【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：机械波 横波和纵波

这是一份【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：机械波 横波和纵波，共10页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共14小题；共56分）
1. 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

2. 沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时
A. 绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B. 绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C. 离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动
D. 离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动

3. 如图，t=0 时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿 y 轴正向开始振动，振动周期为 0.4 s，在同一均匀介质中形成沿 x 轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示 t=0.6 s 时波形的图是
A. B.
C. D.

4. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点 a 、 b 、 c，则
A. 此刻 a 的加速度最小
B. 此刻 b 的速度最小
C. 若波沿 x 轴正方向传播，此刻 b 向 y 轴正方向运动
D. 若波沿 x 轴负方向传播，a 比 c 先回到平衡位置

5. 一列简谐横波在均匀介质中沿 x 轴正方向传播，波速为 1 m/s，t=0 时刻，该波的波形如图所示，P 、 Q 分别为 x=4 m 、 x=7 m 处的质点，此时 P 质点恰好开始振动，则 t=5 s 时刻，Q 点
A. 经过平衡位置，向上运动B. 经过平衡位置，向下运动
C. 位于波峰位置D. 位于波谷位置

6. 机械波在介质中传播的过程中，下列说法正确的是
A. 介质中各个质点同时开始振动
B. 介质中各个质点都做匀速运动
C. 介质中质点间的作用力是形成波的条件
D. 介质中质点的运动情况不可能有完全相同的

7. 一个小石子投向平静的湖水中央，激起圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时湖畔树上一片树叶落在水面上，则树叶
A. 沿波纹做圆周运动B. 在落下处上下振动
C. 渐渐漂向湖心D. 渐渐漂向湖畔

8. 关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是
A. 振动是波动的成因，波动是振动的传播
B. 一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就同时开始振动
C. 波动过程是介质中质点由近及远移动的过程
D. 横波的传播需要介质，纵波的传播不一定需要介质

9. 关于机械波的传播特点，以下说法错误的是
A. 各质点都只在各自的平衡位置附近振动
B. 相邻质点之间必定有相互作用力
C. 前一质点的振动带动相邻后一个质点振动，后一质点的振动必定落后于前一个质点的振动
D. 各质点也随波的传播而迁移

10. 关于振动和波，以下说法正确的是
A. 一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比
B. 在波传播的介质中，同一时刻所有各点具有相同振动频率和速度
C. 波源产生的波的频率与波源振动的频率相等，波速与波源振动速度相等
D. 波在介质中传播时，波的传播速度与波源的振动频率成正比

11. 在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是
A. 大钟的回声
B. 大钟在继续振动，空气中继续形成声波
C. 人的听觉发生“暂留”的缘故
D. 大钟虽停止振动，但空气仍在振动

12. 人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要宏亮，是因为
A. 室内空气不流动B. 室内声音多次反射
C. 室内声音发生折射D. 室内物体会吸收声音

13. a 、 b 是水平绳上的两点，相距 42 cm，一列简谐横波沿此绳传播，传播方向由 a 到 b，每当 a 点经过平衡位置向上运动时，b 点正好到达上方最大位移处，此波的波长可能是
A. 168 cmB. 84 cmC. 65 cmD. 24 cm

14. 如图所示，S 为上下振动的波源，其频率为 20 Hz，所产生的横波向左右传播，波速为 16 m/s。在波的传播方向上有 P 、 Q 两个质点，它们到 S 的距离分别为 PS=15.8 m，QS=14.6 m。当 S 经平衡位置向上振动时，P 、 Q 两个质点的运动情况是
A. P 、 Q 都位于波谷B. P 位于波谷，Q 位于波峰
C. P 位于波峰，Q 位于波谷D. P 、 Q 都位于波峰

二、双项选择题（共8小题；共32分）
15. 在机械波中
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. 在波传播的过程中，介质质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
D. 各质点也随波的传播而迁移

16. 下列说法中正确的是
A. 如果没有机械振动，一定没有机械波
B. 只要物体做机械振动，一定有机械波
C. 在机械波中，波的频率与波源振动的频率一样
D. 波在传播过程中，波源的能量靠各质点随波的迁移来传播

17. 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
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=T2 时质点 5 的加速度方向向上
D. t=3T4 时质点 12 的运动方向向上

18. 曾在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡。海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是
A. 地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波
B. 波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止
C. 地震波和海啸都有纵波
D. 地震波和海啸具有的能量，随着传播将愈来愈强

19. 下列关于机械波的说法中正确的是
A. 机械彼既能在空气中传播，也能在液体和固体中传播
B. 声彼是横波，有波峰和波谷
C. 声波只能在空气中传播，不能在液体和固体中传播
D. 从地震源传出的地震波，既有横波，也有纵波

20. 某次地震中，纵波波速为 7 km/s，横波波速为 3.2 km/s，地震波频率为 10 Hz。M 点的观察者在接收到纵波 15.3 s 后才接收到横波，从横波传到 M 点的时刻开始计时，图甲为横波引起的 M 点的振动图象，图乙为 t=2T 时刻的横波波动图象，则
A. 震源距离 M 点约为 90 km
B. 图甲中 T2 时刻，M 点速度大小为 0
C. 该横波沿 x 轴负方向传播
D. 沿横波传播方向距离 M 点 16 km 处的 N 点在 5.275 s 后将处于波谷

21. 有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为 10 Hz，振动方向沿竖直方向。当绳上的质点 P 到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距 0.6 m 处的质点 Q 刚好到达最高点。由此可知波速和传播方向可能是
A. 8 m/s，向右传播B. 8 m/s，向左传播
C. 24 m/s，向右传播D. 24 m/s，向左传播

22. 如图所示，波源 S 从平衡位置 y=0 开始振动，运动方向竖直向上（y 轴的正方向），振动周期 T=0.01 s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为 v=80 m/s。经过一段时间后，P，Q 两点开始振动。已知距离 SP=1.2 m，SQ=2.6 m。若以 Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图 1 的振动图象中，能正确描述 P，Q 两点振动情况的是

A. （a）为 Q 点的振动图象B. （b）为 Q 点的振动图象
C. （c）为 P 点的振动图象D. （d）为 P 点的振动图象

三、多项选择题（共8小题；共32分）
23. 下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是
A. 某物体做机械振动，它周围的介质中就一定产生机械波
B. 波源停止振动后，已形成的机械波仍能在介质中继续传播
C. 机械波传播的只是机械振动的形式和能量，参与波动的质点并不随波迁移
D. 振动是变速的，波动是匀速的

24. 关于机械波的说法正确的是
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

25. 机械波传播的是
A. 介质中的质点B. 质点的运动形式
C. 能量D. 信息

26. 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

27. 如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，相邻质点间的距离相等，其中 O 为波源，设波源的振动周期为 T，自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过 T4，质点 1 开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是
A. 介质中所有的质点的起振方向都竖直向下，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 起振时，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 T4
D. 只要图中所有的质点都已振动了，质点 1 与质点 9 的振动步调就完全一致，但如果质点 1 发生的是第 100 次振动，则质点 9 发生的是第 98 次振动

28. 以下说法正确的是
A. 机械波在传播过程中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. 波中各质点的振动频率是相同的

29. 如图所示，沿波的传播方向上有间距均为 1 m 的六个质点 a 、 b 、 c 、 d 、 e 、 f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以 1 m/s 的速度水平向右传播，t=0 时到达质点 a，a 开始由平衡位置向上运动，t=1 s 时，质点 a 第一次到达最高点，则在 4 sA. 质点 c 的加速度逐渐增大B. 质点 a 的速度逐渐增大
C. 质点 d 向下运动D. 质点 f 保持静止

30. 右图所示，沿波的传播方向上有间距均为 1 m 的 a，b，c，d，e，f 六个质点，都处在各自的平衡位置。一列波以 1 m/s 的速度水平向右传播，t=0 时到达质点 a，a 开始由平衡位置向上运动，t=1 s 时，a 第一次到达最高点，在 4 sA. 质点 c 的加速度逐渐增大B. 质点 a 的速度逐渐增大
C. 质点 d 向下运动D. 质点 f 保持静止
答案
第一部分
1. A
【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A选项对，B选项错；
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，C错；
大量质点的振动所形成的波动不会因波源停振而立即消失，因为能量不会无缘无故地消失，故D选项错。
2. C
【解析】绳波传播时，绳上各质点都在做简谐运动，波源不断地把能量通过绳传给绳上的质点，当波源停止振动后，离波源较近的各点逐渐停止振动，较远的点稍后才会停止振动，故 C 选项正确。
3. C
【解析】介质中各质点开始振动的方向与振源起振的方向相同，C 正确，A、B、D 错误。
4. C
【解析】由波形可以看出质点 a 在波峰、质点 b 在平衡位置，故质点 a 有最大的加速度，而质点 b 有最大的速度，A、B均错误；根据同侧法可以判断，若波沿 x 轴正方向传播，质点 b 此时向 y 轴正方向运动，C正确；若波沿 x 轴负方向传播，此时质点 a 开始从波峰向平衡位置运动，质点 c 已经从波谷向上运动了一段时间，故质点 c 先回到平衡位置，D错误。
5. A
【解析】由题图可知波长为 4 m，则周期为 T=λv=41 s=4 s，振动由 P 点传到 Q 点所用的时间为 t=34T=3 s，此时 Q 点开始沿 y 轴负方向振动，再经过 2 s，Q 点回到平衡位置开始向上运动，故选A。
6. C
7. B
8. A
9. D
10. A
11. B
【解析】停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因，所以选项B正确。
12. B
【解析】人在室内说话，声波会被室内物体、墙壁反射，甚至反射多次，因而显得声音洪亮.
13. D
14. C
第二部分
15. A， B
16. A， C
17. A， D
【解析】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=T4 时刻，质点 5 开始振动，则在 t=T2 时质点 5 到达最高点，其加速度方向向下，C错误：t=3T4 时质点 13 刚开始振动，此时质点 12 已经运动了 T16，则运动方向向上，D正确。
18. A， C
19. A， D
20. A， D
【解析】设震源与 M 点的距离为 x(km)，则 x3.2 km/s−x7 km/s=15.3 s，解得 x=90 km，故A正确；图甲中 T2 时刻，M 点在平衡位置，速度最大，故B错误；由振动图象可知，在 t=2T 时刻，M 点向上振动，由“同侧法”可知该横波沿 x 轴正方向传播，故C错误；横波的周期为 T=0.1 s，横波由 M 点传到 N 点的时间 t1=163.2 s=5 s，再经过 0.275 s=234T 质点 N 处于波谷，故D正确。
21. B， C
【解析】据题分析可知 P 和 Q 之间相距 s，它与波长 λ 的关系可能是：波向右传播时，s=(n+14)λ(n=0,1,⋯)；波向左传播时，s=(n+34)λ(n=0,1,⋯)，则有：波向右传播时，λ=4s4n+1(n=0,1,⋯)，当 n=0 时，v=λf=24 m/s，故选项C对。波向左传播时，λ=4s4n+3(n=0,1,⋯)，当 n=0 时，v=λf=8 m/s，故选项B对。
22. A， D
【解析】以 Q 点开始振动为计时零点，据题意可推断 Q 点的振动图象为（a）图，选项A正确，波长 λ=vT=0.8 m，在 SQ 连线取一点 Pʹ，使 SPʹ=SP，P 点的振动与 Pʹ 点相同，SQ−SPʹ=1.4m=134λ，据题意波源开始振动方向向上，t=0 时的波的图象如图 2 所示，
由此可知，在 t=0 时，Q 点位移为零，Pʹ 点位移为负的最大值，因此 P 点的振动位移图象为图（d）所示，选项D正确。
第三部分
23. A， B， C
【解析】机械振动在介质中的传播形成机械波，选项A正确；
由于机械波已在介质中形成，当波源停止振动，已振动的质点又形成新的波源，使机械波仍在介质中传播，选项B正确；
由机械波的传播特点可知，选项C正确；
波只有在同种均匀介质中才会匀速传播，选项D错误。
24. A， C， D
【解析】机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使振源的振动形式与振源的能量向远处传播而形成的，前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；
波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，因此B错；
每个质点都是由振源依次带动下面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与振源频率相同，并且都“仿照”振源振动，故C、D正确。
25. B， C， D
26. A， C， D
【解析】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。
27. A， C， D
【解析】从图中可知，质点 9 是图中距波源最远的点，尽管与振源起振方向相同，但起振时刻最晚，故选项A正确、选项B错误；
质点 7 与质点 8 相比较，质点 7 是质点 8 的前质点，7 、 8 质点间的振动步调相差 T4，故选项C正确；
质点 9 与质点 1 相距 2 个波长，质点 9 比质点 1 晚 2T 开始起振，一旦质点 9 起振后，质点 1 、 9 振动步调就完全一致，故选项D正确。
28. A， C， D
【解析】机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使振源的振动形式与振源的能量向远处传播而形成的.前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，因此B错；每个质点都是由振源依次带动下面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与振源频率相同，并且都“依照”振源振动，故C、D正确.
29. A， C， D
30. A， C， D