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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波1 波的形成测试题
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波1 波的形成测试题，共8页。试卷主要包含了下列关于波的应用中正确的是，某地发生7.3级大地震等内容，欢迎下载使用。
考点一 波的形成 机械波
1．(2023·烟台二中高二月考)关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )
A．如果波源停止振动，在介质中传播的波会立即停止传播
B．发声体在振动时，一定会产生声波
C．波动的过程是介质中的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
2．关于机械波的形成，下列说法正确的是( )
A．有机械振动必有机械波
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．参与振动的质点各自的频率不同
D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
3．下列关于波的应用中正确的是( )
A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C．光缆利用机械波传递信息
D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波
4．如图所示为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，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过eq \f(T,4)，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，且图中质点9起振最晚
B．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的时间总比质点7通过相同位置时落后eq \f(T,4)
C．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
D．只要图中所有质点都已振动了，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第99次振动
考点二 横波和纵波
5．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A．对于横波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C．波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波
D．形成纵波的质点，随波一起迁移
6．(2022·邢台市高二期末)某地发生7.3级大地震。地震波既有纵波也有横波，若该地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，则震源正上方的房屋( )
A．同时上下振动和左右摇动
B．先左右摇动后上下振动
C．先上下振动后左右摇动
D．只上下振动
考点三 “带动法”判断质点的振动方向
7.一列横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，质点a、b均处于平衡位置。则下列说法正确的是( )
A．该时刻质点a正向下运动
B．该时刻质点b正向上运动
C．该时刻质点a、b的速度相同
D．质点a、b的振动周期相同
8．(2023·龙岩高中月考)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，规定绳上各质点在AP所在直线上方时位移x为正方向，从波传播到细绳上的P点开始计时，下列四幅x－t图像中能表示P点振动图像的是( )
9．(2022·江苏苏州高二期中)一根足够长轻质细绳置于光滑水平地面上，左端固定，用手握住细绳右端的A点，垂直于绳在地面上只完成一次全振动，绳形成如图所示波形。从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，下列图像中能正确反映绳上B点振动的图像是( )
10．(2022·双流中学期中)一列机械波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a正在向上运动。由此可知( )
A．该波沿x轴负方向传播
B．该时刻，c正在向上运动
C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D．该时刻，b的速率比c的速率大
11．如图所示，O、1、2、…、8为介质中间隔相等的若干连续质点，t＝0时刻，O点从平衡位置开始向上做简谐运动，当O点第1次达到正向最大位移处时，质点2开始振动。下列说法正确的是( )
A．质点2开始振动的方向向下
B．经过一段时间，质点1运动到质点5的位置
C．质点8开始振动后，其振动情况与质点O完全相同
D．质点O的振动频率大于后面所有点的振动频率
12．(2022·江苏徐州市王杰中学高二阶段练习)如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4、…为绳上的一系列等间距的质点，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，t＝0时刻质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T，经过四分之一周期，质点6开始运动，此时质点1已发生的位移为s。下列判断正确的是( )
A．t＝eq \f(T,4)时质点5的运动方向向下
B．t＝eq \f(T,2)时质点7的运动方向向上
C．t＝eq \f(3T,4)时质点6运动的路程为3s
D．t＝T时质点20正处于平衡位置且运动方向向上
13．地壳深处的岩层活动产生强烈震动可引发地震。地震波的纵波传播速度较快，约为6 km/s；横波传播速度较慢，约为4 km/s。甲地发生6.0级地震，震源深度10 km。地震发生后距震源163 km的乙地震感强烈。则以下说法正确的是( )
A．震源的正上方，地震波的纵波会引起地面物体左右晃动，横波会引起地面上物体上下跳动
B．地震波的横波在介质中传播时，介质中的质点会沿波的传播方向运动，从而导致房屋倒塌
C．乙地的防震减灾机构有约13.6秒的时间提前预警更具破坏性的横波何时到达
D．建筑物的固有周期与地震波的振动周期越接近，建筑物受到的损伤就越小
1 波的形成
1. 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；产生机械波的条件之一是必须有介质，所以不一定会产生声波，选项B错误；在振动过程中介质中的质点不随波的传播而迁移，只是向外传播振动形式和能量，选项C错误，D正确。]
2．B [根据机械波产生与传播的条件，可知有机械振动及传播介质，才能形成机械波，故A错误；同一列波中，任何一个振动的质点都是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步，但振动频率相同，故B正确，C错误；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递获得的，故D错误。]
3．B [机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不随波迁移，故A错误；声波能在液体中传播，B正确；光缆是利用光波传递信息的，故C错误；机械振动可以在船壁中传播，能形成声波，故D错误。]
4．D [介质中所有质点的起振方向均与波源相同，都是竖直向下的，且图中质点9起振最晚，A正确，不符合题意；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的时间总比质点7通过相同位置时落后eq \f(T,4)，B正确，不符合题意；由题意可知，质点1与质点9相距2个周期，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，C正确，不符合题意；质点1与质点9相差2个周期，只要图中所有质点都已振动了，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，D错误，符合题意。]
5．C [横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，方向有时相同，有时相反，故A、B错误，C正确；介质中的质点均在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故D错误。]
6．C [纵波振动方向与传播方向一致，横波振动方向与波的传播方向相互垂直，由于纵波传播得快，地震发生时纵波先到达震源正上方，震源正上方房屋先上下振动后左右摇动。故选C。]
7．D [由“带动法”知该时刻质点a正向上运动，质点b正向下运动，A、B错误；该时刻质点a、b速度大小相等，但方向相反，C错误；质点a、b的振动周期都等于波源的振动周期，因此质点a、b的振动周期相同，D正确。]
8．A [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。]
9．D [波向左传播，从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，此时质点B从平衡位置向下振动，手只完成一次全振动，则B的振动图像如图D所示。]
10．C [在题图所示时刻，a正在向上振动，可知波沿x轴正方向传播，故A错误；根据波形和波的传播方向可判断出c正在向下运动，故B错误；由题图知，b向上运动、c向下运动，所以b比c先到达平衡位置，故C正确；在题图所示时刻，b距离平衡位置比c远，则b比c的速率小，故D错误。]
11．C [质点的振动方向与波源的起振方向相同，O点从平衡位置开始向上运动，故质点2开始振动的方向向上，A错误；各质点在平衡位置上下振动，不会左右迁移，质点1不会运动到质点5的位置，B错误；当质点O第1次达到正向最大位移处时，质点2开始振动，可知质点O到质点2的相位差为eq \f(π,2)，各点间的间隔相等，故质点8与质点O的相位差为2π，则质点8开始振动后，其振动情况与质点O完全相同，C正确；所有质点的振动频率都与波源的频率相同，故D错误。]
12．B [t＝eq \f(T,4)时，质点1从平衡位置运动到波峰，由于后一个质点重复前一个质点的振动，质点1开始振动时是从平衡位置开始向上振动，故质点5此时正在向上振动，选项A错误；t＝eq \f(T,2)时质点6刚好达到波峰，此时质点11刚好开始向上振动，所以此时质点7到质点11之间的各个点正在向上振动，选项B正确；经过四分之一周期质点1已发生的位移为s，所以振幅A＝s，t＝eq \f(3T,4)时质点6运动时间为eq \f(T,2)，经过一个周期通过的路程为4A，所以t＝eq \f(3T,4)时质点6运动的路程为4A×eq \f(1,2)＝2s，选项C错误；t＝T时波刚好传到第21个质点，此时质点20正处于平衡位置上方且运动方向向上，选项D错误。]
13．C [振动方向与传播方向在同一条直线上的波叫作纵波，振动方向与传播方向相互垂直的波叫作横波，所以，震源的正上方，地震波的纵波会引起地面物体上下跳动，横波会引起地面上物体水平晃动，A错误；地震波的横波在介质中传播时，介质中的质点会沿垂直于波的传播方向运动，从而导致房屋倒塌，B错误；横波与纵波到达乙地的时间差为t＝eq \f(163,4) s－
eq \f(163,6) s≈13.6 s，C正确；由共振的知识，建筑物的固有周期与地震波的振动周期越接近，建筑物的振幅越大，受到的损伤就越大，D错误。]
考点一 波的形成 机械波
1．(2023·烟台二中高二月考)关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )
A．如果波源停止振动，在介质中传播的波会立即停止传播
B．发声体在振动时，一定会产生声波
C．波动的过程是介质中的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
2．关于机械波的形成，下列说法正确的是( )
A．有机械振动必有机械波
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．参与振动的质点各自的频率不同
D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
3．下列关于波的应用中正确的是( )
A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C．光缆利用机械波传递信息
D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波
4．如图所示为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，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过eq \f(T,4)，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，且图中质点9起振最晚
B．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的时间总比质点7通过相同位置时落后eq \f(T,4)
C．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
D．只要图中所有质点都已振动了，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第99次振动
考点二 横波和纵波
5．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A．对于横波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C．波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波
D．形成纵波的质点，随波一起迁移
6．(2022·邢台市高二期末)某地发生7.3级大地震。地震波既有纵波也有横波，若该地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，则震源正上方的房屋( )
A．同时上下振动和左右摇动
B．先左右摇动后上下振动
C．先上下振动后左右摇动
D．只上下振动
考点三 “带动法”判断质点的振动方向
7.一列横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，质点a、b均处于平衡位置。则下列说法正确的是( )
A．该时刻质点a正向下运动
B．该时刻质点b正向上运动
C．该时刻质点a、b的速度相同
D．质点a、b的振动周期相同
8．(2023·龙岩高中月考)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，规定绳上各质点在AP所在直线上方时位移x为正方向，从波传播到细绳上的P点开始计时，下列四幅x－t图像中能表示P点振动图像的是( )
9．(2022·江苏苏州高二期中)一根足够长轻质细绳置于光滑水平地面上，左端固定，用手握住细绳右端的A点，垂直于绳在地面上只完成一次全振动，绳形成如图所示波形。从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，下列图像中能正确反映绳上B点振动的图像是( )
10．(2022·双流中学期中)一列机械波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a正在向上运动。由此可知( )
A．该波沿x轴负方向传播
B．该时刻，c正在向上运动
C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D．该时刻，b的速率比c的速率大
11．如图所示，O、1、2、…、8为介质中间隔相等的若干连续质点，t＝0时刻，O点从平衡位置开始向上做简谐运动，当O点第1次达到正向最大位移处时，质点2开始振动。下列说法正确的是( )
A．质点2开始振动的方向向下
B．经过一段时间，质点1运动到质点5的位置
C．质点8开始振动后，其振动情况与质点O完全相同
D．质点O的振动频率大于后面所有点的振动频率
12．(2022·江苏徐州市王杰中学高二阶段练习)如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4、…为绳上的一系列等间距的质点，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，t＝0时刻质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T，经过四分之一周期，质点6开始运动，此时质点1已发生的位移为s。下列判断正确的是( )
A．t＝eq \f(T,4)时质点5的运动方向向下
B．t＝eq \f(T,2)时质点7的运动方向向上
C．t＝eq \f(3T,4)时质点6运动的路程为3s
D．t＝T时质点20正处于平衡位置且运动方向向上
13．地壳深处的岩层活动产生强烈震动可引发地震。地震波的纵波传播速度较快，约为6 km/s；横波传播速度较慢，约为4 km/s。甲地发生6.0级地震，震源深度10 km。地震发生后距震源163 km的乙地震感强烈。则以下说法正确的是( )
A．震源的正上方，地震波的纵波会引起地面物体左右晃动，横波会引起地面上物体上下跳动
B．地震波的横波在介质中传播时，介质中的质点会沿波的传播方向运动，从而导致房屋倒塌
C．乙地的防震减灾机构有约13.6秒的时间提前预警更具破坏性的横波何时到达
D．建筑物的固有周期与地震波的振动周期越接近，建筑物受到的损伤就越小
1 波的形成
1. 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；产生机械波的条件之一是必须有介质，所以不一定会产生声波，选项B错误；在振动过程中介质中的质点不随波的传播而迁移，只是向外传播振动形式和能量，选项C错误，D正确。]
2．B [根据机械波产生与传播的条件，可知有机械振动及传播介质，才能形成机械波，故A错误；同一列波中，任何一个振动的质点都是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步，但振动频率相同，故B正确，C错误；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递获得的，故D错误。]
3．B [机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不随波迁移，故A错误；声波能在液体中传播，B正确；光缆是利用光波传递信息的，故C错误；机械振动可以在船壁中传播，能形成声波，故D错误。]
4．D [介质中所有质点的起振方向均与波源相同，都是竖直向下的，且图中质点9起振最晚，A正确，不符合题意；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的时间总比质点7通过相同位置时落后eq \f(T,4)，B正确，不符合题意；由题意可知，质点1与质点9相距2个周期，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，C正确，不符合题意；质点1与质点9相差2个周期，只要图中所有质点都已振动了，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，D错误，符合题意。]
5．C [横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，方向有时相同，有时相反，故A、B错误，C正确；介质中的质点均在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故D错误。]
6．C [纵波振动方向与传播方向一致，横波振动方向与波的传播方向相互垂直，由于纵波传播得快，地震发生时纵波先到达震源正上方，震源正上方房屋先上下振动后左右摇动。故选C。]
7．D [由“带动法”知该时刻质点a正向上运动，质点b正向下运动，A、B错误；该时刻质点a、b速度大小相等，但方向相反，C错误；质点a、b的振动周期都等于波源的振动周期，因此质点a、b的振动周期相同，D正确。]
8．A [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。]
9．D [波向左传播，从手刚完成一次全振动的时刻开始计时，此时质点B从平衡位置向下振动，手只完成一次全振动，则B的振动图像如图D所示。]
10．C [在题图所示时刻，a正在向上振动，可知波沿x轴正方向传播，故A错误；根据波形和波的传播方向可判断出c正在向下运动，故B错误；由题图知，b向上运动、c向下运动，所以b比c先到达平衡位置，故C正确；在题图所示时刻，b距离平衡位置比c远，则b比c的速率小，故D错误。]
11．C [质点的振动方向与波源的起振方向相同，O点从平衡位置开始向上运动，故质点2开始振动的方向向上，A错误；各质点在平衡位置上下振动，不会左右迁移，质点1不会运动到质点5的位置，B错误；当质点O第1次达到正向最大位移处时，质点2开始振动，可知质点O到质点2的相位差为eq \f(π,2)，各点间的间隔相等，故质点8与质点O的相位差为2π，则质点8开始振动后，其振动情况与质点O完全相同，C正确；所有质点的振动频率都与波源的频率相同，故D错误。]
12．B [t＝eq \f(T,4)时，质点1从平衡位置运动到波峰，由于后一个质点重复前一个质点的振动，质点1开始振动时是从平衡位置开始向上振动，故质点5此时正在向上振动，选项A错误；t＝eq \f(T,2)时质点6刚好达到波峰，此时质点11刚好开始向上振动，所以此时质点7到质点11之间的各个点正在向上振动，选项B正确；经过四分之一周期质点1已发生的位移为s，所以振幅A＝s，t＝eq \f(3T,4)时质点6运动时间为eq \f(T,2)，经过一个周期通过的路程为4A，所以t＝eq \f(3T,4)时质点6运动的路程为4A×eq \f(1,2)＝2s，选项C错误；t＝T时波刚好传到第21个质点，此时质点20正处于平衡位置上方且运动方向向上，选项D错误。]
13．C [振动方向与传播方向在同一条直线上的波叫作纵波，振动方向与传播方向相互垂直的波叫作横波，所以，震源的正上方，地震波的纵波会引起地面物体上下跳动，横波会引起地面上物体水平晃动，A错误；地震波的横波在介质中传播时，介质中的质点会沿垂直于波的传播方向运动，从而导致房屋倒塌，B错误；横波与纵波到达乙地的时间差为t＝eq \f(163,4) s－
eq \f(163,6) s≈13.6 s，C正确；由共振的知识，建筑物的固有周期与地震波的振动周期越接近，建筑物的振幅越大，受到的损伤就越大，D错误。]
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