2024-2025學年高中物理第十二章機械波1波的形成和傳播課時作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE4波的形成和傳播時間：45分鐘一、選擇題(1～5為單選，6～9為多選)1．以下對機械波的相識正確的是(A)A．形成機械波肯定要有振源和介質(zhì)B．振源做簡諧運動形成的波中，各質(zhì)點的運動狀況完全相同C．橫波向右傳播時，處于波峰的質(zhì)點也向右遷移D．機械波向右傳播時，右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動解析：振源和介質(zhì)是形成機械波的兩個必不行少的條件，故A正確．簡諧運動在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點都做簡諧運動，沿波的傳播方向上，后面的質(zhì)點比前面的質(zhì)點總要晚一些起先振動，但質(zhì)點本身并不隨波的傳播而發(fā)生遷移，而且各質(zhì)點的振動步調(diào)不一樣，故B、C、D均錯．2．下列關于橫波與縱波的說法中，正確的是(C)A．振源上下振動形成的波是橫波B．振源左右振動形成的波是縱波C．振源振動方向與波的傳播方向相互垂直，形成的波是橫波D．在固體中傳播的波肯定是橫波解析：區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的關系，而橫波和縱波都能在固體中傳播．3．關于振動和波的關系，下列說法正確的是(A)A．有機械波必有振動B．有機械振動必有波C．離波源遠的質(zhì)點振動較慢D．波源停止振動時，介質(zhì)中的波馬上停止傳播解析：機械振動在介質(zhì)中向外傳播就形成了機械波，所以有機械波必定有機械振動．但假如只有振動，而沒有介質(zhì)的傳播，就不會有機械波的產(chǎn)生．因各質(zhì)點的振動都是重復波源的振動，不論距波源遠近，振動的快慢都一樣；在波源停止振動時，波仍將接著向外傳播而不會馬上停止．4．下圖是某繩波形成過程示意圖，1、2、3、4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向．質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4……各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端．t＝0時質(zhì)點1起先豎直向上運動，質(zhì)點振動周期為T.經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5起先運動，此時質(zhì)點1已發(fā)生的位移為x.下列推斷正確的是(D)A．t＝eq\f(T,4)時質(zhì)點5的運動方向向下B．t＝eq\f(T,2)時質(zhì)點7的加速度方向向上C．t＝eq\f(3T,4)時質(zhì)點5運動的路程為3xD．t＝T時質(zhì)點9向下運動5．科學探測表明，月球表面無大氣層，也沒有水，更沒有任何生命存在的痕跡．在月球上，兩宇航員面對面講話也無法聽到，這是因為(B)A．月球太冷，聲音傳播太慢B．月球上沒有空氣，聲音無法傳播C．宇航員不適應月球，聲音太輕D．月球上太嘈雜，聲音聽不清晰6．機械波按質(zhì)點振動方向與波傳播方向的關系可分為橫波和縱波．關于介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向，下列說法正確的是(BC)A．在橫波中二者方向有時相同B．在橫波中二者方向肯定不同C．在縱波中二者方向有時相同D．在縱波中二者方向肯定不同解析：在橫波中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向肯定不同，故A錯，B對；在縱波中二者方向在同始終線上，既可以相同，也可以相反，故C對，D錯．7．關于振動和波的關系，下列說法中正確的是(AB)A．振動是波的成因，波是振動的傳播B．振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是很多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C．波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度D．波源停止振動時，波馬上停止傳播解析：機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)，由于介質(zhì)中的質(zhì)點依次帶動由近及遠傳播而形成波，所以選項A、B正確．波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度，在勻稱介質(zhì)中其速度大小不變；而質(zhì)點振動的速度和方向都隨時間周期性地發(fā)生改變，選項C錯誤．波源一旦將振動傳播給了介質(zhì)，振動就在介質(zhì)中向遠處傳播；當波源停止振動時，介質(zhì)仍舊接著傳播，不會隨波源停止振動而馬上停止傳播，選項D錯誤．8．一列橫波某時刻的波形如圖所示，則關于質(zhì)點A的受力下列說法中正確的是(BD)A．假如波向右傳播，則質(zhì)點A受到向上的作用力B．假如波向右傳播，則質(zhì)點A受到向下的作用力C．假如波向左傳播，則質(zhì)點A受到向上的作用力D．假如波向左傳播，則質(zhì)點A受到向下的作用力解析：無論波向左傳播還是向右傳播，回復力始終指向平衡位置，質(zhì)點A的受力方向始終向下，故B、D正確．9．一列橫波在某時刻的波形圖象如圖所示，a、b、c、d為介質(zhì)中的四個質(zhì)點．a(chǎn)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，四個質(zhì)點的加速度大小分別為aa、ab、ac、ad，它們的速度大小分別為va、vb、vc、vd，則(AD)A．a(chǎn)c<ab<aa＝ad B．a(chǎn)c>ab>aa＝adC．va＝vd>vb>vc D．va＝vd<vb<vc解析：由簡諧運動規(guī)律可知，質(zhì)點所受回復力大小與位移的大小成正比，因而加速度的大小與位移的大小成正比，所以這四個質(zhì)點的加速度關系為ac<ab<aa＝ad，A選項正確．而質(zhì)點越靠近平衡位置速度越大，位移越大則速度越小，四個質(zhì)點的速度大小關系為va＝vd<vb<vc，D選項正確．二、非選擇題10．如下圖所示，有一組學生做嬉戲來模擬波的傳播．該嬉戲模擬的是橫波的傳播(選填“橫波”或“縱波”)，因為學生下蹲與起立時身體的運動方向與模擬波的傳播方向垂直(選填“平行”或“垂直”)．解析：依據(jù)縱波與橫波的概念，質(zhì)點振動方向與波傳播方向垂直者為橫波，同始終線者為縱波，可確定．11．2010年1月海地首都地區(qū)發(fā)生了里氏7.3級大地震，已知地震中的縱波和橫波在地表旁邊的傳播速度分別是9.1km/s和3.7km/s，在某地的觀測站中，記錄了海地首都的縱波和橫波到達該地的時間差為5.4s.(1)求這個觀測站距海地首都的距離．(2)觀測站首先視察到的是上下振動還是左右搖擺？答案：(1)s＝33.67km(2)先傳到的是縱波，所以是左右晃動．解析：依據(jù)縱、橫波傳到觀測站的時間差，eq\f(s,3.7km/s)－eq\f(s,9.1km/s)＝5.4s，求出s＝33.67km，先傳到的是縱波，所以是左右晃動．12．假定有前后兩次聲音傳到人的耳朵里，假如這兩次聲音到達人耳的時間間隔大于(或等于)0.1s，人耳就能夠把這兩次聲音辨別開．也就是說，假如兩次聲音傳到人耳的時間間隔不足0.1s，人耳就只能聽到一次聲音．某中學課外活動小組的同學為了體驗聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同的物理現(xiàn)象，他們請一位同學在輸送水的直鐵管道(充溢水)上敲擊一下，使鐵管發(fā)出嘹亮的聲音，其余同學沿鐵管分別在不同位置將耳朵貼近鐵管聽聲．試驗結(jié)束以后，A同學說自己只聽到了一次響聲；B同學說自己聽到了兩次響聲；C同學說自己聽到了三次響聲．已知聲音在空氣中的傳播速度是v氣＝340m/s，在水中的傳播速度是v水＝1700m/s，在鋼鐵中的傳播速度是v鐵＝5100m/s，請你通過計算說明：在鐵管上某處敲響一次，A、B、C三位同學的位置到敲擊點的距離各在什么范圍內(nèi)(請寫出計算過程和對結(jié)論的分析過程)?答案：C同學與敲擊處的距離：s≥255m時，三種物質(zhì)傳播的聲音到達聽聲者的間隔時間均等于或大于0.1s，能聽到三次敲擊聲．B同學與敲擊處的距離：255m>s≥42.5m時，水和鐵傳播的聲音到達聽聲者的間隔時間小于0.1s(不能區(qū)分)，但水和空氣傳播的聲音到達聽聲者的間隔時間仍舊等于或大于0.1s，能聽到兩次敲擊聲．A同學與敲擊處的距離：s<42.5m時，隨意兩種物質(zhì)傳播的聲音到達聽聲者的間隔時間均小于0.1s，只能聽到一次敲擊聲．解析：本題關鍵弄清計時起點，并留意聲音分別沿空氣、水及鐵管傳播的速度不同，到達人耳的時間也不同．聲音到達人耳的先后依次(傳聲物質(zhì))是：鐵、水、空氣．設聲音傳