3.1机械波的产生和传播基础巩固（word 含答案）

3.1机械波的产生和传播基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．一列横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波形如图所示，若波速为1m/s，则x=3m处的质点P（ ）
A．2s内运动的位移为2m B．2s内运动的位移为零
C．t＝3s时处于平衡位置 D．t＝3s时处于波谷位置
2．下列关于波的说法正确的是
A．波的频率由介质决定
B．波的速度由波源决定
C．任何波都可以在真空中传播
D．波传递的是振动的形式，还可以传递信息和能量
3．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
4．下列关于机械波的说法中错误的是(　 　)
A．相邻的质点是相互做功
B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能
C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．除波源外波中各质点都做受迫振动
5．一列波由波源向周围扩展开去，下列说法中错误的是（　　）
A．介质中各质点只是振动，没有沿波的传播方向迁移
B．介质中各质点振动方式由近及远传播开去
C．介质中各质点振动的能量由近及远传播
D．介质中各质点由近及远传播开去
6．如图所示，绳子右端固定，一列波刚传播到B点．据图可判断出质点A开始振动的方向是（　　）
A．向上 B．向下
C．向左 D．向右
7．对于横波和纵波，下列说法中正确的是（　　）
A．质点在水平面内振动的波一定是横波
B．质点振动方向与波传播方向都在水平面内的波一定是横波
C．某时刻横波中波峰和波谷处的质点位移都是最大
D．横波中波峰处质点位移最大，波谷处质点位移最小
8．某同学假期在公园里游玩时，看到岸边不远处一白色垃圾漂浮在水面上，远处一小船划过后，一列水波由远处传来，该同学想等着水波将白色垃圾推到岸边后，再将其拾起丢入垃圾箱，可是等了很久也不见白色垃圾被水波推向岸边。观察发现，水波的速度约为1.2m/s，白色垃圾在水中上下振动时，从第1次到达最高点到第5次到达最高点所用的时间为6s。下列说法正确的是（　　）
A．该水波的周期为1.2s B．该水波的周期为1s
C．该水波的波长为1.8m D．该水波的波长为1.2m
9．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s．某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1，P2，P3，……．已知P1和P2之间的距离为20cm，P2和P3之间的距离为80cm，则P1的振动传到P2所需的时间为（ ）
A．0.50 s B．0.13 s C．0.10 s D．0.20 s
10．如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波的图像．绳上有九个质点，下列说法错误的是（　　）
A．具有相同的位移
B．位移相同，位移方向相反
C．振幅相同
D．振幅相同
11．已知一列在弹性绳上传播的简谐横波在某一时刻的波形，则下列说法错误的是 （ ）
A．只要绳上一点（速度不为零的点）的振动速度方向已知，就可确定波的传播方向
B．只要波的传播方向已知，就可确定此时绳上任一点（速度不为零的点）振动的速度方向
C．波的周期等于绳上每一点的振动周期
D．波在传播过程中，绳上的各质点将以波的传播速度沿着波形运动
12．如图甲、乙分别为两列横波波源A、B的振动图像，两列波时刻同时从图丙的A、B两点开始向四周传播，并在时恰好在C点相遇，已知A、B相距，C为中点，D距A点，，E与C点的距离为，则（　　）
A．在到的这段时间内，E点振动通过的路程为
B．从到的这段时间内，D点振动通过的路程为
C．直线上A、B外侧均为振动加强点
D．直线上A、B间（不包括A、B点）共有6个点的振幅为0
13．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，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止
14．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
15．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．质点振动的快慢
D．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是相互平行
二、填空题（共4题）
16．机械波产生需要波源和________，按传播方向和振动方向的关系分类，声波属于________。（填“横波”或“纵波”）
17．如图，平静的湖面上漂浮着两个小球A、B，湖面O点处有一波源在t＝0时开始上下振动。已知该波源的振动频率为2Hz，水波的传播速度约为0.5m/s，O、A、B在同一直线上。则距离波源3m处的小球A大约经过______s开始振动；距离波源4m处的小球B与小球A间最多能出现_____个波峰。
18．下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，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．t＝0时质点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5开始运动，此时质点1对其平衡位置的位移为6cm．则当t=时质点5的运动方向为_________，当t=时质点9运动的路程为_________cm ．
19．地震震动以波动的形式传播，地震波有纵波和横波之分，且纵波传播速度大于横波传播速度．
（1）如图所示是某一地震波的传播图，其振幅为A，波长为λ，某一时刻质点a的坐标为(λ，0)，经周期该质点的坐标是多少？该波是纵波还是横波（______）
A．，纵波 B．(λ，－A)，横波 C．(λ，A)，纵波 D．，横波
（2）若a、b两处与c处分别相距300km和200km．当c处地下15km处发生地震，则（_______）
A．c处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动
B．地震波是横波
C．地震波传到a地时，震动方向垂直于地面
D．a、b两处烈度可能不同
三、综合题（共4题）
20．一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于xp=2m、xQ=4m处。当t=17s时质点Q恰好第5次到达波峰。
(i)求该简谐波的传播速度大小;
(ii)求质点P振动时位移随时间变化的表达式。
21．如图甲所示，一个重力不计的弹性绳水平放置，a、b、c是弹性绳上的三个质点．现让质点a从t＝0时刻开始在竖直面内做简谐运动，其位移随时间变化的振动方程为x＝20sin（5πt）cm，形成的简谐波同时沿该直线向ab和ac方向传播．在t1＝0.8s时刻质点b恰好第一次到达正向最大位移处，a、b两质点平衡位置间的距离L1＝1.4m，a、c两质点平衡位置间的距离L2＝0.6m．求：
①此横波的波长和波速；
②在图乙中画出质点c从t＝0时刻开始位移随时间变化的振动图像（要求写出计算过程）．
22．水面上水波的速度跟水深度有关，其关系式为，式中h为水的深度，g为重力加速度。如图甲所示是某水域的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，O点处于两部分水面分界线上，M和N分别处在A和B两区域水面上的两点。t=0时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波（可看作是简谐横波）。t=2.5s时O点第二次到达波峰，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水波振幅为A=5cm，水深为m，OM间距离为4.0m，ON间距离为3.0m，g=10m/s2。求：
(1)A区域的水深hA；
(2)N点在t=3s时的振动方向及它在t=0至t=3s时间内的位移；
(3)t=10s时，处在B水域水面上的Q点（图中未标出）处于波峰，且OQ间只有一个波峰，则Q点在t=0至t=10s时间内振动的路程是多少？
23．细绳的一端在外力作用下从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，图为时刻各点所处的位置，图为时刻的波形图（T为波的周期）.请在图中画出时刻的波形图________
参考答案
1．B
2．D
3．A
4．B
5．D
6．B
7．C
8．C
9．C
10．A
11．D
12．B
13．A
14．B
15．D
16．介质 纵波
17．6 4
18．竖直向上； 18
19．B AD
20．( i ) 1m/s；( ii)y=
21．① ②
22．(1)0.40m；(2)在平衡位置向上振动，0m；(3)0.65m
23．