3.1 波的形成 同步练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 3.1 波的形成 同步练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（Word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 555.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-09-27 17:12:02 | ||
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文档简介
第三章 机械波
1 波的形成
1．在平静的湖面上漂着一片落叶，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到落叶处时，落叶将( )
A．随波纹漂向湖岸
B．仍不动
C．向波源处漂动
D．在原来位置做上下振动
2．关于机械波的下列说法中，正确的是
( )
A．自然界所刮的风就是一种机械波
B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移
C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息
D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
3．关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是
( )
A．有机械振动必有机械波
B．有机械波必有机械振动
C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止
4．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A．波的传播速度即波源的振动速度
B．物体做机械振动，一定产生机械波
C．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止
D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定
5．《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”．其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是( )
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
6．区分横波和纵波是根据
( )
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的关系
D．质点振动的快慢
7．下列关于理想机械波的说法错误的是( )
A．波中各质点的振动频率是相同的
B．质点开始振动时的速度方向与波源的传播方向相同
C．波由近及远地迁移，质点只在平衡位置附近做往返运动
D．波源的能量随波动由近及远地传播
8．关于机械波，下列说法中正确的是( )
A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等
B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率
C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度
D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大
9．如图为一横波波形图像，波沿x轴负方向传播，就标明的质点而言，其速度为正且加速度为负的质点是( )
A．P
B．Q
C．R
D．S
10．如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是( )
A．向左
B．向右
C．向下
D．向上
11．(多选)如图所示，用手握住长绳的一端上下抖动，长绳形成了向前传播的一列波．如果在长绳中间某一位置做一个标记P，在抖动过程中( )
A．P左右摆动
B．P上下摆动
C．P的频率与波源O的频率相同
D．P的速度与波源O的速度时刻相同
12．(多选)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
13．地震波中的横波和纵波传播速率分别约为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．地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差5
s开始振动，则下列说法正确的是( )
A．P先开始振动，震源距地震仪约36
km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25
km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36
km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25
km
14．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )
A．月球太冷，声音传播太慢
B．月球上没有空气，声音无法传播
C．宇航员不适应月球，声音太轻
D．月球上太嘈杂，声音听不清楚
15．一列波在介质中向某一方向传播，如图为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )
A．波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间T
B．波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间
C．波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间
D．波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间
16．如图所示，把闹钟放在密闭的玻璃罩内，当闹铃振动时，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声，但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽去，就听不到闹钟的铃声．试解释此现象．
17．振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是( )
A B
C D
18．(多选)如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的运动方向如图所示，则( )
A．该波向左传播
B．质点B和D的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点F和H的速度方向相反
19．(多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，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，质点1开始起振，则下列关于各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的时间总是比质点7通过相同位置时落后
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，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
20．细绳的一端在外力作用下从t＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波．在细绳上选取15个点，图中甲为t＝0时刻各点所处的位置，乙为t＝时刻的波形图(T为波的周期)．在丙中画出t＝时刻的波形图．
参考解析
1【答案】D 【解析】向湖中央扔一石子，圆形水波一圈圈地向外传播，当波传到落叶处时，落叶只在原来位置附近上下振动，并不向前移动，故D正确．
2【答案】C 【解析】自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，故A错误；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，故B错误；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错误．
3【答案】A 【解析】机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错误，B正确；波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C正确；振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量消耗尽为止，D正确．
4【答案】D 【解析】波的传播速度不是波源的振动速度，故A错误；波的形成需满足两个条件：振源和传播介质，故B错误；波源停止振动，波还会继续传播，故C错误；波的频率等于波源的振动频率，故D正确．
5【答案】B 【解析】停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波，随着能量的减弱，钟声逐渐消失，故B正确．
6【答案】C 【解析】横波与纵波的区别是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系判断的，如果两者的方向在同一条直线上，则该波就是纵波，如果两者的方向相互垂直，则该波就是横波．
7【答案】B 【解析】波中各质点的振动频率等于波源的振动频率，是相同的，故A正确；在横波中，质点开始振动时的速度方向与波源的传播方向垂直；在纵波中，质点开始振动时的速度方向可以与波源的传播方向在同一直线上，故B错误；波由近及远地迁移，质点只在平衡位置附近做往返运动，不向前移动，故C正确；机械波在传播振动形式的过程中，同时将能量由近及远传递，故D正确．
8【答案】B 【解析】波在传播过程中，机械波的振幅与波源振动的振幅是相等的，故A错误；每个质点都在重复波源的振动因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，故B正确；振动速度与波的传播速度是不相同的，故C错误；在波传播中各点的振动周期均与波源的周期相同，故D错误．
9【答案】D 【解析】因波沿x轴负方向传播，所以S、R两点均向上振动，P、Q两点均向下振动，且各质点的加速度方向均由各自所在位置指向平衡位置，故S点的速度为正，加速度为负，故D正确，A、B、C错误．
10【答案】D 【解析】由于波刚刚传到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质点刚开始的振动方向向上，故D正确．
11【答案】BC 【解析】P上下振动，故B正确，A错误；P与O的频率相同速度不同，故C正确，D错误．
12【答案】AD 【解析】弹簧上的质点均在自己的平衡位置附近振动，形成一列自上而下传播的机械波，A、D正确；弹簧波是纵波，有疏部和密部，无波峰和波谷，B错误；弹簧上的质点均在平衡位置附近往复振动，有时向上振动，有时向下振动，C错误．
13【答案】A 【解析】纵波的速度快，纵波先到地震仪，所以P先开始振动，根据－＝5
s，解得x＝36
km，故A正确，B、C、D错误．
14【答案】B 【解析】两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件——介质，故B正确．
15【答案】C 【解析】由于此时Q质点向下振动，且Q质点右方相邻质点在Q质点下方，则波向左传播，N是波源．经过一个周期，振动从N点传播到M点，又因从波源N起振开始计时，需经T，P质点才开始振动，故P质点已振动了，
故C正确．
16【答案】机械波需要介质才能得以传播．当玻璃罩内有空气，铃声通过空气迫使玻璃罩发生同频率振动，将铃声传给外界．若玻璃罩内空气被抽出，因缺少传播振动的介质，闹钟的钟铃无法形成机械波，外界将听不到闹钟的铃声．
17【答案】B 【解析】由“带动法”可知此时P点从平衡位置开始向下运动，故B正确．
18【答案】ACD 【解析】已知质点F向下振动，下一时刻将到达波谷，即是由相邻波谷传来的，由此可知波的传播方向向左，A正确．因此质点D、E的运动方向向下，B错误，D正确．质点A、B、H的运动方向向上，因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC＝，而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB>tC，C正确．
19【答案】ACD 【解析】据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后的时间，A、C正确，B错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，D正确．
20【答案】见解析 【解析】机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间依次滞后，从波形图上看出，在t＝时刻第4个质点才开始振动，则在t＝时刻第10个质点刚开始振动，此时第4个质点已振动了的时间回到了自己的平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形如图所示．
1 波的形成
1．在平静的湖面上漂着一片落叶，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到落叶处时，落叶将( )
A．随波纹漂向湖岸
B．仍不动
C．向波源处漂动
D．在原来位置做上下振动
2．关于机械波的下列说法中，正确的是
( )
A．自然界所刮的风就是一种机械波
B．波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移
C．波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息
D．能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
3．关于机械振动和机械波下列叙述不正确的是
( )
A．有机械振动必有机械波
B．有机械波必有机械振动
C．在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D．在波的传播中，如果振源停止振动，波的传播并不会立即停止
4．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A．波的传播速度即波源的振动速度
B．物体做机械振动，一定产生机械波
C．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止
D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定
5．《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”．其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是( )
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
6．区分横波和纵波是根据
( )
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的关系
D．质点振动的快慢
7．下列关于理想机械波的说法错误的是( )
A．波中各质点的振动频率是相同的
B．质点开始振动时的速度方向与波源的传播方向相同
C．波由近及远地迁移，质点只在平衡位置附近做往返运动
D．波源的能量随波动由近及远地传播
8．关于机械波，下列说法中正确的是( )
A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等
B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率
C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度
D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大
9．如图为一横波波形图像，波沿x轴负方向传播，就标明的质点而言，其速度为正且加速度为负的质点是( )
A．P
B．Q
C．R
D．S
10．如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是( )
A．向左
B．向右
C．向下
D．向上
11．(多选)如图所示，用手握住长绳的一端上下抖动，长绳形成了向前传播的一列波．如果在长绳中间某一位置做一个标记P，在抖动过程中( )
A．P左右摆动
B．P上下摆动
C．P的频率与波源O的频率相同
D．P的速度与波源O的速度时刻相同
12．(多选)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
13．地震波中的横波和纵波传播速率分别约为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．地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差5
s开始振动，则下列说法正确的是( )
A．P先开始振动，震源距地震仪约36
km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25
km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36
km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25
km
14．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )
A．月球太冷，声音传播太慢
B．月球上没有空气，声音无法传播
C．宇航员不适应月球，声音太轻
D．月球上太嘈杂，声音听不清楚
15．一列波在介质中向某一方向传播，如图为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )
A．波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间T
B．波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间
C．波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间
D．波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间
16．如图所示，把闹钟放在密闭的玻璃罩内，当闹铃振动时，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声，但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽去，就听不到闹钟的铃声．试解释此现象．
17．振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是( )
A B
C D
18．(多选)如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的运动方向如图所示，则( )
A．该波向左传播
B．质点B和D的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点F和H的速度方向相反
19．(多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，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，质点1开始起振，则下列关于各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的时间总是比质点7通过相同位置时落后
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，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
20．细绳的一端在外力作用下从t＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波．在细绳上选取15个点，图中甲为t＝0时刻各点所处的位置，乙为t＝时刻的波形图(T为波的周期)．在丙中画出t＝时刻的波形图．
参考解析
1【答案】D 【解析】向湖中央扔一石子，圆形水波一圈圈地向外传播，当波传到落叶处时，落叶只在原来位置附近上下振动，并不向前移动，故D正确．
2【答案】C 【解析】自然界所刮的风，实质上是由于压强差等因素引起的空气流动，不是机械波，故A错误；波是运动形式的传播，是能量传递的一种方式，但各质点均在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，故B错误；波不仅能传播运动形式，它也是信息传递的载体，故C正确；固体也能传播机械波，故D错误．
3【答案】A 【解析】机械振动是形成机械波的条件之一，有机械波一定有机械振动，但有机械振动不一定有机械波，A错误，B正确；波在传播时，介质中的质点都在其平衡位置附近做往复运动，它们不随波的传播而发生迁移，C正确；振源停止振动后，已形成的波仍继续向前传播，直到波的能量消耗尽为止，D正确．
4【答案】D 【解析】波的传播速度不是波源的振动速度，故A错误；波的形成需满足两个条件：振源和传播介质，故B错误；波源停止振动，波还会继续传播，故C错误；波的频率等于波源的振动频率，故D正确．
5【答案】B 【解析】停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波，随着能量的减弱，钟声逐渐消失，故B正确．
6【答案】C 【解析】横波与纵波的区别是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系判断的，如果两者的方向在同一条直线上，则该波就是纵波，如果两者的方向相互垂直，则该波就是横波．
7【答案】B 【解析】波中各质点的振动频率等于波源的振动频率，是相同的，故A正确；在横波中，质点开始振动时的速度方向与波源的传播方向垂直；在纵波中，质点开始振动时的速度方向可以与波源的传播方向在同一直线上，故B错误；波由近及远地迁移，质点只在平衡位置附近做往返运动，不向前移动，故C正确；机械波在传播振动形式的过程中，同时将能量由近及远传递，故D正确．
8【答案】B 【解析】波在传播过程中，机械波的振幅与波源振动的振幅是相等的，故A错误；每个质点都在重复波源的振动因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的，故B正确；振动速度与波的传播速度是不相同的，故C错误；在波传播中各点的振动周期均与波源的周期相同，故D错误．
9【答案】D 【解析】因波沿x轴负方向传播，所以S、R两点均向上振动，P、Q两点均向下振动，且各质点的加速度方向均由各自所在位置指向平衡位置，故S点的速度为正，加速度为负，故D正确，A、B、C错误．
10【答案】D 【解析】由于波刚刚传到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质点刚开始的振动方向向上，故D正确．
11【答案】BC 【解析】P上下振动，故B正确，A错误；P与O的频率相同速度不同，故C正确，D错误．
12【答案】AD 【解析】弹簧上的质点均在自己的平衡位置附近振动，形成一列自上而下传播的机械波，A、D正确；弹簧波是纵波，有疏部和密部，无波峰和波谷，B错误；弹簧上的质点均在平衡位置附近往复振动，有时向上振动，有时向下振动，C错误．
13【答案】A 【解析】纵波的速度快，纵波先到地震仪，所以P先开始振动，根据－＝5
s，解得x＝36
km，故A正确，B、C、D错误．
14【答案】B 【解析】两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件——介质，故B正确．
15【答案】C 【解析】由于此时Q质点向下振动，且Q质点右方相邻质点在Q质点下方，则波向左传播，N是波源．经过一个周期，振动从N点传播到M点，又因从波源N起振开始计时，需经T，P质点才开始振动，故P质点已振动了，
故C正确．
16【答案】机械波需要介质才能得以传播．当玻璃罩内有空气，铃声通过空气迫使玻璃罩发生同频率振动，将铃声传给外界．若玻璃罩内空气被抽出，因缺少传播振动的介质，闹钟的钟铃无法形成机械波，外界将听不到闹钟的铃声．
17【答案】B 【解析】由“带动法”可知此时P点从平衡位置开始向下运动，故B正确．
18【答案】ACD 【解析】已知质点F向下振动，下一时刻将到达波谷，即是由相邻波谷传来的，由此可知波的传播方向向左，A正确．因此质点D、E的运动方向向下，B错误，D正确．质点A、B、H的运动方向向上，因质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC＝，而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB>tC，C正确．
19【答案】ACD 【解析】据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后的时间，A、C正确，B错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，D正确．
20【答案】见解析 【解析】机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间依次滞后，从波形图上看出，在t＝时刻第4个质点才开始振动，则在t＝时刻第10个质点刚开始振动，此时第4个质点已振动了的时间回到了自己的平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形如图所示．