人教版 (2019)选择性必修 第一册1 波的形成练习

课时跟踪训练（十三）  波的形成

A级—双基达标

1．[多选]关于机械波的以下说法中，正确的是(　　)

A．波动发生需要两个条件：波源和介质

B．波动过程是介质质点由近及远移动的过程

C．波动过程是能量由近及远传递的过程

D．波源与介质质点的振动都是自由振动

解析：选AC　波源(即振源)振动时，依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来，形成机械波，作为介质的各质点只在平衡位置附近做振动，并不随波向外迁移，仅把振源的振动和能量传播开来，波源和介质质点之间的相互作用力带动相邻的质点振动，是受迫振动，故介质质点不是自由振动。

2．下列关于横波的说法中，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在同一直线上

C．横波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动

D．能形成波峰、波谷的波是横波

解析：选A　横波的传播方向与质点的振动方向垂直，选项A正确，B、C错误；有波峰和波谷，但波的传播方向不一定与质点的振动方向垂直，选项D错误。

3．区分横波和纵波的依据是(　　)

A．是否沿水平方向传播

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传播的方向是相互垂直还是在同一直线上

D．质点振动的快慢

解析：选C　波的传播方向与质点的振动方向如果在同一直线上就是纵波，如果两者的方向相互垂直，就是横波。

4．将一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈向外传播的波纹，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是(　　)

A．树叶慢慢向湖心运动

B．树叶慢慢向湖岸漂去

C．在原位置上下振动

D．沿着波纹做圆周运动

解析：选C　波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息；而各质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，故选C。

5．关于波，下列说法中正确的是(　　)

A．介质中的质点随波的传播而迁移

B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向

C．波不但能传递能量，还能传递信息

D．波只能传递能量，不能传递信息

解析：选C　波在传播过程中只传播振动形式和传递能量与信息，而质点并不随波迁移。

6．把闹钟悬放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声，但如果将罩内空气抽去，就听不到闹钟的铃声，重新向玻璃罩内注入空气，又听到了闹钟的铃声，这说明(　　)

A．声波是纵波

B．抽去罩内的空气后，闹钟不再运转了

C．气体和固体都能传播声音

D．声波不能在真空中传播

解析：选D　声音是机械波，机械波的传播需要介质，声音可以在气体、液体和固体中传播，将罩内空气抽去，就听不到闹钟的铃声，说明声音不能在真空中传播，D选项正确；根据题干信息不能说明声波是纵波，A选项错误；闹钟的运转不需要空气，抽去空气后仍能正常工作，B选项错误；重新向玻璃罩内注入空气又听到了闹钟的铃声，这说明声音要靠空气传播的，不能说明固体能传播声音，C选项错误。

7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是(　　)

A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止

B．发声体在振动时，一定会产生声波

C．波动的过程是介质质点由近及远的传播过程

D．波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程

解析：选D　波源停止振动，介质中的质点仍然在振动，所以波仍继续传播，选项A错误；产生波的条件必须有介质，选项B错误；在振动过程中质点不随波的传播而迁移，只是向外传播信息和能量，选项C错误，D正确。

8．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　波形成后，如果波源停止振动，波不会立即消失，选项A、B错误；波源的能量不断向远处传播，故离波源较近的质点先停止振动，选项C正确，选项D错误。

9.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是(　　)

A．向左  B．向右

C．向下  D．向上

解析：选D　由于波刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，由题图根据波的传播与质点振动的关系可以知道，B质点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确。

10．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0

C．质点6的加速度向下

D．质点9的振幅为0

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。

11.[多选]一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是(　　)

A．a和c  B．a和d

C．b和c  D．b和d

解析：选BC　根据波的传播特点，当波水平向右或水平向左传播时，a、b、c、d四点的运动方向如图所示，由图可知a和d、b和c的运动方向相同，选项B、C正确。

B级—选考提能

12．[多选]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0  B．为最大值

C．方向向上  D．方向向下

解析：选BD　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，故选B、D。

13．[多选]一般高层建筑物在底层与岩石之间建有支柱，如图所示。地震时产生的纵波和横波是造成建筑物损坏的主要原因，为了避免在地震时建筑物损坏，可在建造时采取适当的措施，下列做法中比较合理的是(　　)

A．减小支柱的长度

B．增加建筑物的高度

C．在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块

D．在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫

解析：选CD　分析横波与纵波的特点，横波的特点是质点振动方向与传播方向相互垂直，而纵波的特点是质点振动方向与传播方向共线，横波使建筑物水平晃动，纵波使建筑物上下晃动，由于横波与纵波的传播速度不一，会产生巨大的破坏力。为了避免在地震时建筑物损坏，可在建造时采取适当的措施，来减小水平与上下晃动，因此在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块或在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫，来减缓水平与上下晃动，从而起到降低损失的作用，选项A、B错误，C、D正确。

14.[多选]一列横波在某时刻的波形图像如图所示，a、b、c、d为介质中的四个质点。a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则(　　)

A．ac<ab<aa＝ad  B．ac>ab>aa＝ad

C．va＝vd>vb>vc  D．va＝vd<vb<vc

解析：选AD　由简谐运动规律可知，质点受回复力作用其大小与位移的大小成正比，因而加速度的大小与位移的大小成正比，所以这四个点的加速度关系为ac<ab<aa＝ad，A选项正确；而质点越靠近平衡位置速度越大，位移越大则速度越小，四点的速度大小关系为va＝vd<vb<vc，D选项正确。

15．[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次振动，则质点9发生的就是第98次振动

解析：选ACD　从题图可知，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；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。