动周期是一样的,选项C错误;大量质点的振动所形成的波动不会因波源停止振动而立即消失,因为能量不会无缘无故地消失,故选项D错误。答案:A3.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横波C.沿横向传播的波叫横波,
3、沿纵向传播的波叫纵波D.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,质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波,与横向传播还是纵向传播无关,选项B、C、D错误;横波具有波峰和波谷,选项A正确。答案:A4.下列关于机械波的说法正确的是()A.自然界所刮的风就是一种机械波B.波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的解析:自然界所刮的风实质上是由于压强差等因素引起的空气流动,不是机械波,所以A错;波是运动形式的传播,是能量传递的一种方式,但各质
4、点均在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,因此B错;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C正确;固体也能传播机械波,故D错。答案:C5.下列关于横波和纵波的说法正确的是()A.对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反B.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.空气介质只能传播纵波解析:形成横波的质点振动的方向只能与传播方向垂直,形成纵波的质点振动方向总是与波的传播方向平行,有时同向,有时反向,故选项A、B均错误;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,故选项C错误;因为空气介质只能通过压缩而产生
5、相互作用力,故空气介质只能传播纵波,选项D正确。答案:D6.下列关于波的应用正确的是()A.要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸,可向比纸船更远处投掷石子形成水波B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C.光缆是利用机械波传递信息D.宇航员在宇宙飞船里,击打船壁只能引起机械振动,不能形成声波解析:机械波传播时,介质质点在各自平衡位置附近振动,质点本身并不随波迁移,选项A错误;光缆是利用光波传递信息的,故选项C错误;宇航员在宇宙飞船里,击打船壁能引起机械振动,同时也能形成声波,选项D错误;声波可以在液体中传播,选项B正确。答案:B7.下列关于机械波的说法正确的
6、是()A.相邻的质点要相互做功B.纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能C.振源开始时怎样振动,其他质点开始时就怎样振动D.波中各质点振动频率是相同的解析:机械波在传播过程中,就是靠前后相邻质点相互做功传递能量和信息的,选项A正确;介质中各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移,选项B错误;各个质点的振动形式与频率都由振源决定,选项C、D正确。答案:ACD8.导学号38190039一列简谐横波某时刻的波形如图所示,则关于质点A的受力,下列说法正确的是()A.如果波向右传播,则质点A受到向上的作用力B.如果波向右传播,则质点A受到向下的作用力C.如果波向左传播,则质点A受到向上的作用力D
7、.如果波向左传播,则质点A受到向下的作用力解析:无论波向右还是向左传播,回复力始终指向平衡位置,质点A的回复力是由相邻质点对A的作用力提供的,故选项B、D正确,A、C错误。答案:BD9.2015年1月14日13时21分,四川乐山市金河口区发生5.0级地震。已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为9.1 km/s和3.7 km/s,在某地观测站中,记录了乐山地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s。(1)求这个观测站距乐山的距离。(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动?解析:(1)设观测站距乐山的距离为s,则sv横-sv纵=t,则s=v横v纵v横-v纵t=9.13.79.1-
8、3.75.4 km=34 km。(2)因为纵波先到观测点,因而先观察到的是上下振动。答案:(1)34 km(2)上下振动B组(15分钟)1.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示,a、b、c为三个质点,a正向上运动。由此可知()A.该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达最大位移处解析:由波传播的规律知质点的振动是先振动的质点带动后振动的质点,由题图知a质点偏离平衡位置的位移,说明a质点左侧质点先于a质点振动,波是沿x轴正方向传播的,选项A正确;质点c和质点a之间有一波谷,质点c振动方向与质点a振动方向相反,质点c向下运动,
9、故选项B错误;b质点正向着平衡位置运动,故b比a先到达平衡位置,选项C正确;c比b先到达偏离平衡位置的最远处,选项D错误。答案:AC2.一列横波正沿水平方向由西向东传播,则下列说法中正确的是()A.波中的各个质点都在由西向东运动B.波中的各个质点一定沿水平方向振动C.波中的各个质点一定沿竖直方向振动D.以上说法都错误解析:机械波传播的是振动的形式和能量,而介质中各个质点仅在平衡位置附近振动,质点不会随波迁移,而且横波中各个质点的振动方向与波的传播方向垂直,波沿水平方向由西向东传播,质点振动方向与其垂直,不一定沿水平方向,也不一定沿竖直方向。故选项A、B、C错误,D正确。答案:D3.下列说法正确
10、的是()A.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波B.波可以传递能量C.发生地震时,由波源传出的既有横波也有纵波D.机械波的传播一定需要介质解析:介质的不同不改变波的属性,故选项A错误;波不仅将振动的形式向外传播,还将能量向外传递,故选项B正确;地震波既有横波,又有纵波,故选项C正确;机械波的传播一定需要介质,故选项D正确。答案:BCD4.如图所示,一列简谐波在某时刻的波形,a、b、c、d为介质中的四个质点,a在波峰,d在波谷,c在平衡位置,b的位移大小等于振幅的一半。四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad,它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd,则()A.acababaa
11、=ad=0C.va=vdvbvcD.va=vdvbabac,选项A正确;而质点越靠近平衡位置速度越大,位移越大,则速度越小,四点的速度大小关系为va=vdvbvc,选项D正确。答案:AD5.导学号38190040一振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动。该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离解析:机械波将波源的振动形式和能量向外传递,对简谐波而言,介
12、质中各振动质点的振幅和周期都与波源的相同,选项A、B正确;质点P的振动速度不是波的传播速度v,选项C错误;质点P开始振动的方向与波源开始振动的方向相同,与它们之间的距离无关,选项D错误。答案:AB6.如图是一列向右传播的横波,请标出这列波中a、b、c、d、h各质点在这一时刻的振动方向。解析:若以此时最大位移处的c点为参照点,由波的形成特点知d点的振动滞后于c,要追随移动到负的最大位移处,所以振动方向向下,e、f依次跟上,都向下振动;b的振动超前于c,已从负的最大位移处向平衡位置振动,所以向上振动;a超前于b,已回到平衡位置,速度最大且向上振动;同理以g为参照点,可知h点向上振动。答案:如图所示