江苏专用新人教版高中物理选择性必修第一册课时检测11波的形成含解析

波的形成

1．以下对机械波的认识正确的是(　　)

A．形成机械波一定要有波源和介质

B．波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同

C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移

D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动

解析：选A　波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确。简谐运动形成的波在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D均错误。

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

解析：选C　波动把能量从波源由近及远地传播出去，振动的各质点先后获得能量，因此只有C正确。

3．关于机械波，以下说法正确的是(　　)

A．声波属于机械波，是横波

B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一条直线上的波是横波

C．机械波向外传播的是振源的振动形式、信息和能量

D．波传播过程中各质点的起振方向与振源的起振方向可能不相同

解析：选C　声波属于机械波，是纵波，A选项错误；质点的振动方向跟波的传播方向在同一条直线上的波是纵波，B选项错误；机械波在传播振动形式的过程中同时传递了信息和能量，C选项正确；波传播过程中各质点的起振方向与振源的起振方向相同，D选项错误。

4．沿水平方向的介质中的部分质点如图所示，每相邻两质点间的距离相等，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时开始计时，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错误的是(　　)

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．图中所画出的质点的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通过相同的位置时落后

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次全振动，则质点9发生的就是第98次全振动

解析：选B　从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源的起振方向相同，但起振时刻最晚，故A正确，B错误；质点7与质点8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，故C正确；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的振动步调就完全一致，D正确。

5．水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、……使质点1沿竖直方向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点10的加速度(　　)

A．为零　　　　　　　　 B．为最大值

C．方向向上 D．水平向右

解析：选B　根据题意，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动；故1～13点间的波形为一个完整的正弦波形，此时质点10处于正向最大位移处，合力提供回复力，指向平衡位置；根据牛顿第二运动定律，加速度方向也指向平衡位置，故一定是竖直向下；由于此时质点10处于正向最大位移处，根据a＝－可知，加速度最大，故B正确。

6.如图所示，1、2、3、4……是某绳(可认为是均匀介质)上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，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向下运动，经过二分之一周期，质点9开始运动。则在二分之一周期时，下列说法正确的是(　　)

A．质点3向上运动 B．质点5所受回复力为零

C．质点6的加速度向下 D．质点9的振幅为零

解析：选A　经过二分之一周期，质点9开始运动，此时质点9开始向下振动，其位移为零，但振幅不为零，选项D错误；质点5到达最低点，质点3向上运动，选项A正确；质点5在波谷，此时质点5的回复力最大，选项B错误；质点6也在平衡位置以下向下振动，加速度向上，选项C错误。

7．某同学在t＝0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动，经过形成的绳波如图所示，试画出再经过形成的绳波。

解析：由题意可知，经过，波沿绳传播到第5个质点，再经，波沿绳传播到第17个质点，且质点刚要向下振动，质点1回到平衡位置刚要向下振动，此时绳波如图所示。

答案：见解析

8.某地区地震波中的横波和纵波的传播速率分别约为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：

(1)观测中心首先观察到的是上下振动还是左右振动？

(2)震源到该地震观测中心的距离为多少？

解析：(1)由于纵波传播得快，故地震发生时纵波先到达观测中心，即先观察到的是上下振动。

(2)设震源到观测中心的距离为x，则有

－＝5  s，解得x＝36 km。

答案：见解析