3.1 波的形成高二物理同步講義(人教版選擇性必修第一冊)(教師版)_第1頁
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文檔簡介

3.1波的形成目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1.:知道機械波的形成及傳播過程,知道橫波與縱波的分類標(biāo)準(zhǔn)。2.知道"機械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機械波"。知道波在傳播振動形式的同時也傳遞了能量和信息。3.培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象的觀察能力以及對科學(xué)的探究精神。1.理解形成機械波的物理過程,知道區(qū)分橫波與縱波的標(biāo)準(zhǔn)。2.機械波的形成過程及描述。知識精講知識精講知識點01波的形成與傳播1.物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運動叫機械振動.2.機械波的形成波源振動帶動與它相鄰的質(zhì)點發(fā)生振動,并依次帶動離波源更遠的質(zhì)點振動,只是后一質(zhì)點的振動比前一質(zhì)點的振動遲一些.于是波源的振動逐漸傳播出去.3.機械波的產(chǎn)生條件:(1)要有振源;(2)要有傳播振動的介質(zhì).【即學(xué)即練1】在一平靜的湖面上漂浮著一輕木塊,向湖中投入一石塊,在湖面上激起水波,關(guān)于木塊的運動情況.以下說法正確的是()A.因為“隨波逐流”,木塊將被推至遠處B.因不知道木塊離波源的遠近如何,所以無法確定木塊的運動情況C.無論木塊離波源的遠近如何,它都不能被波推動,最多只能在湖面上做上下振動D.木塊被推動的距離與木塊的質(zhì)量大小和所受水的阻力的大小等情況有關(guān)【答案】C【解析】波傳播的是振動這種形式,各質(zhì)點在各自平衡位置附近運動,并不隨波遷移,故A、B、D錯誤,C正確.知識點02機械波的分類1.機械波可分為橫波和縱波兩類,如下表所示.定義標(biāo)識性物理量實物波形橫波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向互相垂直的波①波峰:凸起的最高處②波谷:凹下的最低處縱波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波①密部:質(zhì)點分布密集的位置②疏部:質(zhì)點分布稀疏的位置2.機械振動在介質(zhì)中傳播,形成機械波.機械波傳播振動形式的同時,也向外傳遞能量和信息.【即學(xué)即練2】有關(guān)縱波與橫波,下列說法中正確的是()A.對于縱波,質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一定相同B.對于橫波,質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直C.縱波的質(zhì)點可以隨波遷移,而橫波的質(zhì)點不能D.橫波只能在固體中傳播,縱波只能在液體、氣體中傳播【答案】B【解析】縱波質(zhì)點振動方向與傳播方向在一條直線上,方向并不一定相同,故A選項錯誤;機械波的質(zhì)點只是在其平衡位置附近做簡諧運動,并不隨波遷移,橫波和縱波都是這樣,故C選項錯誤;橫波只能在固體中傳播,縱波可在固體、液體和氣體中傳播,故D選項錯誤.能力拓展能力拓展考法01機械波的形式1.波形成的原因:以繩波為例(如圖所示)(1)可以將繩分成許多小部分,每一小部分看做質(zhì)點.(2)在無外來擾動之前,各個質(zhì)點排列在同一直線上,各個質(zhì)點所在的位置稱為各自的平衡位置.(3)由于外來的擾動,會引起繩中的某一質(zhì)點振動,首先振動的這個質(zhì)點稱為波源.(4)由于繩中各質(zhì)點之間存在著相互作用力,作為波源的質(zhì)點就帶動周圍質(zhì)點振動,并依次帶動鄰近質(zhì)點振動,于是振動就在繩中由近及遠地傳播.2.產(chǎn)生條件:(1)要有振源;(2)要有傳播振動的介質(zhì).【典例1】(多選)一列波由波源向周圍擴展開去,由此可知()A.介質(zhì)中的各個質(zhì)點由近及遠地傳播開去B.介質(zhì)中的各個質(zhì)點只是在各自的平衡位置附近振動,并不遷移C.介質(zhì)將振動的能量由近及遠地傳播開去D.介質(zhì)將振動的形式由近及遠地傳播開去【答案】BCD【解析】波在傳播時,介質(zhì)中的質(zhì)點在其平衡位置附近做往復(fù)運動,它們并沒有隨波的傳播而發(fā)生遷移,而是將振動的形式由近及遠地傳播開去,A錯誤,B、D正確;波傳播的是振動形式,而振動由能量引起,也即傳播了能量,故C正確.考法02橫波和縱波1.橫波定義:把介質(zhì)質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫做橫波,如繩波.(1)在橫波中,凸起的最高處叫做波峰,凹下去的最低處叫做波谷,橫波是以波峰和波谷這個形式將機械振動傳播出去的,這種波在傳播時呈現(xiàn)出凸凹相間的波形.(2)橫波是物體的形狀發(fā)生了變化而產(chǎn)生彈力作用所致,故純粹的橫波只能通過固體傳播.2.縱波定義:把介質(zhì)質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波叫做縱波.(1)在縱波中,質(zhì)點分布密集的地方叫做密部,質(zhì)點分布稀疏的地方叫做疏部.縱波在傳播時呈現(xiàn)出疏密相間的波形.(2)在縱波的情況下,物體的各部分經(jīng)常受到壓縮和拉長,也就是說經(jīng)常在改變自己的體積.在體積改變時,固體內(nèi)固然要產(chǎn)生彈力,液體和氣體也要產(chǎn)生彈力,所以縱波在這三種狀態(tài)的介質(zhì)中都能傳播.【典例2】介質(zhì)中有一列橫波,對此列波下列說法正確的是()A.波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向平行B.波的傳播速度等于振源的振動速度C.波的頻率等于振源的振動頻率D.任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長【答案】C【解析】在橫波中,波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向垂直,故A錯誤;波的傳播速度與振源的振動速度不同,波的傳播速度是振動狀態(tài)在介質(zhì)中傳播的速度,在同一均勻介質(zhì)中波是勻速傳播的,而振源的速度是周期性變化的,兩者無關(guān),故B錯誤;波在傳播過程中,各個質(zhì)點的振動頻率等于振源的振動頻率,所以波的頻率等于振源的振動頻率,故C正確;任一振動質(zhì)點只在自己平衡位置附近振動,不沿波的傳播方向移動,故D錯誤.分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練一、單選題1.一顆小石子落入平靜的湖面中央,圓形波紋一圈圈向外傳播,有一片小樹葉從樹上落下后漂在水面上,則小樹葉將().A.逐漸漂向湖心 B.逐漸漂向湖曄C.在落下的地方上下振動 D.沿樹葉所在的圓圈做圓周運動【答案】C【解析】一個小石子投向平靜的湖水中央,激起圓形的水波向外傳播,而水波是橫波,傳播過程中水面各質(zhì)點上下振動,既不向外移動,也不向圓心移動,更不會沿波紋作圓周運動,故C正確,ABD錯誤。2.關(guān)于機械波的傳播特點,以下說法錯誤的是().A.各質(zhì)點都只在各自的平衡位置附近振動B.相鄰質(zhì)點之間必定有相互作用力C.前一質(zhì)點的振動帶動相鄰后一個質(zhì)點振動,后一質(zhì)點的振動必定落后于前一個質(zhì)點的振動D.各質(zhì)點也隨波的傳播而遷移【答案】D【解析】A.波在傳播的過程中,質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動,A正確;B.波靠前一質(zhì)點對后一質(zhì)點的作用力帶動下個質(zhì)點的振動,故相鄰質(zhì)點間必有相互作用,B正確;C.前一質(zhì)點的振動帶動相鄰質(zhì)點的振動,后一質(zhì)點的振動必須落后于前一質(zhì)點的振動,C正確;D.波傳播過程中,傳播的是形式和能量,波在傳播的過程中,質(zhì)點不隨波遷移。故D錯誤。本題要求選錯誤的,故選D。3.區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是().A.沿水平方向傳播的叫橫波 B.質(zhì)點振動的方向和波傳播的遠近C.質(zhì)點振動的方向和波的傳播方向 D.質(zhì)點振動的快慢【答案】C【解析】物理學(xué)中把質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直的波稱作橫波;把質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線的波稱作縱波,故區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是質(zhì)點振動的方向和波的傳播方向,故C正確,ABD錯誤。4.介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播,對于其中某個振動質(zhì)點()A.它的振動速度等于波的傳播速度B.它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C.它在一個周期內(nèi)走過的路程等于2個振幅D.它的振動頻率等于波源的振動頻率【答案】D【解析】A.在同種均勻介質(zhì)中波的傳播速度為定值,而質(zhì)點在平衡位置兩側(cè)做簡諧運動,其速度大小是變化的,A錯誤;B.在縱波中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相同或相反,并不垂直,B錯誤;C.質(zhì)點在一個周期內(nèi)走過的路程等于4個振幅的長度,C錯誤;D.每個質(zhì)點都在重復(fù)波源的振動,因此質(zhì)點的振動頻率和波源的振動頻率是相同的,D正確。故選D5.關(guān)于振動和波的關(guān)系,說法正確的是()A.有機械振動就一定有機械波B.波源振動的頻率等于介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻率C.質(zhì)點的振動方向總跟波的傳播方向相同D.波的傳播速度一定跟質(zhì)點的振動速度相同【答案】B【解析】A.機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播的過程,有機械波一定有機械振動,有機械振動不一定有機械波,還需要傳播振動的介質(zhì);故A錯誤.B.各個質(zhì)點的振動頻率等于波源的振動頻率,即等于波動頻率;所以B正確.C.在橫波中,質(zhì)點的振動方向總跟波的傳播方向垂直;故C錯誤.D.振源振動的速度與波的傳播速度是兩回事,振動速度是變化的,而波的傳播速度在同一介質(zhì)中是不變的;故D錯誤.6.關(guān)于機械波,下列說法中不正確的是()A.各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動,其平衡位置可能會隨波的傳播而遷移B.前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動,后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點的振動C.振動是波的成因,波是振動的傳播D.振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象,波是許多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象【答案】A【解析】A.各質(zhì)點在平衡位置附近做往復(fù)運動,但平衡位置不會隨波遷移,故A錯誤,符合題意;B.靠近波源的質(zhì)點先振動,通過相互作用力帶動相鄰的質(zhì)點振動,B正確,不符合題意;C.單個質(zhì)點的振動在介質(zhì)中傳播形成波。C正確,不符合題意;D.單個質(zhì)點在平衡位置附近振動,不能形成波,多個質(zhì)點“集中表現(xiàn)”才能形成波,D正確,不符合題意。故選A。7.關(guān)于機械波的形成和傳播,下列說法中正確的是().A.振動是波動的成因,波動是振動的傳播B.一旦波源振動起來,介質(zhì)中的各個質(zhì)點也就同時開始振動C.波動過程是介質(zhì)中質(zhì)點由近及遠移動的過程D.橫波的傳播需要介質(zhì),縱波的傳播不一定需要介質(zhì)【答案】A【解析】A.振動是的波的成因,波動是振動的傳播,故A正確;B.機械波的形成可表述為離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠的質(zhì)點,故離波源近的質(zhì)點振動的早一些,故B錯誤;C.波動過程是介質(zhì)中質(zhì)點振動形式由近及遠移動,而質(zhì)點不隨波遷移,故C錯誤;D.機械橫波與縱波的傳播,都需要介質(zhì),故D錯誤。8.下列關(guān)于機械波的說法正確的是()A.機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播形成的B.把小石頭扔到平靜的湖水里,水面上便會激起水波,水波將促使水面上的漂浮物向遠方運動C.某空間找不到機械波,則在這一空間一定沒有波源D.橫波與縱波,其質(zhì)點的振動方向不同,因此,橫波和縱波不可能沿同一方向傳播【答案】A【解析】A.機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播形成的,A項正確;B.丟石頭激起的水波所產(chǎn)生的效果是使漂浮物在原平衡位置做上下振動,故B項錯誤;C.若只有波源而無介質(zhì),不能產(chǎn)生機械波,C項錯誤;D.橫波和縱波的質(zhì)點振動方向不同,但可沿同一方向傳播,例如地震波包含橫波和縱波,且兩種波的傳播方向相同,所以D項錯誤。故選A9.下列說法中正確的是()A.振動就是波,波就是振動B.有振動一定有波C.空氣中有聲波傳播時,就一定有空氣分子在振動D.聲波在金屬中傳播時,金屬顆粒沒有振動【答案】C【解析】A.波是空間內(nèi)一系列質(zhì)點一個接一個的有順序的振動,振動是對質(zhì)點而言,不涉及空間,A錯誤;B.有振動,但沒有介質(zhì),振動無法傳播,就不會產(chǎn)生波,B錯誤;C.空氣中有聲波傳播時,就一定有空氣分子在振動,C正確;D.有波就一定有介質(zhì)質(zhì)點在振動,D錯誤;故選C。10.在敲響古剎里的大鐘時,有的同學(xué)發(fā)現(xiàn),停止對大鐘的撞擊后,大鐘仍“余音未絕”,分析其原因是()A.大鐘的回聲B.大鐘在繼續(xù)振動,空氣中繼續(xù)形成聲波C.人的聽覺發(fā)生“暫留”的緣故D.大鐘雖停止振動,但空氣仍在振動【答案】B【解析】停止對大鐘的撞擊后,大鐘的振動不會立即停止,振動的能量不會憑空消失,大鐘做阻尼振動一段時間,因此還會在空氣中形成聲波,這就是余音未絕的原因,所以選項ACD錯誤,B正確。故選B。11.如圖所示是一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像,下列說法正確的是()A.t1至t2時刻質(zhì)點完成一次全振動B.t1至t3時刻質(zhì)點完成一次全振動C.t1至t4時刻質(zhì)點完成一次全振動D.t2至t4時刻質(zhì)點完成一次全振動【答案】C【解析】一次全振動結(jié)束,各物理量剛好回到本次全振動開始時的值,從圖像上來看,剛好完成一次周期性變化,所以只有t1~t4時間對應(yīng)一次全振動。故選C。12.在平靜的湖面上漂著一小木條,現(xiàn)向湖中央扔一石子,圓形波紋一圈圈地向外傳播,當(dāng)波傳到小木條處時,小木條將()A.隨波紋漂向湖岸 B.波紋傳到小木條處,小木條仍不動C.向波源處漂動 D.在原來位置做上下振動【答案】D【解析】向湖中央扔一石子,圓形水波一圈圈地向外傳播,當(dāng)波傳到小木條處時,小木條在原來位置附近上下振動,則不隨波紋漂向湖岸,也不向波源處漂動,故選項D正確。故選D。二、多選題13.關(guān)于機械波的形成與傳播,下列說法中正確的是()A.物體做機械振動,不一定產(chǎn)生機械波B.后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動,只是時間落后一步C.參與振動的質(zhì)點都有相同的頻率D.機械波是質(zhì)點隨波遷移,也是振動能量的傳遞E.波的傳播速度和質(zhì)點的振動速度相同【答案】ABC【解析】A.機械波的形成必須具備兩個條件:波源和介質(zhì)。若只有物體做機械振動,而其周圍沒有傳播這種振動的介質(zhì),遠處的質(zhì)點不可能振動起來形成機械波,A正確;BC.先振動的質(zhì)點帶動與它相鄰的后振動的質(zhì)點,將振動傳播開來,所以后一質(zhì)點總是落后前一質(zhì)點,但振動頻率相同,BC正確;D.形成機械波的各振動質(zhì)點只在平衡位置附近往復(fù)運動,并沒有隨波遷移,離波源遠的質(zhì)點振動的能量是通過各質(zhì)點的傳遞從波源獲得的,D錯誤;E.波的傳播速度由介質(zhì)決定,與質(zhì)點的振動速度無關(guān),E錯誤。故選ABC。14.沿x軸正向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點,其平衡位置位于x=1.5m處。該波的傳播速度為2.5m/s,則t=3.5s時()A.質(zhì)點P相對平衡位置的位移為正值B.質(zhì)點P的速度方向與相對平衡位置的位移方向相同C.質(zhì)點P的速度方向與加速度的方向相同D.質(zhì)點P的加速度方向與相對平衡位置的位移方向相同【答案】AC【解析】波在Δt=3.5s內(nèi)的傳播距離為Δx=vΔt=2.5×3.5m=8.75m=2λ+0.75m在P點左側(cè)與之相距0.75m的質(zhì)點為Q,如圖所示此時(t=0)Q質(zhì)點的狀態(tài)與P質(zhì)點在t=3.5s時的狀態(tài)相同。此時,質(zhì)點Q正沿y軸負方向做加速運動。故A、C正確。故選AC。15.把一根長而軟的螺旋彈簧豎直提起來,手有規(guī)律地上下振動,則()A.在彈簧上形成一列機械波B.在彈簧上形成波峰和波谷C.彈簧上的質(zhì)點自上而下振動D.彈簧上的機械波自上而下傳播【答案】AD【解析】手有規(guī)律地上下振動時彈簧上各質(zhì)點也上下振動,形成縱波,分為疏部和密部,向下傳播,所以AD正確,BC錯誤;故選AD。16.下列關(guān)于橫波、縱波的說法正確的是()A.橫波中凸起的最高處叫波峰,凹下的最低處叫波谷B.質(zhì)點振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波C.橫波和縱波傳播的都只是振動這種運動形式D.沿橫向傳播的波叫橫波,沿縱向傳播的波叫縱波【答案】ABC【解析】質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直的波為橫波,質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波為縱波,橫波具有波峰和波谷,波中凸起的最高處叫波峰,凹下的最低處叫波谷且兩種波傳播的都是運動形式。故選ABC。題組B能力提升練一、單選題1.位于坐標(biāo)原點處的波源A沿y軸做簡諧運動,A完成一次全振動時,在介質(zhì)中形成簡諧橫波的波形如圖所示。B是沿波傳播方向上的一個質(zhì)點,則()A.A開始振動時的運動方向沿y軸正方向B.A、B兩質(zhì)點振動情況相同C.經(jīng)半個周期質(zhì)點B將向右遷移半個波長D.在一個周期內(nèi)B點處質(zhì)點的振動圖形和此波的圖形相似【答案】D【解析】A.根據(jù)“上下坡法則”可判斷A點開始振動時的運動方向沿y軸負方向,A錯誤;B.A、B兩質(zhì)點振動情況剛好相反,所以B錯誤;C.質(zhì)點只能在各自的平衡位置沿y軸方向上下振動,不會隨波遷移,C錯誤;D.A完成一次全振動時,B也完成一次全振動,B剛開始向上振動,一個周期內(nèi)的振動圖像的形狀波的圖像相似,D正確;故選D。2.2019年6月17日,四川省長寧縣發(fā)生地震,成都提前61秒收到預(yù)警,成都高新減災(zāi)研究所通過社區(qū)喇叭、手機短信、電視等途徑向社區(qū)居民發(fā)布預(yù)警信息,如圖所示是電視中正在播放的體育頻道插播了從61秒到45秒倒計時時刻的畫面。已知:地震發(fā)生時主要發(fā)出縱波和橫波,縱波振動方向與波傳播方向一致,而橫波振動方向與波傳播方向垂直,縱波傳播速度約為8km/s,橫波傳播速度約為4km/s,一般來說縱波的振幅比橫波小。根據(jù)以上信息,下列說法正確的是()A.一般來說,縱波造成的危害比橫波大B.在震源中心地區(qū)的人們先感受到上下震動過一小會兒再感受到水平晃動C.根據(jù)以上信息可以推斷長寧縣距離成都市不足200kmD.該新聞?wù)f明人類已經(jīng)掌握了在地震發(fā)生前提前“預(yù)測地震”技術(shù)了【答案】B【解析】A.地震波分為縱波和橫波,縱波傳播快,破壞性弱;橫波傳播慢,破壞性強。故A錯誤;B.地震波從深處傳到地表,縱波傳播速度快,在震源中心地區(qū)的人們先感受到上下晃動,故B正確;C.根據(jù)故C錯誤;D.監(jiān)測到地震時地震已經(jīng)發(fā)生,說明不可預(yù)測,故D錯誤。故選B。3.如圖所示,沿波的傳播方向上有六個質(zhì)點a、b、c、d、e、f,相鄰兩質(zhì)點之間的距離均為1m,各質(zhì)點均靜止在各自的平衡位置,時刻振源a開始做簡諧運動,取豎直向上為振動位移的正方向,其振動圖像如圖所示,形成的簡諧橫被以的速度水平向左傳播,則下列說法正確的是()A.從時刻起f點開始振動B.時刻質(zhì)點e第二次回到平衡位置C.從至內(nèi)質(zhì)點b運動的路程為D.從至內(nèi)質(zhì)點d的加速度正在逐漸減小【答案】C【解析】A.波傳到f點的時間為故A錯誤;B.波傳到e點的時間為質(zhì)點起振方向向上,則時刻質(zhì)點e第一次回到平衡位置,故B錯誤;C.從至內(nèi)質(zhì)點b振動了2.5s=則運動的路程為故C正確;D.波傳到d點需要1.5s,則從至內(nèi)質(zhì)點d的正在從最高點向最低點振動,加速度先逐漸減小后逐漸變大,故D錯誤。故選C。4.如圖,手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動,帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成簡諧波,該波沿水平方向傳播。繩上有另一質(zhì)點P(圖中未畫出)。t=0時,O位于最高點,P位于最低點,下列判斷正確的是()A.時,P位于平衡位置上方 B.P的起振方向與O的起振方向相反C.時,P的速度方向水平向右 D.P、O的振動頻率相同【答案】D【解析】A.時,P從最低點經(jīng)歷個周期后回到平衡位置,故A錯誤;B.每一個質(zhì)點的起振方向都跟波源的起振方向相同,故B錯誤;C.時,P點的速度方向向上,向平衡位置移動,故C錯誤;D.該簡諧波上的點的振動頻率都相同,故D正確。故選D。5.一根粗細均勻的繩子,右端固定,S點上下振動,產(chǎn)生向右傳播的機械波,某時刻的波形如圖所示。下列說法中正確的是()A.波源振動的頻率逐漸增大B.波的傳播速度逐漸減小C.各處的波長相等D.此時刻質(zhì)點P的速度方向向上【答案】A【解析】ABC.波向右傳播,由波形圖可知,由振源振動形成的機械波的波長逐漸減小,由于同一種介質(zhì)中的波速不變,根據(jù)可知波源振動的頻率變大,選項A正確,BC錯誤;D.波向右傳播,由波形圖可知,此時刻質(zhì)點P的速度方向向下,選項D錯誤。故選A。6.手持軟長繩的一端O點,在豎直平面內(nèi)連續(xù)向上、向下抖動軟繩(可視為簡諧運動),帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成沿繩水平傳播的簡諧波,P、Q為繩上的兩點。時O點由平衡位置開始振動,至?xí)r刻恰好完成次全振動,繩上間形成如圖所示的波形(Q點之后未畫出),則()A.時刻之前Q點始終靜止B.時刻P點剛好完成一次全振動C.時O點運動方向向上D.若手上下振動加快,該波的波長將變大【答案】B【解析】AB.由題意可知該簡諧波的周期為由題圖可知質(zhì)點P的平衡位置到波源平衡位置的距離為四分之三個波長,質(zhì)點Q的平衡位置到波源平衡位置的距離為四分之五個波長,所以質(zhì)點P、Q起振的時刻分別為所以t1時刻前Q點已經(jīng)開始振動,且t1時刻P點剛好完成一次全振動,故A錯誤,B正確;C.由題圖及上面分析可知P點的起振方向為向下,由于繩子上所有質(zhì)點的起振方向都和波源的起振方向相同,所以t=0時O點運動方向向下,故C錯誤;D.手上下振動加快后,簡諧波的頻率增大,但波速不變,所以波長變小,故D錯誤。故選B。7.足球比賽中,幾萬觀眾自發(fā)在觀眾席上進行人浪游戲。從看臺A區(qū)到B區(qū)的觀眾依次做下列動作:起立—舉起雙臂—坐下,呈現(xiàn)類似波浪的效果。下列關(guān)于人浪說法正確的是()A.當(dāng)人浪從看臺A區(qū)傳到B區(qū)時,很多觀眾也從看臺A區(qū)跑到B區(qū)B.人浪從看臺A區(qū)傳到B區(qū)的速度由觀眾從看臺A跑到看臺B區(qū)的速度決定C.觀眾“起立—舉起雙臂—坐下”的動作越頻繁,人浪傳播的速度越快D.人浪的傳播是觀眾動作形式的傳播【答案】D【解析】AB.解析人浪游戲中觀眾只在各自的座位上起立—舉起雙臂—坐下,并不移動,所以當(dāng)人浪從看臺A區(qū)傳到B區(qū)時,并不是觀眾從看臺A區(qū)跑到B區(qū),所以AB錯誤;C.人浪傳播的速度與觀眾“起立—舉起雙臂—坐下”的動作快慢沒有關(guān)系,所以C錯誤;D.觀眾動作相當(dāng)于振動,人浪相當(dāng)于波,人浪的傳播是觀眾動作形式的傳播,所以D正確;故選D。8.一張骨牌倒下時引起的相鄰骨牌依次倒下的骨牌效應(yīng),一陣風(fēng)吹過麥地形成的麥浪滾滾的景象。關(guān)于骨牌和麥浪的運動,下列說法正確的是()A.骨牌的運動形成了波,麥子的運動形成的不是波B.麥子的運動形成了波,骨牌的運動形成的不是波C.麥浪和骨牌的運動都形成了波D.麥浪和骨牌的運動都沒有形成波【答案】A【解析】當(dāng)物體的某一部分發(fā)生振動時,其余各部分由于質(zhì)點的相互作用也會相繼振動起來,物質(zhì)本身沒有相應(yīng)的移動,所以骨牌的運動形成了波,麥浪是在持續(xù)的風(fēng)力作用下形成的,風(fēng)力停止,麥浪也會停止,而不是繼續(xù)傳播,所以麥子的運動形成的不是波,所以A正確;BCD錯誤。故選A。9.下列現(xiàn)象中我們能觀察到的是()A.在真空中,單憑耳朵就能聽到歌唱家美妙的聲音B.只要有機械波發(fā)出,一定能找到產(chǎn)生機械波的波源C.某空間找不到機械波,在這一空間一定找不到波源D.“一石激起千層浪”,把小石子扔進平靜的湖面,能激起無窮無盡的連續(xù)水波【答案】B【解析】A.機械波的產(chǎn)生應(yīng)滿足兩個條件,一是波源,二是介質(zhì),二者缺一不可,所以A錯誤;BC.有波源未必有波動,但有波動一定有波源,所以B正確;C錯誤;D.波可以傳遞能量,水波在傳遞能量的過程有損失,故水波要消失,所以D錯誤;故選B。10.下列關(guān)于波的現(xiàn)象的說法中正確的是()A.只要有機械波產(chǎn)生,一定可以找到產(chǎn)生機械波的波源B.把小石塊扔到平靜的湖水里,水面上便會激起水波,水波將促使水面上的漂浮物向遠方運動C.某空間找不到機械波,則在這一空間一定沒有波源D.橫波與縱波,其質(zhì)點的振動方向不同,因此,橫波和縱波不可能沿同一方向傳播【答案】A【解析】A.有機械波存在就一定具備了兩個必要條件:波源和介質(zhì),所以A項正確;C.若只有波源而無介質(zhì),也不能產(chǎn)生機械波,所以C項錯誤;B.丟石塊可以使漂浮物遠去,但這不是激起的水波所產(chǎn)生的效果,如果僅靠水波,漂浮物只可能在原平衡位置附近做上下振動,丟石塊最好擊中漂浮物或與漂浮物相隔很近,靠石塊對漂浮物的水平?jīng)_擊力使漂浮物遠去,故B項錯誤;D.橫波和縱波的質(zhì)點振動方向不同,但可沿同一方向傳播,所以D項錯誤。故選A。二、多選題11.如圖所示,A、B兩點為某簡諧橫波上的質(zhì)點,已知波的傳播方向由A到B,時刻該波剛好傳到A點,且A點的振動方向豎直向上,經(jīng)時間質(zhì)點B剛好起振。已知波的傳播周期為T、傳播速度為v,則下列說法正確的是()A.振源位于A的左側(cè),且起振方向豎直向上B.質(zhì)點B點振動后,其振動周期一定為TC.質(zhì)點B每次經(jīng)過平衡位置的速度一定為vD.質(zhì)點B的起振方向與A、B兩點之間的距離有關(guān)E.如果,則質(zhì)點B振動后,A、B兩點的位移以及速度始終相同【答案】ABE【解析】A.因為質(zhì)點A剛起振時的振動方向豎直向上,因此振源的起振方向豎直向上,又由于波的傳播方向由A到B,因此振源位于A的左側(cè),故A正確;B.B點振動的周期等于振源的振動周期,則一定為T,故B正確;C.波的傳播速度與質(zhì)點的振動速度是兩個不同的概念,則B點經(jīng)過平衡位置的速度不一定為v,故C錯誤;D.之間各點在振源的帶動下做受迫振動,則開始振動的方向與波源開始起振的方向相同,與A、B兩點之間的距離無關(guān),故D錯誤;E.若(n為正整數(shù)),則質(zhì)點B與振源A平衡位置之間的距離為波長的整數(shù)倍,則質(zhì)點B開始振動后,其位移與A點的位移以及速度始終相同,故E正確。故選ABE。12.如圖所示,一列簡諧波從左向右傳播,傳播到P點時,P點開始振動的方向垂直PQ向上,振動周期為T.經(jīng)時間t,振動從P點傳播到Q點,傳播速度為υ.下列說法正確的是A.該波一定是橫波B.Q點振動的周期一定為TC.Q點振動的最大速度一定為υD.PQ之間各點開始振動的方向與它和波源間的距離有關(guān)E.若t=nT(n為正整數(shù)),則質(zhì)點Q開始振動后,其位移與P點的位移始終相同【答案】ABE【解析】因為P點振動的方向垂直PQ向上,波沿PQ傳播,可知波是橫波,選項A正確;Q點振動的周期等于振源的振動周期,則一定為T,選項B正確;波的傳播速度與質(zhì)點的振動速度是兩個不同的概念,則Q點振動的最大速度不一定為v,選項C錯誤;PQ之間各點在振源的帶動下做受迫振動,則開始振動的方向與波源開始起振的方向相同,與該點與振源之間的距離無關(guān),選項D錯誤;若t=nT(n為正整數(shù)),則質(zhì)點Q與振源P平衡位置之間的距離為波長的整數(shù)倍,則質(zhì)點Q開始振動后,其位移與P點的位移始終相同,選項E正確.13.如圖是某繩波形成過程的示意圖.質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動,帶動質(zhì)點2、3、4……各個質(zhì)點依次上下振動,把振動從繩的左端傳到右端.已知相鄰兩質(zhì)點間的距離為1m,t=0.5s時,質(zhì)點1第一次偏離平衡位置20cm速度恰好為零,此時質(zhì)點5剛要被帶動.下列說法正確的是A.繩波是橫波,其振幅為20cm,波長為16mB.t=0.5s時,質(zhì)點5開始向下運動C.t=7.3s到t=7.4s,質(zhì)點8的速度先減小后增大D.若波源周期變?yōu)?s時,波速變?yōu)樵瓉淼膬杀丁敬鸢浮緼C【解析】A.繩波中振動方向與傳播方向垂直,可知繩波是橫波,其振幅為20cm,波長為,選項A正確;B.t=0.5s時,質(zhì)點5開始向上運動,選項B錯誤;C.因T=2s,波速振動傳到質(zhì)點8需要則t=7.3s到t=7.4s,質(zhì)點8已經(jīng)振動6.425s~6.525s,即質(zhì)點8處在從平衡位置向上振動到最高點后再向下振動的階段,其速度先減小后增大,選項C正確;D.波速由介質(zhì)決定,與質(zhì)點振動的周期無關(guān),選項D錯誤.14.下列關(guān)于簡諧振動和簡諧機械波的說法正確的是()A.彈簧振子的周期與振幅有關(guān)B.在波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度C.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定D.單位時間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中一點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率【答案】CD【解析】A.簡諧振動具有等時性,則可知彈簧振子的周期與振幅無關(guān),選項A錯誤;B.在波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度與波的傳播速度是兩回事。在波傳播方向上的某個質(zhì)點做簡諧運動,速度是周期性變化的,而在同一均勻介質(zhì)傳播的波,傳播過程中速度不變,選項B錯誤;C.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定,與頻率無關(guān),選項C正確;D.波在一個周期內(nèi)傳播的距離等于一個波長,即傳播一個完全波,則單位時間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中一點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率,選項D正確。故選CD。15.某簡諧橫波依次經(jīng)過相距為5m的兩質(zhì)點P和Q,它們的振動圖象分別如圖甲和圖乙所示。下列說法正確的是()A.該簡諧波的率為0.4HzB.該簡諧波的波長一定是10mC.時質(zhì)點P的振動方向為沿y軸負方向D.該簡諧波的最大傳播速度為【答案】CD【解析】A.由圖可知,該間諧波的周期為0.4s,頻率為A錯誤;B.由甲乙圖像可知B錯誤;C.由甲圖可知,0.2s時,質(zhì)點P沿y軸負方向向下運動,C正確;D.簡諧波的傳播速度為當(dāng)時D正確;故選CD。16.如圖所示,在同一均勻介質(zhì)中,相距2m的A、B兩點放置波源和,在時刻兩波源同時開始振動,振動頻率均為4Hz,起振方向均垂直連線向上,已知波源的振幅為波源的2倍,波源產(chǎn)生的橫波波速為4m/s。下列說法正確的是()A.波源產(chǎn)生的橫波波長為1mB.波源產(chǎn)生的橫波波速為2m/sC.在連線之間共有4處振動最弱D.在時刻,與波源相距0.2m的P點正在遠離平衡位置【答案】AC【解析】A.設(shè)波長為,根據(jù)公式代入數(shù)據(jù),可得A正確;B.同一介質(zhì)中,波的傳播速度相同,即有波源產(chǎn)生的橫波波速為4m/s,B錯誤;C.以A為坐標(biāo)原點,設(shè)P為AB間的任意一點,其坐標(biāo)為x,則兩列波到P點的波程差為,合振動振幅最小的點的位置滿足k為整數(shù),可得,根據(jù)對稱性可得另外的兩個點的坐標(biāo)為故有4個點滿足,C正確;D.波源S1的振動形式傳到P點所有的時間為由于周期為0.25s,則則單獨由波源S1引起的振動,P點在0.4s時向平衡位置運動,同理可得波源S2的振動形式傳到P點所有的時間為則0.4s時波源S2的振動形式還沒有傳到P點,所以P點在0.4s時向平衡位置運動,故D錯誤。故選AC。17.取一較長的輕質(zhì)軟繩,用手握住一端O,將繩拉平后在豎直平面內(nèi)連續(xù)向上、向下抖動長繩,手上下振動的周期是T,可以看到一列波產(chǎn)生和傳播的情形,如圖所示。在繩上做個標(biāo)記P(圖中未標(biāo)出),且O、P的平衡位置間距為L。t=0時,O位于最高點,P離開平衡位置的位移恰好為零,振動方向豎直向上。若該波可以看作是簡諧波,下列判斷正確的是()A.該波是縱波B.該波的最大波長為4LC.t=時,P的振動方向豎直向下D.若手上下振動加快,該簡諧波的波長將變大【答案】BC【解析】A.由圖可知,繩波是沿水平方向向右傳播的,而繩上各點的振動方向是豎直方向,波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向垂直,所以該波是橫波,故A錯誤;B.由圖可知,現(xiàn)在O點在最上方,P點在平衡位置,且向上振動,根據(jù)同側(cè)法可知,P點在如圖所示的的位置,也可以是的位置,則有解得(n=0、1、2、3……)當(dāng)n=0,可求得λ=4L,可見波的最大波長是4L,故B正確;C.在t=T時,因為T>T,說明質(zhì)點P向上運動到最大位置后又向下運動了,故此時P的振動方向是豎直向下的,故C正確;D.若手上下的振動加快,說明周期變小,而波速是不變的,根據(jù)λ=vT可知,波長將變小,故D錯誤。故選BC。18.以下對機械波的認識正確的是()A.形成機械波一定要有波源和介質(zhì)B.波源做簡諧運動形成的波中,各質(zhì)點的運動情況完全相同C.橫波向右傳播時,處于波峰的質(zhì)點上下振動D.機械波向右傳播時,右方的質(zhì)點比左方的質(zhì)點早一些振動【答案】AC【解析】A.機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播過程,要形成機械波,必須具備兩個條件:有振源和介質(zhì),A正確;B.振源做簡諧運動形成的波中,各質(zhì)點的振動情況不完全相同,但均做簡諧運動,B錯誤;C.波動過程是傳播的振動這種形式,質(zhì)點不隨波逐流,橫波向右傳播時,處于波峰的質(zhì)點均做簡諧運動,C正確;D.機械波向右正在傳播時,左方的質(zhì)點比右方的質(zhì)點早一些振動,D錯誤。故選AC。19.某同學(xué)漂浮在海面上,雖然水面波正平

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