3.1机械波的产生-课后练习（word 含答案）

3.1机械波的产生
一、选择题（共15题）
1．下列关于横波、纵波的说法错误的是（ ）
A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷
B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波
C．纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部
D．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
2．如图所示是一质点做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．t1至t2时刻质点完成一次全振动
B．t1至t3时刻质点完成一次全振动
C．t1至t4时刻质点完成一次全振动
D．t2至t4时刻质点完成一次全振动
3．下图为某绳波形成过程的示意图．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开始向上运动；t＝时，质点1到达最上方，质点5开始运动．下列说法正确的是
A．t＝时，质点5开始向下运动
B．t＝时，质点5的加速度方向向上
C．t＝时，质点5的位移方向向上
D．t＝时，质点9的速度最大
4．下列说法中正确的是
A．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
B．机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期—定相等
C．单摆经过平衡位置时，合外力为零
D．做简谐运动的物体在个周期内经过的路程—定为振幅的倍
5．关于机械波，下列说法中正确的是
A．机械波的传播过程也是传递能量的过程
B．机械波的频率与波源振动的频率无关
C．机械波不能产生干涉、衍射现象
D．机械波能在真空中传播
6．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．则此时关于质点10的运动，下列说法正确的是（　　）
A．位移为零 B．加速度为最大值
C．正向下运动 D．加速度为零
7．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
8．手持较长软绳的一端O点．以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，如图所示．绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L．t=0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上．下列判断正确的是（ ）
A．该简谐波是纵波
B．该简谐波的最大波长为2L
C．时，P点的速度为零，回复力为零
D．时，P点的加速度方向竖直向上
9．下面关于小明在乡村的生活体验场景，说法正确的是（　　）
A．“啾啾”的鸟鸣声不是振动产生的
B．“嘎嘎”叫的鸭子的声音一定是噪声
C．老者垂钓时大声唱歌不会影响鱼儿上钩，因为水传声速度很小
D．离山泉水越远，听到的“哗哗”声响度越小
10．以下关于机械波的几种说法中，正确的是：（　　）
A．有机械振动必定会有机械波
B．机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．在波动的过程中，波上的质点是沿着波形曲线运动的
11．如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是弹性介质中一些质点的平衡位置，相邻两质点的平衡位置间的距离都是0.1m．质点A从t=0时刻开始沿y轴正方向（竖直向上）做简谐运动，振幅为5cm，经过0.1s，质点A第一次到达最大位移处，此时波恰好传到质点C，则下列说法正确的是（　　）
A．t=0.4s时刻的波形如图所示
B．t=0.4s时刻，质点E已运动的路程为20cm
C．t=0.45s时刻质点E正好处在其平衡位置的正下方且向平衡位置运动
D．t=0.8s时刻质点K第一次出现波谷
12．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
13．下列关于横波、纵波的说法正确的是（　　）
A．横波中凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷
B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
C．横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式
D．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波
14．关于振动和波的关系，下列叙述中正确的是（　　）
A．有机械振动，就一定能形成机械波
B．有机械波一定有机械振动
C．波的频率与振源频率相等
D．波的速度就是某质点振动时的速度
15．下列关于波的说法中正确的是( )
A．机械波中各质点振动的频率与波源的振动频率相同
B．在机械波传播的过程中,机械能一定守恒
C．有机械波一定有振动,有振动不一定有机械波
D．声波是纵波
二、填空题
16．抖动绳子的左端A，每秒做2次全振动，产生如如图所示的横波，则绳上横波的波速是________m/s，由图可判断出A开始振动的方向是________。（选填：向左、向右、向上、向下）。
17．地震波很复杂，既可以在地壳内传播，也可以在地球表面传播。但大体上可以分为两种：一种是________，另一种是________。
18．如图，波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播，图中虚线表示两个波面。t＝2s时，离O点5m的A点开始振动；t＝4s时，离O点10m的B点开始振动，此时A点第三次到达波峰。该波的波长为_____m，t＝4s时AB连线上处于平衡位置的点有____个（不包括B点在内）。
19．质点振动方向与波的传播方向______，这种波叫做横波。在横波中，通常把凸起的部分叫做______，凹下的部分叫做______；质点振动方向跟波的传播方向______，这种波叫做纵波。在纵波中，通常把质点分布较密的部分叫做______，质点分布较稀的部分叫做_______。
三、综合题
20．请判断下面关于机械振动和机械波的说法是否正确，并说明理由。
（1）波的传播过程就是介质中的质点由近及远的移动过程；
（2）波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程；
（3）质点振动的方向总是垂直于波传播的方向；
（4）波在传播过程中，介质中的质点所做的振动属于自由振动；
（5）有机械振动必有机械波；
（6）由某波源激起机械波，机械波和波源的频率始终相同；
（7）一旦波源停止振动，由它激起的机械波也立即停止波动。
21．如图所示，点A和点是绳上的两个质点，质点A在外力作用下形成的振动，经过一段时间后沿绳传播到绳上点，则此时的振动方向是怎样的？质点A起振时的方向是怎样的？
22．如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动。如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动。
（1）红色标记有没有随波迁移？
（2）当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？
23．某同学在t＝0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动，如图所示为经过形成的绳波，试画出再经过形成的绳波．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波，在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷，故A正确；
BD．把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故B错误，D正确；
C．质点在纵波传播时来回振动，其中质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部，故C正确。
本题要求选错误的，故选B。
2．C
【详解】
一次全振动结束，各物理量刚好回到本次全振动开始时的值，从图像上来看，刚好完成一次周期性变化，所以只有t1~t4时间对应一次全振动。
故选C。
3．C
【详解】
A. 由于每个质点均做受迫振动，所以开始振动方向相同，均为向上运动，A错误．
BC. t＝T/2时，质点5振动了T/4，此时质点5达到波峰，位移最大且方向向上，加速度最大，但方向向下，B错误C正确．
D. 通过图像可知 ，波长为16，质点9与质点1之间的距离为8即 ，所以波传到质点9的时间为T/2，经过3T/4时，质点9刚好到达正向最大位移处，速度为零，D错误．
4．B
【详解】
A.电磁波在同种均匀介质中只能沿直线传播，在同一种不均匀的介质中，不一定沿直线传播，故A错误；
B.机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等，故B正确；
C.单摆经过平衡位置时，回复力为零 ，但合力提供向心力，故C错误；
D.做简谐运动的物体在周期内通过的路程不一定为振幅的，故D错误．
5．A
【详解】
试题分析：机械波的传播过程也是传递能量的过程，选项A正确；机械波的频率与波源振动的频率相同，选项B错误；机械波能产生干涉、衍射现象，选项C错误；机械波不能在真空中传播，只能在介质中传播，选项D错误．故选A．
6．B
【详解】
A．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，故A错误；
BD．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
可知，加速度最大；故B正确，D错误；
C．此时质点10处于正向最大位移处，速度为零，故C错误。
故选B。
7．B
【详解】
由图像可知比B点的起振方向向下，而在波的传播过程中各点的起振方向都相同，所以A点的起振方向向下，选项B正确。
故选B。
8．D
【详解】
A．由题意可知，质点P在竖直方向振动，波沿水平方向传播，则此波为横波，选项A错误；
B．由题意
则
(n=0、1、2、3…….),
当n=0时，波长最大，则最大波长为4L，选项B错误；
C．时，P点到达波峰位置，此时P的速度为零，回复力最大，选项C错误；
D．时，P点到达波谷位置，此时P的加速度方向竖直向上，选项D正确；故选D。
故选D。
9．D
【详解】
A．“啾啾”的鸟鸣声是振动产生的，因为声音是由物体的振动产生的，所以A错误；
B．“嘎嘎”叫的鸭子的声音不能视为噪声，所以B错误；
C．老者垂钓时大声唱歌会影响鱼儿上钩，因为水传声速度不小，声音的传播速度在固体、液体、气体中是逐渐变小的，所以C错误；
D．离山泉水越远，听到的“哗哗”声响度越小，因为离发声体越远，响度越小，所以D正确；
故选D。
10．B
【详解】
A．有机械振动不必定会有机械波，有机械波一定有机械振动，A错误；
B．机械波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定，机械波在固体中传播最快，而在气体中最慢，B正确；
C．波传播方向上的某个质点的振动速度，与波的传播速度没有关系，C正确；
D．在机械波形成的过程中，介质中各质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波一起迁移，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A项：由题意得知，该波的周期为T=0.4s，波长为λ=0.8m，介质中各质点的起振方向均竖直向上，由波向右传播可知，t=0.4s时刻波传到质点I处，但I质点的起振方向应竖直向上，而图示时刻质点I的振动方向向下，可知图示时刻不是0.4s时刻的波形．故A错误；
B、C项：B、C，t=0.4s时刻，波形传到E的时间为0.2s，质点E已振动0.2s=0.5T，可知E点运动的路程是10cm，t=0.45s时刻质点E正好处在其平衡位置的正下方且向波谷运动．故BC错误；
D项：t=0.8s时刻质点K已振动了0.3s=，，而质点K的起振方向竖直向上，则知t=0.8s时刻质点K第一次出现波谷，故D正确．
12．A
【详解】
AB．有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波，还需要有传播振动的介质，选项A错误，B正确；
C．在波的传播中，振动质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波的传播发生迁移，选项C正确；
D．在波的传播中，如振源停止振动，由于惯性，质点的振动并不立即停止，则波的传播并不会立即停止，选项D正确。
本题选不正确的，故选A。
13．ABC
【详解】
质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波，横波具有波峰和波谷，波中凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷且两种波传播的都是运动形式。
故选ABC。
14．BC
【详解】
A．有机械振动，不一定能形成机械波，还要看有没有传播波的介质，选项A错误；
B．有机械波一定有机械振动，选项B正确；
C．波的频率与振源振动频率相等，选项C正确；
D．波的速度与某质点振动时的速度是两个不同的概念，无直接关系，选项D错误。
故选BC。
15．ACD
【详解】
机械波中各质点都在振源的带动下做受迫振动，则各个质点的振动频率与波源的振动频率相同，选项A正确；机械波传播的过程中，存在阻力，机械能不断减小，故B错误；机械振动在介质中才能形成机械波，则有机械波一定有振动源，有振动源不一定有机械波，故C正确；声波是纵波，选项D正确.
16． 4 向下
【详解】
由图可知，AB距离为700cm，从A到B的距离为3.5倍波长，则波长为
因每秒做2次全振动，则周期为
则波速为
波在传播时各质点开始振动方向与波源开始振动方向相同，因波向右传播，则B点正开始向下振动，故波源A点开始振动方向向下。
17． 横波 纵波
【详解】
地震波可以分为两种：一种是横波，另一种是纵波。
18． 或 4或5
【详解】
由题知，2s内波传播了5m，所以波速为2.5m/s。
当波向上传播时，由题知，在2s内A点第三次到达波峰，有
得
根据
得
当波向上传播时，由题知，在2s内A点第三次到达波峰，有
得
根据
得
所以该波的波长为或；
AB间距离为5m，
当时，有
则AB之间有2个完整波和个波，又因为A点在波峰，所以AB之间有4个点在平衡位置，
当时，有
则AB之间有2个完整波和个波，又因为A点在波峰，所以AB之间有5个点在平衡位置。
则t＝4s时AB连线上处于平衡位置的点有4个或5个。
19． 垂直 波峰 波谷 在同一直线上 密部 疏部
【详解】
质点振动方向与波的传播方向垂直，这种波叫做横波。在横波中，通常把凸起的部分叫做波峰，凹下的部分叫做波谷；
质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上，这种波叫做纵波。在纵波中，通常把质点分布较密的部分叫做密部，质点分布较稀的部分叫做疏部。
20．（1）错误，理由见解析；（2）正确，理由见解析；（3）错误，理由见解析；（4）错误，理由见解析；（5）错误，理由见解析；（6）正确，理由见解析；（7）错误，理由见解析
【详解】
（1）波的传播过程是介质中的质点的振动形式的传播和能量的传播，介质中的质点不随波迁移，故错误；
（2）波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程，故正确；
（3）质点的振动方向可以和波的传播方向垂直，也可以一致，前者形成横波，后者形成纵波，故错误；
（4）波在传播过程中，介质中的质点所做的振动属于受迫振动，故错误；
（5）机械波形成的条件：一是有机械振动，就是波源，二是有传播机械振动的介质，两者缺一不可，所以仅有机械振动不一定有机械波，故错误；
（6）由某波源激起的机械波，机械波和波源的频率始终相同，故正确；
（7）波源停止振动，由它激起的机械波不会立即停止波动，形成的机械波仍会向远处传播，故错误。
21．A正向下振动，正向上振动，质点A的起振方向向上
【详解】
要判断某质点的振动方向，应根据“带动看齐”的思路，找出与该质点相关联的其他质点的振动方向．要判断波源的起振方向，应看波刚传到的那个质点的振动方向．据此分析可知，此时A正向下振动，正向上振动，质点A的起振方向向上。
22．（1）没有；（2）不会
【详解】
（1）没有，红色标记只在竖直方向上下振动；
（2）不会，当手停止抖动后，波仍向右传播；
23．
【详解】
波在绳中匀速传播，在一个周期内传播的距离为一个波长，则在t=T/4时，波传到质点5，再经过3T/4，波传到第17个质点，此时第17个质点开始向下振动，则此时绳上各质点的状态如图所示．