沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.1 机械波的产生课时训练

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第一册3.1 机械波的产生课时训练，共5页。试卷主要包含了1机械波的产生 课时检测，75 s后的位移和速度等内容，欢迎下载使用。
3.1机械波的产生 课时检测（解析版）
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各质点的传递从波源获得的，D错，E对.
【答案】 BCE
2.一列简谐横波沿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2­1­4
A.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】 ACE
3.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】 ABC
4.一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( )
图2­1­5
A.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Aeq \x\t(B)＝Beq \x\t(S)，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】 ACD
5.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，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】 ABC
6.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】 CDE
7.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】 ACE
8.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eq \f(x,9 km/s)＋5 s＝eq \f(x,4 km/s)，可得x＝36 km.
【答案】 (1)P (2)36 km
9.一列横波某时刻的波形如图2­1­7所示，经过0.25 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( )
图2­1­7
A.位移是2 cm
B.位移是零
C.位移是－2 cm
D.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eq \f(1,4)T，此后再经0.75 s，即eq \f(3,4)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eq \f(3,4)T，此后再经0.75 s.即3个eq \f(3,4)T后，P点到达平衡位置并向下运动，故B、D、E正确.
【答案】 BDE
10.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】 ABD
11.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Δt＝eq \f(T,8)时间，a、b两个质点所通过的路程的关系是sa________sb.(选填“＜”“＞”或“＝”)
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eq \f(T,8)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eq \f(T,8)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t＝0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t＝0时刻各点所处的位置，乙为t＝eq \f(T,4)时刻的波形图(T为波的周期).在丙中画出t＝eq \f(3T,4)时刻的波形图.
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t＝T/4时刻第4个质点才开始振动，则在t＝3T/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