人教版 (2019)1 波的形成练习

3.1  波的形成

知识点01 波的形成与传播

1．物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动．

2．机械波的形成

波源振动带动与它相邻的质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些．于是波源的振动逐渐传播出去．

3．机械波的产生条件：

(1)要有振源；

(2)要有传播振动的介质．

【即学即练1】在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况．以下说法正确的是(　　)

A． 因为“随波逐流”，木块将被推至远处

B． 因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况

C． 无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动

D． 木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关

知识点02 机械波的分类

1.机械波可分为横波和纵波两类，如下表所示.

2.机械振动在介质中传播，形成机械波．机械波传播振动形式的同时，也向外传递能量和信息.

【即学即练2】有关纵波与横波，下列说法中正确的是(　　)

A． 对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同

B． 对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直

C． 纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能

D． 横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播

考法01  机械波的形式

1．波形成的原因：以绳波为例(如图所示)

 (1)可以将绳分成许多小部分，每一小部分看做质点．

(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置．

(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源．

(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播．

2．产生条件：(1)要有振源；(2)要有传播振动的介质．

【典例1】(多选)一列波由波源向周围扩展开去，由此可知(　　)

A． 介质中的各个质点由近及远地传播开去

B． 介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动，并不迁移

C． 介质将振动的能量由近及远地传播开去

D． 介质将振动的形式由近及远地传播开去

考法02  横波和纵波

1．横波

定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波，如绳波．

(1)在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰和波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形．

(2)横波是物体的形状发生了变化而产生弹力作用所致，故纯粹的横波只能通过固体传播．

2．纵波

定义：把介质质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波．

(1)在纵波中，质点分布密集的地方叫做密部，质点分布稀疏的地方叫做疏部．纵波在传播时呈现出疏密相间的波形．

(2)在纵波的情况下，物体的各部分经常受到压缩和拉长，也就是说经常在改变自己的体积．在体积改变时，固体内固然要产生弹力，液体和气体也要产生弹力，所以纵波在这三种状态的介质中都能传播．

【典例2】介质中有一列横波，对此列波下列说法正确的是(　　)

A． 波的传播方向与质点的振动方向平行

B． 波的传播速度等于振源的振动速度

C． 波的频率等于振源的振动频率

D． 任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长

题组A  基础过关练

一、单选题

1．一颗小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片小树叶从树上落下后漂在水面上，则小树叶将（    ）.

A．逐渐漂向湖心 B．逐渐漂向湖晔

C．在落下的地方上下振动 D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动

2．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

3．区分横波和纵波的依据是（    ）.

A．沿水平方向传播的叫横波 B．质点振动的方向和波传播的远近

C．质点振动的方向和波的传播方向 D．质点振动的快慢

4．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（　　）

A．它的振动速度等于波的传播速度

B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向

C．它在一个周期内走过的路程等于2个振幅

D．它的振动频率等于波源的振动频率

5．关于振动和波的关系，说法正确的是（    ）

A．有机械振动就一定有机械波

B．波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率

C．质点的振动方向总跟波的传播方向相同

D．波的传播速度一定跟质点的振动速度相同

6．关于机械波，下列说法中不正确的是（　　）

A．各质点都在各自的平衡位置附近振动，其平衡位置可能会随波的传播而迁移

B．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点的振动

C．振动是波的成因，波是振动的传播

D．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

7．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

8．下列关于机械波的说法正确的是（　　）

A．机械波是机械振动在介质中传播形成的

B．把小石头扔到平静的湖水里，水面上便会激起水波，水波将促使水面上的漂浮物向远方运动

C．某空间找不到机械波，则在这一空间一定没有波源

D．横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此，横波和纵波不可能沿同一方向传播

9．下列说法中正确的是（　　）

A．振动就是波，波就是振动

B．有振动一定有波

C．空气中有声波传播时，就一定有空气分子在振动

D．声波在金属中传播时，金属颗粒没有振动

10．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

11．如图所示是一质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A．t1至t2时刻质点完成一次全振动

B．t1至t3时刻质点完成一次全振动

C．t1至t4时刻质点完成一次全振动

D．t2至t4时刻质点完成一次全振动

12．在平静的湖面上漂着一小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条将（　　）

A．随波纹漂向湖岸 B．波纹传到小木条处，小木条仍不动

C．向波源处漂动 D．在原来位置做上下振动

二、多选题

13．关于机械波的形成与传播，下列说法中正确的是（　　）

A．物体做机械振动，不一定产生机械波

B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步

C．参与振动的质点都有相同的频率

D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递

E.波的传播速度和质点的振动速度相同

14．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，其平衡位置位于x=1.5m处。该波的传播速度为2.5m/s，则t=3.5s时（　　）

A．质点P相对平衡位置的位移为正值

B．质点P的速度方向与相对平衡位置的位移方向相同

C．质点P的速度方向与加速度的方向相同

D．质点P的加速度方向与相对平衡位置的位移方向相同

15．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

16．下列关于横波、纵波的说法正确的是（　　）

A．横波中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

题组B  能力提升练

一、单选题

1．位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示。B是沿波传播方向上的一个质点，则（　　）

A．A开始振动时的运动方向沿y轴正方向

B．A、B两质点振动情况相同

C．经半个周期质点B将向右迁移半个波长

D．在一个周期内B点处质点的振动图形和此波的图形相似

2．2019年6月17日，四川省长宁县发生地震，成都提前61秒收到预警，成都高新减灾研究所通过社区喇叭、手机短信、电视等途径向社区居民发布预警信息，如图所示是电视中正在播放的体育频道插播了从61秒到45秒倒计时时刻的画面。已知：地震发生时主要发出纵波和横波，纵波振动方向与波传播方向一致，而横波振动方向与波传播方向垂直，纵波传播速度约为8km/s，横波传播速度约为4km/s，一般来说纵波的振幅比横波小。根据以上信息，下列说法正确的是（　　）

A．一般来说，纵波造成的危害比横波大

B．在震源中心地区的人们先感受到上下震动过一小会儿再感受到水平晃动

C．根据以上信息可以推断长宁县距离成都市不足200km

D．该新闻说明人类已经掌握了在地震发生前提前“预测地震”技术了

3．如图所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1m，各质点均静止在各自的平衡位置， 时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图所示，形成的简谐横被以的速度水平向左传播，则下列说法正确的是（　　）

A．从时刻起f点开始振动

B．时刻质点e第二次回到平衡位置

C．从至内质点b运动的路程为

D．从至内质点d的加速度正在逐渐减小

4．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位于最高点，P位于最低点，下列判断正确的是（　　）

A．时，P位于平衡位置上方 B．P的起振方向与O的起振方向相反

C．时，P的速度方向水平向右 D．P、O的振动频率相同

5．一根粗细均匀的绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A．波源振动的频率逐渐增大

B．波的传播速度逐渐减小

C．各处的波长相等

D．此时刻质点P的速度方向向上

6．手持软长绳的一端O点，在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳（可视为简谐运动），带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点。时O点由平衡位置开始振动，至时刻恰好完成次全振动，绳上间形成如图所示的波形（Q点之后未画出），则（　　）

A．时刻之前Q点始终静止

B．时刻P点刚好完成一次全振动

C．时O点运动方向向上

D．若手上下振动加快，该波的波长将变大

7．足球比赛中，几万观众自发在观众席上进行人浪游戏。从看台A区到B区的观众依次做下列动作：起立—举起双臂—坐下，呈现类似波浪的效果。下列关于人浪说法正确的是（　　）

A．当人浪从看台A区传到B区时，很多观众也从看台A区跑到B区

B．人浪从看台A区传到B区的速度由观众从看台A跑到看台B区的速度决定

C．观众“起立—举起双臂—坐下”的动作越频繁，人浪传播的速度越快

D．人浪的传播是观众动作形式的传播

8．一张骨牌倒下时引起的相邻骨牌依次倒下的骨牌效应，一阵风吹过麦地形成的麦浪滚滚的景象。关于骨牌和麦浪的运动，下列说法正确的是（　　）

A．骨牌的运动形成了波，麦子的运动形成的不是波

B．麦子的运动形成了波，骨牌的运动形成的不是波

C．麦浪和骨牌的运动都形成了波

D．麦浪和骨牌的运动都没有形成波

9．下列现象中我们能观察到的是（　　）

A．在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美妙的声音

B．只要有机械波发出，一定能找到产生机械波的波源

C．某空间找不到机械波，在这一空间一定找不到波源

D．“一石激起千层浪”，把小石子扔进平静的湖面，能激起无穷无尽的连续水波

10．下列关于波的现象的说法中正确的是    （　　）

A．只要有机械波产生，一定可以找到产生机械波的波源

B．把小石块扔到平静的湖水里，水面上便会激起水波，水波将促使水面上的漂浮物向远方运动

C．某空间找不到机械波，则在这一空间一定没有波源

D．横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此，横波和纵波不可能沿同一方向传播

二、多选题

11．如图所示，A、B两点为某简谐横波上的质点，已知波的传播方向由A到B，时刻该波刚好传到A点，且A点的振动方向竖直向上，经时间质点B刚好起振。已知波的传播周期为T、传播速度为v，则下列说法正确的是（　　）

A．振源位于A的左侧，且起振方向竖直向上

B．质点B点振动后，其振动周期一定为T

C．质点B每次经过平衡位置的速度一定为v

D．质点B的起振方向与A、B两点之间的距离有关

E.如果，则质点B振动后，A、B两点的位移以及速度始终相同

12．如图所示，一列简谐波从左向右传播，传播到P点时，P点开始振动的方向垂直PQ向上，振动周期为T．经时间t，振动从P点传播到Q点，传播速度为υ．下列说法正确的是        

A．该波一定是横波

B．Q点振动的周期一定为T

C．Q点振动的最大速度一定为υ

D．PQ之间各点开始振动的方向与它和波源间的距离有关

E.若t=nT(n为正整数)，则质点Q开始振动后，其位移与P点的位移始终相同

13．如图是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点 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．已知相邻两质点间的距离为1m，t=0.5s时，质点1第一次偏离平衡位置20cm速度恰好为零，此时质点5刚要被带动．下列说法正确的是

A．绳波是横波，其振幅为20cm，波长为16m

B．t =0.5s时，质点5开始向下运动

C．t=7.3s到t=7.4s，质点8的速度先减小后增大

D．若波源周期变为1s时，波速变为原来的两倍

14．下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（　　）

A．弹簧振子的周期与振幅有关

B．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度

C．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定

D．单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率

15．某简谐横波依次经过相距为5m的两质点P和Q，它们的振动图象分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．该简谐波的率为0.4Hz

B．该简谐波的波长一定是10m

C．时质点P的振动方向为沿y轴负方向

D．该简谐波的最大传播速度为

16．如图所示，在同一均匀介质中，相距2m的A、B两点放置波源和，在时刻两波源同时开始振动，振动频率均为4Hz，起振方向均垂直连线向上，已知波源的振幅为波源的2倍，波源产生的横波波速为4m/s。下列说法正确的是（　　）

A．波源产生的横波波长为1m

B．波源产生的横波波速为2m/s

C．在连线之间共有4处振动最弱

D．在时刻，与波源相距0.2m的P点正在远离平衡位置

17．取一较长的轻质软绳，用手握住一端O，将绳拉平后在竖直平面内连续向上、向下抖动长绳，手上下振动的周期是T，可以看到一列波产生和传播的情形，如图所示。在绳上做个标记P（图中未标出），且O、P的平衡位置间距为L。t=0时，O位于最高点，P离开平衡位置的位移恰好为零，振动方向竖直向上。若该波可以看作是简谐波，下列判断正确的是（　　）

A．该波是纵波

B．该波的最大波长为4L

C．t=时，P的振动方向竖直向下

D．若手上下振动加快，该简谐波的波长将变大

18．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，处于波峰的质点上下振动

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

19．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第6个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（　　）

A．该水面波的频率为3Hz

B．水面波是横波，传播时需要介质

C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去

D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移

20．波源在均匀介质中做周期性振动产生了向轴正向传播的机械波，如图所示，波的振幅呈现、交替变化，当时刻恰好传到位置处，、、分别是、和位置处的三个质点，下列说法正确的是（　　）

A．由图可知，波速在周期性变化

B．当波刚好传到位置处时，质点、经过的路程相等

C．质点、的振动始终同步

D．波源的起振方向为轴负方向

21．一列简谐横波在t = 0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.5s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为4m/s，下列说法正确的是（   ）

A．这列波的周期为0.5s

B．这列波沿x轴负方向传播

C．t = 0时刻质点a沿y轴正方向运动

D．x = 4m处的质点的位移表达式为y = 0.3sin（πt + π）m

22．关于机械振动的机械波，下列说法正确的是（　　）

A．介质中质点的振动速度与波的速度相同

B．一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比

C．在简谐波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅

D．在波的传播过程中，介质中的质点均做受迫振动

E.机械波的频率和传播速度均由介质决定