新教材2024高中物理第三章機(jī)械波3.1波的形成同步測試新人教版選擇性必修第一冊(cè)

第三章機(jī)械波1波的形成【基礎(chǔ)鞏固】1.關(guān)于振動(dòng)和機(jī)械波的關(guān)系,下列說法正確的是()A.有機(jī)械波必有振動(dòng)B.有機(jī)械振動(dòng)必有波C.離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期長D.波源停止振動(dòng)時(shí),介質(zhì)中的波動(dòng)馬上停止解析:一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)會(huì)帶動(dòng)鄰近質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),使振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式向外傳播出去而形成機(jī)械波,但在缺少介質(zhì)的狀況下,就無法形成機(jī)械波,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.波動(dòng)形成以后,各質(zhì)點(diǎn)都先后重復(fù)波源的振動(dòng),故各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期是一樣的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.大量質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)所形成的波動(dòng)不會(huì)因波源停止振動(dòng)而馬上消逝,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:A2.沿繩傳播的一列機(jī)械波,當(dāng)波源突然停止振動(dòng)時(shí)()A.繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng),橫波馬上消逝B.繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng),縱波馬上消逝C.離波源較近的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng),較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)D.離波源較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng),較近的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)解析:機(jī)械波在向前傳播時(shí),各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做機(jī)械振動(dòng),一旦波源停止振動(dòng),離波源較近的質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng),離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)后停止振動(dòng),故選項(xiàng)C正確.答案:C3.(2024·廣東深圳)如圖,手持較長軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡諧波,該波沿水平方向傳播.繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P(圖中未畫出),t=0時(shí),O點(diǎn)位于最高點(diǎn),P點(diǎn)位于最低點(diǎn),則()

A.t=T4時(shí),PB.P點(diǎn)的起振方向與O點(diǎn)的起振方向相反C.t=T8時(shí),PD.P點(diǎn)的起振方向與O點(diǎn)的起振方向相同解析:t=T4時(shí),P點(diǎn)從最低點(diǎn)回到平衡位置,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都跟波源的起振方向相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;繩上全部質(zhì)點(diǎn)都沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不會(huì)沿水平方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案:D4.關(guān)于縱波與橫波,下列說法正確的是 ()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)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、氣體中傳播解析:縱波中,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一條直線上,方向不肯定相同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.機(jī)械波的質(zhì)點(diǎn)只是在其平衡位置旁邊做簡諧運(yùn)動(dòng),并不隨波遷移,無論橫波和縱波都是這樣,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.縱波和橫波都可以在固體、液體和氣體中傳播,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:B5.(多選)如圖所示,繩子的一端做簡諧運(yùn)動(dòng),形成沿繩向右傳播的一列機(jī)械波.下列說法正確的是 ()

A.在圖上速度最大的點(diǎn)是第3點(diǎn)與第7點(diǎn)B.除第1點(diǎn)外,加速度最大的點(diǎn)是第5點(diǎn)C.只有第3、7點(diǎn)的振動(dòng)頻率不同,其他點(diǎn)的振動(dòng)頻率都相同D.各個(gè)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振源振動(dòng)的周期一樣解析:由于繩波是橫波且向右傳播,介質(zhì)中左邊的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)右邊的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),故2、3、4質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),6、7質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng).在題圖所示時(shí)刻,3、7兩質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,速度最大,1、5兩質(zhì)點(diǎn)在最大位移處,加速度最大,選項(xiàng)A、B正確;各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)由振源確定,并且是相等的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.答案:ABD6.下列對(duì)機(jī)械波的相識(shí)正確的是 ()A.形成機(jī)械波肯定要有波源和介質(zhì)B.波源做簡諧運(yùn)動(dòng)形成的波中,各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀況完全相同C.橫波向右傳播時(shí),處于波峰的質(zhì)點(diǎn)也向右遷移D.機(jī)械波向右傳播時(shí),右方的質(zhì)點(diǎn)比左方的質(zhì)點(diǎn)早一些振動(dòng)解析:波源和介質(zhì)是形成機(jī)械波的兩個(gè)必不行少的條件,故選項(xiàng)A正確.波源做簡諧運(yùn)動(dòng)形成的波在介質(zhì)中傳播時(shí),介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都做簡諧運(yùn)動(dòng),在波的傳播方向上,后面的質(zhì)點(diǎn)比前面的質(zhì)點(diǎn)總要晚一些起先振動(dòng),但質(zhì)點(diǎn)本身不隨波的傳播而發(fā)生遷移,而且各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)不一樣,故選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.答案:A7.(2024·廣東東莞)(多選)一列橫波沿繩子向右傳播,某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形態(tài),對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F6個(gè)質(zhì)點(diǎn),有()

A.它們的振幅相同B.其中D和F的速度方向相同C.其中A和C的加速度方向相同D.從今時(shí)起,B比C先回到平衡位置解析:繩上各質(zhì)點(diǎn)振幅相同,選項(xiàng)A正確;波向右傳播,D左側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)在D的上方,故D向上運(yùn)動(dòng),F左側(cè)相鄰的點(diǎn)在F下方,故F向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;A和C兩質(zhì)點(diǎn)均在平衡位置上方,回復(fù)力均向下,故加速度方向均向下,選項(xiàng)C正確;此時(shí)B和C兩質(zhì)點(diǎn)都向上運(yùn)動(dòng),B比C先到達(dá)最大位移處,也將先回到平衡位置,選項(xiàng)D正確.答案:ACD【拓展提高】8.下圖為一簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向上運(yùn)動(dòng).由此可判定此橫波()A.向右傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正向上運(yùn)動(dòng)B.向右傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C正向下運(yùn)動(dòng)C.向左傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)D正向上運(yùn)動(dòng)D.向左傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E正向下運(yùn)動(dòng)解析:一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng),說明被右邊的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng),波源在右側(cè),所以選項(xiàng)C正確.答案:C9.下圖是以質(zhì)點(diǎn)P為波源的機(jī)械波沿著一條一端固定的輕繩傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)的波形圖,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q起先向上振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)P剛起先振動(dòng)時(shí)的方向?yàn)?)A.向上B.向下C.向左D.向右解析:因?yàn)楹竺娴馁|(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),所以介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)起先振動(dòng)時(shí)的方向都與波源起先振動(dòng)時(shí)的方向相同,此時(shí)波剛傳到Q點(diǎn),Q點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)與波源P起先振動(dòng)時(shí)的狀態(tài)相同,故質(zhì)點(diǎn)P剛起先振動(dòng)時(shí)的方向向上.選項(xiàng)A正確.答案:A10.(多選)下列關(guān)于機(jī)械波的說法正確的是()A.機(jī)械波的形成須要兩個(gè)條件:波源和介質(zhì)B.波動(dòng)過程是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)移動(dòng)的過程C.波動(dòng)過程是能量由近及遠(yuǎn)傳遞的過程D.波源與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是自由振動(dòng)解析:波源振動(dòng)時(shí),介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力帶動(dòng)四周質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來,形成機(jī)械波.機(jī)械波的形成須要同時(shí)具備波源和介質(zhì).機(jī)械波傳播過程中,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置旁邊振動(dòng),并不隨波向外遷移,僅把波源的振動(dòng)形式和能量傳播出去.波源與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都不是自由振動(dòng).選項(xiàng)A、C正確.答案:AC11.如圖所示,有一條勻稱的彈性繩,點(diǎn)0、1、2、3……是繩上一系列等間隔的點(diǎn).現(xiàn)有一列簡諧橫波沿此繩傳播.某時(shí)刻,繩上點(diǎn)9的位移向上且達(dá)到最大值、點(diǎn)12的位移為0且向上運(yùn)動(dòng).則再經(jīng)過34ABCD解析:由題意可知,波向右傳播,點(diǎn)9到點(diǎn)12之間的距離為14波長,此時(shí),點(diǎn)3在波谷處,再過34答案:C12.(多選)介質(zhì)中的沿水平方向的部分質(zhì)點(diǎn)如圖所示,相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離相等,其中O為波源,設(shè)波源的振動(dòng)周期為T,自波源通過平衡位置豎直向下振動(dòng)起先計(jì)時(shí),經(jīng)過T4A.介質(zhì)中全部的質(zhì)點(diǎn)的起振方向都豎直向下,圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚B.圖中所畫出的質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)間都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的C.圖中質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng),只是質(zhì)點(diǎn)8起振時(shí),通過平衡位置或最大位移處的時(shí)間總是比質(zhì)點(diǎn)7通過相同位置時(shí)落后TD.只要圖中全部的質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了,質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一樣,但假如質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是第100次全振動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的是第98次全振動(dòng)解析:介質(zhì)中全部質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的相同,從題圖可知,質(zhì)點(diǎn)9是圖中距波源最遠(yuǎn)的點(diǎn),盡管與波源起振方向相同,但起振時(shí)刻最晚,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)7與質(zhì)點(diǎn)8相比較,質(zhì)點(diǎn)7在質(zhì)點(diǎn)8的左面,質(zhì)點(diǎn)7、8間的振動(dòng)相差T4,選項(xiàng)C正確;質(zhì)點(diǎn)9與質(zhì)點(diǎn)1相距2個(gè)波長,質(zhì)點(diǎn)9比質(zhì)點(diǎn)1晚2T起先起振,一旦質(zhì)點(diǎn)9起振后,質(zhì)點(diǎn)1、9振動(dòng)步調(diào)就完全一樣,選項(xiàng)D正確答案:ACD13.如圖為波源起先振動(dòng)后經(jīng)過一個(gè)周期的波形圖,設(shè)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T,下列說法正確的是 ()A.若M質(zhì)點(diǎn)為波源,則M質(zhì)點(diǎn)起先振動(dòng)時(shí)方向向下B.若M質(zhì)點(diǎn)為波源,則P質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了34C.若N質(zhì)點(diǎn)為波源,則P質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了34D.若N質(zhì)點(diǎn)為波源,則該時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能最大解析:若M質(zhì)點(diǎn)為波源,則波向右傳播,其他質(zhì)點(diǎn)重復(fù)M的運(yùn)動(dòng),此時(shí)N質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上,N落后M一個(gè)周期,所以波源起先振動(dòng)的方向向上;振動(dòng)剛剛傳到N質(zhì)點(diǎn),P質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)了14T,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.若N質(zhì)點(diǎn)為波源,則起先振動(dòng)的方向向下,P質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)了34T,又因?yàn)镻答案:C【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】14.某地發(fā)生了地震.已知地震波分三種:橫波(S波),波速vS=4.5km/s;縱波(P波),波速vP=9.9km/s;面波(L波),vL<vS.面波在淺源地震中破壞力最大.(1)位于震源上方的某中學(xué)地震測報(bào)組有單擺A與豎直彈簧振子B(如圖甲所示),地震發(fā)生時(shí)最先明顯振動(dòng)的是(選填“A”或“B”).

甲乙(2)地震觀測臺(tái)記錄的地震曲線如圖乙所示,由圖可知三種波形各對(duì)應(yīng)的地震波類型是a為波,b為波,c為波.(均選填“S”“P”或“L”)

(3)若在地震曲線圖上測得P波與S波