第三章 1 波的形成 基础过关练
一、单选题
1.有关机械波,下列说法正确的是
A.横波沿水平方向传播,纵波沿竖直方向传播
B.在波的传播过程中,质点随波迁移将振动形式和能量传播出去
C.两个相邻的、在振动过程中速度和位移都相同的质点间距离是一个波长
D.声波在真空中也能传播
2.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
3.一列向右传播的简谐波,振幅为,波长为,周期为.在时的波形如图所示,质点处于平衡位置.则时,质点的坐标为( )
A. B.
C. D.
4.下列关于波的现象的说法中正确的是 ( )
A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源
B.把小石块扔到平静的湖水里,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
5.下列说法正确的是( )
A.光需要介质才能传播 B.在空气中传播的声波是横波
C.电磁波在真空中以光速c传播 D.一束单色光从空气进入水中,折射角大于入射角
6.下列关于波的图像和振动图像说法正确的是( )
A.波的图像表示某一时刻某质点的位移
B.振动图像表示某一质点在各个时刻的位移
C.波的图像表示各个时刻各个质点的位移
D.振动图像表示某一质点在某一时刻的位移
7.关于电磁波和机械波的说法中不正确的是( )
A.电磁波和机械波在真空中都能进行传播
B.电磁波和机械波在传播中:速度=波长x频率
C.电磁波和机械波都能发生干涉和衍射现象
D.电磁波和机械波都能够传递能量和信息
8.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图线.已知波的传播速度为,质点的运动方向如图.则下列说法中正确的是( )
A.波沿的正方向传播
B.质点再经过第一次到达波峰
C.此刻之后,质点比质点先回到平衡位置
D.该时刻质点运动的速度最大
9.关于机械波,下列说法正确的是( )
A.波的传播过程也是能量的传播过程
B.在波的传播过程中,媒质和运动形式一起传播
C.在波的传播过程中,所有振动质点都在做简谐振动
D.机械波在真空中也能传播
10.对机械波的认识,下列说法正确的是
A.同一波中各质点的振动情况完全相同
B.横波传播到最前面时波峰和波谷交替出现
C.简谐波的周期等于每个质点振动的周期
D.波向前传播时快时慢,速度大小周期性变化
11.关于机械波,下列说法中正确的是( )
A.机械波在真空中也能传播
B.波的传播方向就是波中质点的振动方向
C.波的频率由介质决定,与波源无关
D.波的传播速度由介质决定,与波源无关
12.如图所示,一列简谐横波沿X轴正方向传播,P点的振动周期为0.4s,从波传到x=5m的M点时开始计时,下面说法中不正确的是
A.波源的起振方向向下
B.这列波的波长是5m
C.1s内质点M经过的路程为lm
D.质点Q(x=9m)经过0.7s第一次到达波峰
13.如图所示,S1、S2是软绳两端的波源,同时做半个周期的简谐运动形成两列简谐波,已知波源S1、S2的振幅分别为A1、A2,周期为T1、T2,P为软绳的中点,下列分析正确的是( )
A.两列波都是纵波 B.波源S1起振方向向下
C.波源S2形成的波峰先到达P点 D.P点的最大位移等于A1+A2
14.关于机械波,下面说法中正确的是( )
A.抖动绳子的一端,在绳上形成的波是纵波
B.由于声源的振动,在空气中形成的声波是纵波
C.只有横波才能产生干涉现象
D.只有纵波才能产生干涉现象
二、多选题
15.声波和电磁波均可传递信息,且都具有波的共同特征。下列说法正确的是( )
A.声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B.声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C.电磁波不能被人听见,声波能被人听见
D.二胡演奏发出的是声波,而电子琴演奏发出的是电磁波
E.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质
16.有关纵波与横波,下列说法不正确的是( )
A.振源上下振动形成的波是横波
B.振源水平振动形成的波是纵波
C.波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波
D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波
17.关于对机械波和电磁波的认识,以下说法正确的是
A.机械波和电磁波的传播都需要介质
B.机械波和电磁波在同一种介质中传播的速度是相同的
C.机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,都具有波的特性
D.机械波可能是横波也可能是纵波,而电磁波都是横波
18.关于生活中的各种现象,以下说法正确的是( )
A.在空房子里讲话,声音特别响,这是声音的共振现象
B.城市交通用红光作为交通警示是红光波长长易发生衍射,使司机和行人都能看到红光
C.火车鸣笛离开站台的过程中,站台听到的音调变低,这是多普勒效应
D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,属于声波的衍射现象
19.下列说法正确的是______
A.单摆的周期与振幅有关
B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C.横波的振幅与波源无关
D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数等于这列简谐波的频率
E.围绕振动的音又转一圈会听到强弱不同的声音是波的干涉形成的
20.波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上振动,形成向左、右两侧传播的简谐横波.S、a、b、c、和a'、b'、c'是沿波传播方向上的间距为1m的6个质点,t=0时刻各质点均处于平衡位置,如图所示.已知波的传播速度为8m/s,当t=0.125s时波源S第一次达最高点,则 ______.
A.任意时刻质点c与质点c'振动状态完全相同
B.t= 0.28s时质点a的速度正在减小
C.t=2.375s时质点b'处于波谷
D.波传到c点时,质点c开始向上振动
E.若波源S向距它40m的接收器匀速靠近,接收器接收到的频率将大于2Hz
21.把闹钟放在密闭的玻璃罩内,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出去,就听不到闹钟的铃声.这说明( ).
A.声波是纵波
B.抽去玻璃罩内的空气后,闹钟不再振铃了
C.气体和固体都能传播声音
D.声波不能在真空中传播
22.下列说法中正确的是____________.
A.a、b是两束频率不同的单色光,已知a光频率低于b光频率,则若用a光做衍射实验,衍射现象更明显
B.肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的
C.介质中有一列简谐机械波传播,波源振动振幅为A,对则其中某个振动质点的振动振幅一定为A
D.对所有的机械波和电磁波都能在真空中传
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
A.横波和纵波水平和竖直方向都能传播,这两种波是根据波的传播方向与质点的振动方向间的关系划分的.故A错误.
B.在波的传播过程中,质点在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移.故B错误.
C.两个相邻的、在振动过程中速度和位移都相同的质点间距离是一个波长.故C正确.
D.声波在真空中不能传播,因为没有传播振动的介质.故D错误.
2.C
【解析】
【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.
3.B
【解析】
【详解】
质点在平衡位置附近运动,如图为横波,则质点在波的传播方向位置坐标不变,故时,P质点的横坐标为仍为,波向右传播,故在t=0时刻,P质点向上振动,故经过时,P质点的处于波谷,故纵坐标为-A;所以时,P质点的坐标为,故B正确,ACD错误;
故选B.
【点睛】
根据质点不随波的传播移动得到横波的横坐标;再根据波的传播方向得到P点的振动方向,进而得到所求时刻质点P的纵坐标.
4.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.有机械波存在就一定具备了两个必要条件:波源和介质,所以A项正确;
C.若只有波源而无介质,也不能产生机械波,所以C项错误;
B.丢石块可以使漂浮物远去,但这不是激起的水波所产生的效果,如果仅靠水波,漂浮物只可能在原平衡位置附近做上下振动,丢石块最好击中漂浮物或与漂浮物相隔很近,靠石块对漂浮物的水平冲击力使漂浮物远去,故B项错误;
D.横波和纵波的质点振动方向不同,但可沿同一方向传播,所以D项错误。
故选A。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.光可以在真空中传播,选项A错误;
B.在空气中传播的声波是纵波,选项B错误;
C.电磁波在真空中以光速c传播,选项C正确;
D.一束单色光从空气进入水中,折射角小于入射角,选项D错误。
故选C。
6.B
【解析】
【详解】
AC.波的图象的物理意义是表示某一时刻各个质点的位移,即表示的是某一时刻各个质点在空间的分布,选项AC错误;
BD.振动图像的物理意义是表示某一质点在各个时刻的位移,选项B正确,D错误。
故选B。
7.A
【解析】
【详解】
A.电磁波的传播不需要介质,在真空中能进行传播;但是机械波的传播需要介质,在真空中不能传播,故A不正确,符合题意;
B.电磁波和机械波在传播中,都满足
即
速度=波长频率
故B正确,不符合题意;
C.电磁波和机械波都属于波,而干涉和衍射现象是波特有的现象,所以两种波都能发生干涉和衍射现象,故C正确,不符合题意;
D.电磁波和机械波都能够传递能量和信息,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.B
【解析】
【详解】
试题分析:根据质点a的运动方向,判断出波的传播方向.由图读出波长,求出周期,再分析质点d经过0.5s的状态.根据质点b和质点c的位置和速度方向分析它们回到平衡位置的先后.简谐运动中质点的加速度大小与位移大小成正比.
根据上坡上,下坡下原则,可知波沿x轴负方向传播,A错误;由图读出波长,则周期,时间,此刻质点沿轴正方向,再经过第一次到达波峰,B正确;图示时间质点沿轴负方向,要经过才回到平衡位置,而质点经过,所以过去此刻之后,质点比质点先回到平衡位置,C错误;该时刻质点处于最大位移处,加速度为最大,D错误.
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.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,但介质不随波传播,故A正确,B错误;
C.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,并不一定是简谐振动,故C错误;
D.机械波是一种能量,因此不能在真空中传播,而电磁波是一种能量,同时也是特殊物质,因此能在真空中传播,故D错误。
故选A。
10.C
【解析】
【详解】
A、同一波中各质点的振动情况有先后之分,故A错误;
B、由于波动过程中各质点的起振方向相同,横波向前传播时在最前面要么是波峰要么是波谷,不会发生变化,故B错误;
C、简谐波的周期等于每个质点振动的周期,故C正确;
D、波向前传播时速度大小是一定的,故D错误.
11.D
【解析】
【详解】
A.机械波只能在介质中传播,不能在真空中传播,选项A错误;
B.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,传播方向与振动方向可以垂直(横波),也可以平行(纵波),故B错误;
C.波的频率由波源决定,与介质无关,选项C错误;
D.波的传播速度由介质决定,与波源无关,选项D正确.
12.B
【解析】
【详解】
简谐横波沿x轴正方向传播,介质中各质点的起振方向都与图示时刻M点的振动方向相同,均向下.故波源的振动方向向下,故A正确; 由读出相邻波谷之间的距离为4m,即波长为4m.故B不正确;已知P点的振动周期为0.4s,则波的周期为T=0.4s,振幅为10cm,故1s=2.5T内M经过的路程为:2.5×4A=100cm=1m,故C正确;已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s,则波的周期为T=0.4s,波速为.当图示x=2m处质点的振动传到质点Q时,Q点第一次到达波峰,所经过时间为 =0.7s.故D正确.本题选错误的,故选B.
点睛:本题要根据简谐波的特点:一个周期内传播一个波长,确定P点的周期;简谐波传播过程中,各个质点的起振方向都相同,与波源的起振方向也相同.
13.C
【解析】
【详解】
A.软绳中质点振动方向与简谐波传播方向垂直,所以两列波都是横波,故A错误;
B.根据同侧法可知,波源S1起振方向向上,故B错误;
C.两波源在同一绳上,则它们的波速相等,由于P为两个波源连线的中点,所以它们会同时到达P点,由图可知波源S2形成波的波长短,波峰距离P点更近,故波源S2形成的波峰先到达P点,故C正确;
D.虽两波源到P点的距离相等,但它们的波峰不能同时到达P点,所以P点的位移最大不可达到A1+A2,故D错误。
故选C。
14.B
【解析】
【详解】
抖动绳子的一端,在绳上形成的波由于质点的振动方向与波的传播方向垂直,所以该波是横波.A错误.由于声源的振动在空气中能形成声波,由于空气各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上,所以声波是纵波,B正确.无论横波还是纵波都能产生干涉现象,CD错误.
15.ACE
【解析】
【详解】
声波属于机械波,其传播需要介质,传播速度小于电磁波的传播速度,选项A对;鼓膜的振动是空气的振动带动的,电磁波不能引起鼓膜振动,人耳听不到电磁波,选项B错,C对;二胡和电子琴发出的都是声波,选项D错;电磁波可以在真空中传播,而声波属于机械波,它的传播需要介质,E正确;故选ACE.
16.AB
【解析】
【详解】
不论振源沿水平方向振动,还是竖直方向振动,只要振动方向与波传播方向垂直,则为横波;若振动方向与波传播方向在一条直线上则为纵波。则AB错误,CD正确。
此题选择不正确的选项,故选AB。
17.CD
【解析】
【详解】
机械波传播时需要介质,而电磁波的传播不需要介质,A错误;机械波和电磁波在同一种介质中传播的速度是不相同的,B错误;机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,都具有波的特性,C正确;机械波可能是横波也可能是纵波,而电磁波都是横波,D正确.
18.BC
【解析】
【详解】
A.在空房子里只有墙面、地面和天花板对声波反射,这种反射的方向较为单一,而房间内放置许多物品时,声波的反射方向较为分散,所以才使人感觉空房子里讲话声音特别响亮,故A错误;
B.城市交通用红光作为交通警示是红光波长长易发生衍射,使司机和行人都能看到红光,故B正确;
C.火车鸣笛离开站台的过程中,站台听到的音调变低,这是多普勒效应,故C正确;
D.把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声,说明声波可以在固体中传播,故D错误。
故选BC。
19.BDE
【解析】
【详解】
A.根据可知,单摆的周期与振幅无关,选项A错误;
B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定,选项B正确;
C.横波的振幅与波源有关,选项C错误;
D.质点振动一个周期,波传播一个波长,单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数等于这列简谐波的频率,选项D正确;
E.围绕振动的音又转一圈会听到强弱不同的声音是波的干涉形成的,选项E正确;
故选BDE.
20.ADE
【解析】
【详解】
由图知,质点c与质点c'距离波源位移相同,所以振动状态完全相同,A正确;当t=0.125s时波源S第一次达最高点,可求周期T=0.5s,波长λ=vT=4 m/s
,在t=0.125s时质点a开始向上振动,在t=0.25s时,质点a到达波峰,所以t= 0.28s时质点a向平衡位置运动,速度正在增大,故B错误;在t=0.25s时质点b'开始振动,所以在t=2.375s时质点b'处于波峰,故C错误;由于波源开始向上振动,所以介质中所有质点开始振动的方向都是向上,故D正确;根据多普勒效应,若波源S向距它40m的接收器匀速靠近,接收器接收到的频率将大于波源发出的频率2Hz,E正确.
21.CD
【解析】
【详解】
根据题中叙述的现象,无法说明声波是纵波,选项A错;抽去玻璃罩内的空气,不会使闹钟停止振铃,选项B错;抽去玻璃罩内的空气前,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声,说明玻璃罩和空气都能传播声音,选项C对;抽去玻璃罩内的空气后,就听不到闹钟的铃声,说明声波不能在真空中传播,选项D对.
22.AC
【解析】
【详解】
因a光频率低于b光频率,则a光波长大于b光波长,若用a光做衍射实验,衍射现象更明显,故A正确;肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的,故B错误;传播过程中,各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同,故C正确;机械能的传播需要介质,机械波不能在真空中传播,故D错误;故选AC.
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