人教版 (2019)选择性必修 第一册1 波的形成当堂检测题

第三章　机械波

1　波的形成

基础过关练

题组一　波的形成和传播

1.(2020辽宁大连海湾高级中学高二下质检)关于机械波的形成,下列说法中正确的是              (　　)

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,只是时间落后一些,各质点振动的频率都相同

C.质点振动方向一定垂直于波的传播方向

D.机械波是介质随波迁移,也是振动能量的传递

2.(多选)把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来,手有规律地上下振动,则 (　　)

A.在弹簧上形成一列机械波

B.在弹簧上形成波峰和波谷

C.弹簧上的质点自上而下振动

D.弹簧上的机械波自上而下传播

3.将一部手机调到接收信号就发出声响并且振动的状态,然后将这部手机放在密封的玻璃罩内,当我们抽掉玻璃罩内的空气后,再发出信号呼叫该手机,可以观察到              (　　)

A.手机发出声音同时振动

B.手机发出声音但是不振动

C.手机没有发出声音也不振动

D.手机没有发出声音但是在振动

4.(2020江苏江阴四校高二下期中)将一个小石子扔进平静的湖水中,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,则树叶将              (　　)

A.渐渐漂向湖心　　　　　　　　　　 B.渐渐漂向湖边

C.在原处上下振动　　　　　　　　　　D.沿着波纹做圆周运动

题组二　横波和纵波

5.(多选)有关横波,下列说法不正确的是 (　　)

A.振源上下振动形成的波是横波

B.振源水平振动形成的波是横波

C.波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波

D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波是横波

6.下列关于纵波的说法中,正确的是 (　　)

A.在纵波中,波的传播方向就是质点的振动方向

B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上

C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直

D.纵波也有波峰和波谷

7.下列关于横波、纵波的说法中,正确的是 (　　)

A.横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直

B.横波中,质点的振动方向也可能与波的传播方向平行

C.纵波中,波水平向右传播,各个质点一定上下振动

D.横波中振动质点不随波迁移,纵波中振动质点随波迁移

8.(多选)关于声波,下列说法正确的是 (　　)

A.声波在空气中是以纵波形式传播的

B.声波在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度

C.声波的传播由波源决定,与介质无关

D.声波在真空中也能传播

题组三　机械波的特点

9.(2020四川广安实验学校高二下月考)(多选)下列关于机械波的说法正确的是              (　　)

A.机械波是传递能量的一种方式

B.机械波中各质点做的是自由振动

C.机械波中各质点在各自的平衡位置附近做往复运动,并不随波迁移

D.横波和纵波是相对的,一列机械波既可以叫横波,也可以叫纵波

10.(2021辽宁锦州义县中学高二上月考)如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形,由图可判断出A点刚开始的振动方向是              (　　)

A.向下　　　　　B.向上　　　　　C.向左　　　　　D.向右

11.振源A带动细绳上下振动,某时刻在绳上形成的横波波形如图所示。规定绳上各质点向上运动的方向为位移x的正方向,从波传播到细绳上的P点开始计时,下列能表示P点振动图像的是              (　　)

能力提升练

题组一　波与振动的关系

1.(2020湖北襄阳四中高二月考,)(多选)关于振动和波的关系,下列说法中正确的是              (　　)

A.振动是波的成因,波是振动的传播

B.振动是单个质点呈现的运动现象,波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.波源停止振动时,波立即停止传播

2.(2020吉林白城洮南一中高二下月考,改编,)如图,手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P(图中未画出),t=0时,O点位于最高点,P点位于最低点,则              (　　)

A.t=时,P点位于平衡位置上方

B.P点的起振方向与O点的起振方向相反

C.t=时,P点的速度方向水平向右

D.P点的起振方向与O点的起振方向相同

题组二　横波和纵波的对比

3.()下面关于横波、纵波的说法中正确的是　 (　　)

A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波

B.由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,故横波、纵波不可能沿同一方向传播

C.横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等

D.只要存在介质,不管是固体、液体或气体,均可传播横波和纵波

题组三　“带动法”分析质点的振动情况

4.(2021四川江油中学高三上开学考试,)(多选)一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状,对此时绳上A、B、C、D、E、F 6个质点,有              (　　)

A.它们的振幅相同

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.从此时起,B比C先回到平衡位置

5.(2020北京朝阳高三下月考,)如图所示,1、2、3、4、…是一个水平放置松弛状态下的弹簧(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点。某时刻,质点1在外力作用下从平衡位置开始沿左右方向做简谐运动,带动2、3、4、…各个质点离开平衡位置依次左右振动,形成一列纵波。已知质点1开始振动的方向是向左,经过二分之一周期,质点9开始振动,则针对此时刻,下列说法正确的是              (　　)

A.质点3向右运动　　　　　　　　　　 B.质点5所受回复力为零

C.质点6的加速度向左　　　　　　　　　　 D.质点9的振幅为零

6.(2020北京东城高三上期末,改编,)(多选)一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在着相互作用。如图所示,1、2、3、4、…为绳上的一系列等间距的质点,开始时绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,会带动2、3、4、…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传向右端。质点1的振动周期为T。t=0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动。下列判断正确的是              (深度解析)

A.质点20开始振动时运动方向向上

B.质点20开始振动时运动方向向下

C.t=时质点5的加速度方向向上

D.t=时质点12的运动方向向上

7.(2020河北衡水中学高三上专题复习,)(多选)如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经质点1开始振动,则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是              (　　)

A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚

B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的

C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同位置时落后

D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动

答案全解全析

基础过关练

1.B　机械波是机械振动在介质中传播形成的,有机械振动不一定有机械波,还必须有传播振动的介质,故A错误;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,开始振动的时间越落后,故B正确;在纵波中质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上,并不垂直,故C错误;机械波向外传播的是运动的形式和振动的能量,介质并不随波迁移,故D错误。故选B。

2.AD　手有规律地上下振动时,弹簧上各质点也上下振动,形成纵波,向下传播,故A、D均正确,B、C错误。

3.D　声音是由物体的振动产生的,声音的传播需要介质,在真空中不能传播,所以抽掉玻璃罩内的空气后,声音传播不出来,故能观察到手机没有发出声音但是在振动,故D正确,A、B、C错误。

4.C　水波传播过程中水面各质点上下振动,不随波迁移,故选C。

5.ABD　不论振源沿水平方向振动,还是沿竖直方向振动,只要振动方向与波传播方向垂直,就为横波,故A、B、D说法错误,C说法正确。

6.B　纵波中质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上,质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反,故B正确,A、C错误;纵波没有波峰和波谷,只有密部和疏部,故D错误。

7.A　横波的传播方向与质点的振动方向垂直,纵波的传播方向与质点的振动方向在一条直线上,选项A对,B、C错;横波和纵波中振动质点都不随波迁移,选项D错。

8.AB　声波在空气中是以纵波形式传播的,A正确;一般情况下,声波在固体中传播得最快,在液体中次之,在气体中最慢,B正确;声波的传播是由波源和介质共同决定的,C错误;声波的传播需要介质,在真空中不能传播,D错误。

9.AC　机械波传播的是振动形式和能量,故A正确;机械波中,各质点在平衡位置附近振动,由于相邻质点的带动,其振动是受迫振动,并不随波迁移,故C正确,B错误;质点的振动方向与波传播方向垂直的波叫横波,二者方向在同一直线上的波叫纵波,故D错误。故选A、C。

10.B　绳子上向右传播的波是横波,质点的振动方向与波的传播方向垂直,不可能沿水平方向,故C、D错误。由“带动法”可知图示时刻B点振动方向向上,则A点刚开始的振动方向向上,故B正确,A错误。

11.A　由波形得知,波向右传播,开始计时时P点在平衡位置且将向下振动,故A正确。

能力提升练

1.AB　机械波的产生条件是有波源和介质,波源振动,依次带动介质中的质点振动,并将振动的形式由近及远传播而形成波,选项A、B正确;波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度,在均匀介质中其速度大小不变,而质点振动的速度随时间周期性地发生变化,选项C错误;波源一旦将振动传播给了介质,振动就在介质中向远处传播,而当波源停止振动时,振动在介质中仍然继续传播,不会随波源停止振动而停止传播,选项D错误。

2.D　t=时,P点从最低点经历个周期后回到平衡位置,故A错误;每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同,故B错误,D正确;t=时,P点的速度方向向上,向平衡位置移动,故C错误。故选D。

3.A　同一波源产生的机械波中可同时具有横波和纵波,如地震波,A正确。虽然横波与纵波的振动方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播,B错误。在同一介质中,横波和纵波的传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,C错误。机械波中横波可以在固体内传播,不可以在液体和气体中传播,纵波可在固体、液体和气体中传播,D错误。故选A。

4.ACD　各质点均做受迫振动,不考虑能量损耗,各质点振幅相同,故A正确;根据“带动法”可知,此时D速度方向向上,F速度方向向下,故B错误;A和C两质点均在平衡位置上方,回复力均向下,加速度方向均向下,故C正确;此时B和C两质点都向上运动,B比C先到达最大位移处,先回到平衡位置,故D正确。故选A、C、D。

5.A　经过时,质点1回到平衡位置,质点3振动了T,即质点3在从平衡位置左侧向平衡位置运动的过程中(向右运动),故A正确;经过时,质点5运动到平衡位置左侧最大位移处,根据回复力F=-kx,可知质点5所受回复力向右且最大,故B错误;经过时,质点6振动了T,位于平衡位置左侧正在向左运动,加速度方向向右,故C错误;在波传播过程中,后一个质点重复前一个质点的振动,各质点振幅一样大,所以质点9的振幅不为零,故D错误。故选A。

6.AD　因为每个质点起振时的情况都和波源的起振情况相同,质点1开始振动时的运动方向向上,所以质点20开始振动时运动方向也向上,A正确,B错误;在t=时刻,质点5开始振动,则在t=时质点5到达最高点,其加速度方向向下,C错误;t=时质点13刚开始振动,此时质点12已经运动了,则运动方向向上,D正确。

导师点睛

明确机械波的传播实质,即后一个质点在重复前一个质点的振动。

7.ACD　由题图可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与波源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A正确,B错误;由波形成的特点可知,后面的质点重复前面质点的振动,质点7与质点8比较,质点7是质点8前面的质点,7、8质点间的振动步调相差,故C正确;质点9比质点1晚2T开始振动,一旦质点9起振后,质点1、9的振动步调就完全一致,故D正确。故选A、C、D。