第三章1波的形成同步检测

第三章　1　波的形成 同步检测
一、单选题
1．关于机械波的说法，正确的是（ ）
A．有机械振动必有机械波
B．介质质点沿波传播的方向发生迁移
C．离波源近的质点振动快，离波源远的质点振动慢
D．如果波源停止振动，在介质中的波不会立即停止
2．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
3．区分横波和纵波的依据是（　　）
A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动
B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播
C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是平行
D．波传播距离的远近
4．如图所示，为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，波速为10m/s，P和Q分别是离坐标原点O为2m和6m的质点，则以下说法正确的是（　　）
A．若原点O为波源，则在t=0.25s时刻质点P的速度沿y轴正方向，加速度沿y轴负方向
B．若原点O为波源，则在t=0.25s时刻质点P的速度沿y轴负方向，加速度沿y轴正方向
C．若质点Q为波源，则在t=0.35s时刻质点P的速度正在减小
D．若质点Q为波源，则在t=0.35s时刻质点P的位移为-2.5cm
5．下列说法中，正确的是（　　）
A．变化的磁场一定产生变化的电场
B．LC振荡回路电容C增加时，振荡频率增加
C．机械波既能在空气中传播，也能在液体和固体中传播
D．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长
6．在波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示．已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是（　 　）
A． B．
C． D．
7．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
8．如图a为一列简谐横波在t = 2s时的波形图，图b为媒质中平衡位置在x = 2.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x =1.5m的质点。下列说法正确的是（　　）
A．波速为0.4m/s B．波的传播方向向左
C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm D．t = 1s时，P正位于正向最大位移处
9．如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，则该波传播速度的大小可能为（ ）
A．18m/s B．20m/s C．22m/s D．24m/s
10．下面关于横波、纵波的说法中正确的是　（　　）
A．同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波
B．由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同，故横波、纵波不可能沿同一方向传播
C．横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等
D．只要存在介质，不管是固体、液体或气体，均可传播横波和纵波
11．如图所示，实线是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，波沿x轴正向传播．此时x=3m处的M点正处于平衡位置，从t=0时刻开始经0.3s第一次出现虚线所示波形图．则可知（ ）
A．这列波的波长是3m
B．这列波的周期是0.4s
C．0.3s内波传播的距离是1m
D．0.3s内M点通过的路程是1m
12．下列对机械波的叙述中正确的是（ ）
A．振源的振动越强，波的传播速度就越大；
B．波传播的只是振动的形式和能量；
C．波的频率越高，波的传播速度就越小；
D．只要有机械振动，就一定有机械波．
13．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
B．离波源远的质点振动较慢
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播
14．下列说法中正确的是（　　）
A．振动方向与传播方向均为水平的波可能是横波，也可能是纵波
B．波速表示了质点在平衡位置附近振动的快慢，且质点不会沿波的传播方向迁移
C．惠更斯原理完美地解释了波传播过程中的所有现象
D．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度一定相同
二、多选题
15．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到P点，t=0.6s时恰好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，下列说法正确的是(　　)
A．t=0.6s时，质点a速度沿y轴正方向
B．质点P在t=0到t=0.6s这段时间沿x轴正方向移动了30m
C．质点c在t=0到t=0.6s这段时间通过的路程为30cm
D．t=0.5s时，质点b、P的位移相同
16．下列说法正确的是__________．
A．受迫振动的频率由固有频率和驱动力频率共同决定，当固有频率等于驱动力频率时，振幅最大
B．声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播，但传播速度不一样，空气中传播速度是最大的
C．电磁波是横波，而机械波既有横波又有纵波
D．照相机和望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，膜的上表面与玻璃表面反射光发生干涉
17．机械波在传播的过程中，正确的说法是（ ）
A．介质中的质点是随波迁移的
B．波源的振动能量是由近及远地传播
C．机械波的传播需要介质
D．介质的质点每完成一次全振动，波向前传播一个波长的距离
18．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是________。
A．波速为1m/s
B．波的频率为1.25Hz
C．x坐标为15m的质点在t＝0.6s时恰好位于波峰
D．x坐标为22m的质点在t＝0.2s时恰好位于波峰
E．当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷
19．一列周期为，沿轴方向传播的简谐机械横波，某时刻波形如图所示．已知此时处质点沿轴负方向运动，则下列描述正确的是（ ）
A．这列波的振幅为
B．这列波的波速为
C．这列波的传播方向为沿轴负方向
D．此时处质点的加速度最大
20．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形如图中的实线所示，此时波刚好传到P点；t＝0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、P、Q是介质中的质点，它们的平衡位置横坐标分别为70cm，50cm，60cm，90cm，设波的周期为T，则以下说法正确的是( )
A．波源以及每个质点均沿y轴正方向开始振动
B．若T=0.8s，则在t＝0.5s时刻，质点b、P的位移相同
C．从t＝0.6 s时刻开始，经过0.5T，质点b沿x轴正方向运动20m
D．从t＝0时刻开始，质点a在0.6 s时间内通过的路程可能为60cm
E．若T=0.8s，从t＝0.4s时刻开始计时，则质点a的振动方程为
21．下列说法中正确的是（　　）
A．机械波在某种介质中传播，若波源的频率增大，其传播速度就一定增大
B．当波源与观察者相互远离时，观察到的波频率变小
C．在波的干涉中，振动加强点的位移不一定始终最大
D．如果测出单摆的摆长l、周期T，作出l－T2图象，图象的斜率等于重力加速度g
E．在双缝干涉实验中，其它条件不变，仅用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
22．质点O振动形成的简谐横波沿x轴方向传播，t=0时刻的波形图如图甲所示，在x=4m处的质点P的振动图象如图乙所示，则（　　）
A．该波的频率为0.25Hz
B．该波的传播速度为200m/s
C．该波沿x轴负向传播
D．经过0.1s质点P沿x轴负向传播20m
三、解答题
23．如图所示，是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，1到达最上方，5开始向上运动．问：
（1）t=时，质点6、10、14的运动状态（是否运动、运动方向）如何；
（2）t=时，质点6、10、14的运动状态如何。
24．如图所示，在x轴上有两个做简谐振动的点波源和，两波源从t=0时开始沿y轴方向振动，振动方程分别为和．两列波在x轴上相向传播，传播速度．
（i）求由波源S1产生的机械波的波长；
（ii）计算分析两列波引起x轴上处的质点的振动是相互加强还是相互减弱；
（iii）充分考虑波的叠加，作出时两波源间的波形图．
25．2018年9月28日，在印度尼西亚发生7.4级地震，并引发海啸，给当地居民带来了巨大灾难。已知地震中纵波和横波的传播速度分别为和。某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为。问：
(1)震源到该地震观测中心的距离为多少？
(2)观测中心首先觉察到的是上下振动还是左右晃动？（设震源在地震观测中心的正下方）
26．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？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A.机械波的传播需要介质，所以有机械振动不一定有机械波，A错误．
B.介质质点在各自平衡位置附近做周期性振动而不沿波传播方向发生迁移，B错误．
C.所有质点都重复波源的振动，振动频率相同，C错误．
D.波源停止振动，但波传播的是形式和能量，所以在介质中的波不会立即停止，D正确．
2．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．
3．C
【解析】
【详解】
本题考查的是横波与纵波的分类标准，初学者受教材中事例的影响（如绳波，弹簧纵波），容易认为横波质点振动方向在竖直方向上，纵波中质点振动方向在水平方向上，如果取一根弹簧竖直放置，下端固定，手持上端上下振动，就可以形成一列纵波向下传播。此时介质质点在竖直方向上振动，横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若平行，为纵波，因此只有选项C正确。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
由题意可知PQ间的距离为4m，而由图可知，波的波长为4m，则由，解得
AB．若原点O为波源，则波向右传，则P点现在正向下振动，经过的时间
介于之间，故质点应沿y轴的正方向运动，故加速度沿y轴的负方向，A正确，B错误；
CD．若质点Q为振源，则波向左传，此时P点向上振动，经过时间
介于~T之间，故此时质点应在x轴下方正向上运动，故速度正在增大，因从波谷到平衡位置时速度增大，故时位移应大于2.5cm，CD错误。
故选A。
5．C
【解析】
【详解】
A．均匀变化的磁场产生稳定的电场，故A错误；
B．根据可知，LC振荡回路中电容C增加时，振荡频率f减小，故B错误；
C．机械波既能在空气中传播，也能在液体和固体中传播，故C正确；
D．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为4A，机械波传播一个波长，故D错误。
故选C。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
由图，四个波形的波长分别为
四个波的周期分别为
图示时刻P点的振动方向分别为：向上，向下，向上，向下；P点第一次出现波谷的时间分别是
可见，t2最短。
故选B。
7．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。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知该简谐横波波长为2m，由图知周期为4s，则波速为
故A错误；
B．根据图的振动图象可知，在处的质点在时振动方向向下，所以该波向右传播，故B错误；
C．由于时，质点在平衡位置，且有
所以在时间内，质点的路程为
故C正确；
D．由于该波向右传播，由图可知时，质点在平衡位置向上运动，所以时，正位于负向最大位移处，故D错误；
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
一列简谐横波沿x轴负方向传播，则传播的距离为
那么波速为
（n＝0，1，2，3…）
当n＝0时，则v1＝6m/s，当n＝1时，则v2＝14m/s，当n＝2时，则v3＝22m/s，当n＝3时，则v4＝30m/s，故C正确，ABD错误。
故选C。
10．A
【解析】
【详解】
A．同一波源产生的机械波中可同时具有横波和纵波，如地震波，A正确。
B．虽然横波与纵波的振动方向与波传播方向的关系不同，但并不妨碍两者沿同一方向传播，B错误。
C．在同一介质中，横波和纵波的传播速度一般不同，如地震波中纵波比横波传播得快，C错误。
D．机械波中横波可以在固体内传播，不可以在液体和气体中传播，纵波可在固体、液体和气体中传播，D错误。
故选A。
11．C
【解析】
【详解】
A．由图像可知，该机械波的波长，故A错误；
B．由题中“从t=0时刻开始经0.3s第一次出现虚线所示波形图”可知，该波，从而，故B错误；
C．由代入数据可知波速，因此0.3s内波传播的距离为1m，故C正确；
D．一个周期内质点M通过的路程是4个振幅，即80cm，0.3s是四分之一周期，通过的路程是60cm，即0.6m，故D错误．
12．B
【解析】
【详解】
振源的振动速度和波传播速度无关，A错误；波传播的是振动的形式和能量，B正确；波的传播速度取决于介质，跟波的频率没有关系，C错误；机械波的传播需要介质，有机械能振动还得有介质才有机械波，D错误
13．A
【解析】
【详解】
A、振动是单个质点呈现的运动现象，而波是许多质点联系起来呈现的运动现象，A正确；
B、波的传播过程，介质中各质点振动的频率相同，各点振动快慢相同，B错误；
C、波的传播速度与质点振动的速度无关，而介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同，C错误；
D、波源停振时，由于惯性，介质中各质点还要振动一会儿，不会立即停止，D错误；
故选A．
14．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．振动方向与传播方向垂直的波是横波，振动方向与传播方向平行的波是纵波，故A错误；
B．波速是单位时间内波形传播的距离，表示了波形传播的快慢，且质点不会沿波的传播方向迁移，故B错误；
C．惠更斯原理是以波动理论解释光的传播规律的基本原理，完美地解释了波传播过程中的所有现象，故C正确；
D．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度方向有两种情况，故D错误。
故选C。
15．AD
【解析】
【详解】
A．波沿x轴正向传播，则t=0.6s时，质点a速度沿y轴正方向，选项A正确；
B．机械波传播的过程中，质点不随波迁移，选项B错误；
C．机械波在0.6s的时间内传播的距离为
则波速为
周期为
因此质点c振动的时间为
质点c在t=0到t=0.6s这段时间振动了半个周期，则通过的路程为2A=20cm，选项C错误；
D．波的周期为T=0.8s，则 t=0.5s时，波向右传播，此时质点b、P都在平衡位置下方距离平衡位置的位移相等，选项D正确。
故选AD。
16．CD
【解析】
【详解】
A．受迫振动的频率由驱动力的频率决定，选项A错误；
B．声音在空气中的传播速度最小，选项B错误；
C．电磁波是横波，机械波有横波和纵波，选项C正确；
D．照相机和望远镜的镜头前的增透膜作用是让从膜前和膜后（玻璃表面）反射光发生干涉，从而减小反射光来增强透射光，选项D正确．
故选CD。
17．BCD
【解析】
【详解】
波的传播中介质中的质点不随波迁移，A错误；波源的振动能量随波在由近及远传播；B正确；机械波的传播需要介质，C正确；介质中质点每完成一次全振动，即经过一个周期时间，波向前传播一个波长，D正确．
18．BDE
【解析】
【分析】
【详解】
A．任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，则该波的周期为T＝2×0.4s＝0.8s。由题图可知，该波的波长是λ＝4m，所以波速
v＝＝s＝5m/s
故A错误；
B．该波的周期是T＝0.8s，则频率
f＝＝Hz＝1.25Hz
故B正确；
C．x坐标为15m的质点到P点的距离为
Δx1＝15m－3m＝12m＝3λ
所以x坐标为15m的质点与P点的振动情况始终相同。P质点经过t＝0.6s＝T时间恰好经过平衡位置，所以x坐标为15m的质点在t＝0.6s时恰好位于平衡位置，故C错误；
D．x坐标为22m的质点到x＝2质点的距离为
Δx2＝22m－2m＝20m＝5λ
所以x坐标为22m的质点与x＝2m的质点的振动始终相同。t＝0时刻x＝2m的质点向上振动，经过t＝0.2s＝T时间恰好到达波峰，所以x坐标为22m的质点在t＝0.2s时恰好位于波峰位置，故D正确；
E．x坐标为17m的质点到P点的距离为
Δx3＝17m－3m＝14m＝3λ
所以x坐标为17m的质点与P点的振动情况始终相反，当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷，故E正确。
故选BDE。
19．BC
【解析】
【详解】
由图可知振幅．故A错误；由图可知波长，周期T=2s，则波速．故B正确；由题可知此时处的质点处于平衡位置将沿轴负方向运动，根据“上坡下，下坡上”的原理，可知这列波的传播方向为沿轴负方向，此时处的质点的速度最大，位移为零，则加速度为零．故C正确，故D错误；故选BC．
【点睛】由波的图象读出振幅和波长，由波速公式求波速．由质点的振动方向判断波的传播方向，根据质点的位置分析质点的速度、加速度．
20．ABD
【解析】
【详解】
A．因为所有质点的起振方向相同，而P点此时起振方向沿y轴正方向，所以波源以及每个质点均沿y轴正方向开始振动，故A正确；
B．若T=0.8s，当t+0.5s时刻，质点b从最低点向上运动个周期、P从平衡位置向下振动个周期，故两者位移相同，故B正确；
C．质点只能上下振动，不能随波迁移，所以质点b不能沿x轴正方向运动，故C错误；
D．图可知，波的波长为40m；两列波相距
周期
波速
(n=0，1，2……)
a的路程为60cm说明a振动了1.5个周期，则可有
即
解得
故D正确；
E．若T=0.8s，从t+0.4s时刻开始计时，那么，在零时刻质点a在最高点，位移取得最大值，质点a的振幅为10cm，周期为0.8s，故振动方程为
故E错误。
故选ABD。
21．BCE
【解析】
【详解】
A．机械波的传播速度只与介质有关，与频率无关，A错误；
B．根据多普勒效应，当波源与观察者相互远离时，观察到的波频率变小，B正确；
C．在波的干涉中，振动加强的点位移随时间变化，只是振幅最大，C正确；
D．根据单摆的周期公式
可得
所以斜率为，D错误；
E．因为红光波长比黄光长，干涉条纹的间距与波长成正比，因此在双缝干涉实验中，其它条件不变，仅用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距，E正确。
故选BCE。
22．BC
【解析】
【详解】
A．该波的周期
T=0.04s
频率为
f==25Hz
选项A错误；
B．该波的传播速度为
选项B正确；
C．因t=0时刻x=4m处的质点沿y轴负向振动，结合波形图可知，该波沿x轴负向传播，选项C正确；
D．质点P只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。
故选BC。
23．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
各质点在各时刻的情况，如图所示：
（1）由甲图可知，t=时，质点6未达到波峰，正在向上运动，质点10、14未运动；
（2）由乙图可知，t=时，质点6正在向下运动，质点10向上运动，质点14未运动。
24．（i）8m；（ii）振动减弱点；（iii）
【解析】
【详解】
（i）由得到：
由得到：
（ii）波程差，，因为两波的振动步调相同，波程差为半波长的奇数被，则x轴上处的质点的振动是振动减弱点；
（iii）如图所示：
25．(1)；(2)上下振动
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设震源到观测中心的距离为，则有
可得
(2)由于纵波传播得快，故地震发生时纵波先到达观测中心，即先觉察到的是上下振动。
26．（1）没有；（2）不会
【解析】
【分析】
【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；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页