3.1波的形成 同步练习（word版含答案）

3.1、波的形成
一、选择题（共15题）
1．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．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大
C．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
D．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
2．下列关于横波的说法中，正确的是( )
A．横波中, 质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
B．横波中, 质点的振动方向也可能与波的传播方向在同一直线上
C．横波中,波水平向右传播,各个质点一定上下振动
D．能形成波峰、波谷的波是横波
3．关于机械波，下列说法不正确的是
A．机械波的频率和波源的频率相同
B．机械波传递的是振动形式，介质没有迁移
C．在真空中也能传播机械波
D．机械波在传递振动的同时，也在传递能量和信息
4．下列有关物理史和物理知识的说法正确的是（ ）
A．单摆在整个运动过程中一定有一个位置合外力为零
B．简谐波中质点的振动方向总是垂直于波的传播方向
C．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象
D．回路中磁通量为零的时刻其磁通变化率可以不为零
5．在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况，以下正确的是（　　）
A．因为“随波逐流”木块将被推至远处
B．因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况
C．无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动
D．木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关
6．某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5cm，振动周期为0. 4s，振动在介质中沿x轴正向传播，波速为lm/s．若质点由平衡位置O开始向+y方向振动，经0. 2s时立即停止振动，则振源停止振动后经0. 2s时的波形是（ ）
A． B．
C． D．
7．某同学在研究机械波的形成与传播规律时，将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上。手握着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．此时刻质点P向上运动
B．手的起振方向向上
C．手振动的频率逐渐增大
D．波的传播速度不变
8．振源A带动细绳上下振动可以产生简谐波，某时刻在绳上形成的波形如图所示．规定向上为位移x的正方向，从波传播到绳上的P点开始计时，下列图中能表示P点振动图象的是（ ）
A． B．
C． D．
9．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．波纹传到落叶处，落叶仍不动．
C．向波源处漂动． D．在原来位置做上下振动．
10．关于振动和波的关系，下列说法中不正确的是（　　）
A．波源发生振动，可能会产生机械波 B．振动的质点不会随波发生迁移
C．波的传播速度就是质点振动的速度 D．波源停止振动时，波不会立即停止传播
11．以质点P为波源的机械波在绳上传到质点时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．绳波传播不需要介质 B．P点的起振方向朝上
C．绳中质点带动右侧相邻的质点振动 D．当P点停止振动时，绳波立即消失
12．图为一列简谐波在时刻的波形图，此时质点Q正处于加速运动过程中，且质点N在时第一次到达波峰。则下列判断正确的是（　　）
A．此时质点P也处于加速运动过程
B．该波沿x轴负方向传播
C．从时刻起，质点P比质点Q晚回到平衡位置
D．在时刻，质点N的振动速度大小为1m/s
13．关于机械波的说法正确的是（　　）
A．相邻的质点要相互做功
B．机械波在真空中也能传播
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
14．关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是（　　）
A．在横波中二者方向有时相同
B．在横波中二者方向一定不同
C．在纵波中二者方向有时相同
D．在纵波中二者方向一定不同
15．平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x正、负两个方向传播，波速均为100m/s。平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP=3.3m、xQ=－4.7m。当S过平衡位置并向－y方向运动时，P、Q两质点的（　　）
A．加速度方向相同 B．位移方向相反 C．速度方向相反 D．速度大小相等
二、填空题
16．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）。
17．机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在____；机械波传播的是_________和___________．
18．一波源O产生的横波向左右两侧传播，波速为v，O点左侧有一质点M，右侧有一质点N。当波源起振后，秒末M点起振，t2秒末N点起振，且M、N点振动方向总是相反，则该波波长为___________。
19．.如图所示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形图，a是正向最大位移处，b恰好处于平衡位置，经过Δt＝时间，a、b两个质点所通过的路程的关系是sa________sb。(选填“＜”“＞”或“＝”)
三、综合题
20．如图所示，在点形成的振动，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？质点起振时的方向是怎样的？
21．如图是以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形。
（1）请判断此机械波的类型。
（2）点从平衡位置刚开始振动时，是朝着哪个方向运动的？
22．如图所示：
（1）图甲是绳波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系；
（2）图乙是声波，其中质点的振动方向与波的传播方向是什么关系。
23．如图所示，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个等距点，图甲为时刻各点所处的位置，图乙为时刻的波形图（为波的周期）。请画出时刻的波形图。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C【详解】
A．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；
B．在波传播中各点的振动周期均与波源的周期相同，故B错误；
C．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相同，故C正确；
D．振动速度与波的传播速度是不相同的，故D错误。
2．A
【详解】
AB．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，故A正确，B错误；
C．横波中各质点的振动方向与其传播方向垂直，波在水平方向右传播时，质点振动方向与其垂直，不一定上下振动，也可能前后振动，故C错误；
D．有波峰和波谷，但波的传播方向不一定与质点的振动方向垂直，故D错误；
故选A．
3．C
【详解】
A．机械波的频率和波源的频率相同，选项A正确，不符合题意；
B．机械波传递的是振动形式，介质没有迁移，选项B正确，不符合题意；
C．机械波的传播需要介质，在真空中不能传播机械波，选项C错误，符合题意；
D．机械波在传递振动的同时，也在传递能量和信息，选项D正确，不符合题意．
4．D
【详解】
A．单摆在位移最大处，加速度最大，其他位置由于做圆周运动，有向心加速度，合外力不等于零，故A错误；
B．横波的振动方向垂直于波的传播方向，纵波的振动方向平行于波的传播方向，故B错误；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；
D．磁通量的变化率与磁通量的大小无关，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置运动，不随波向前移动，所以无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动，故ABD错误，C正确；
故选C．
6．A
【详解】
因为质点振动的振动周期为0.4s，经0.2s形成半个波长，因为质点由平衡位置0开始向+y方向振动，则各质点起振方向沿+y方向，波形移动的距离x=vt=0.2m．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
7．D
【详解】
A．波向右传播，则此时刻质点P向下运动，故A错误；
B．此时刻，刚开始运动的质点向下运动，则波源的起振方向向下，故B错误；
CD．由图可知，波长逐渐增大，而波速由介质决定是不变的，根据
则周期逐渐增大，则频率逐渐减小，故C错误，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
由振动情况可知，P点起振的方向为x轴的正向，且t=0时，P点在平衡位置，故P点的振动图象是B.
9．D
【详解】
向湖中央扔一石子，圆形水波一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条在原来位置附近上下振动，则不向前移动，故选项D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．波源发生振动，如果有传播振动的介质就会产生机械波，选项A正确；
B．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B正确；
C．波的传播速度与质点振动的速度是不同的，选项C错误；
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C。
11．B
【详解】
A．绳波是机械波,机械波的传播需要满足条件：①振源振动；②介质，所以这列波的传播需要介质，故A错误；
B．Q点的起振方向朝上，P点的起振方向也朝上，故B正确；
C．由于波向左传播，绳中质点带动左侧相邻的质点振动，故C错误；
D．由于机械波依据介质传播，如果振源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止。故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
B．由于Q点正在加速，说明Q点正向平衡位置运动，该波沿x轴正方向传播，B错误；
A．由于波沿x轴正方向传播，P点正在远离平衡位置，因此P点处于减速运动过程，A错误；
C．从时刻起，由于Q点正向平衡位置运动，而P点正向最大位移处运动，因此，质点P比质点Q晚回到平衡位置，C正确；
D．在时刻，N点处于负的最大位移处，因此速度为零，D错误。
故选C。
13．ACD
【详解】
A．机械波传播的过程中，前面质点要带动相邻的后面质点一起振动，则相邻的质点要相互做功，选项A正确；
B．机械波必须要依靠介质传播，不能在真空中传播，选项B错误；
C．后面的质点要重复前面质点的振动，则波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动，选项C正确；
D．除波源外，波中后面的质点总是在前面质点带动下做受迫振动，选项D正确。
故选ACD。
14．BC
【详解】
AB．在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故A错、B正确；
CD．在纵波中二者方向在同一直线上，既可以相同，也可以相反，故C正确、D错误。
故选BC。
15．BD
【详解】
由题意可知，波长为
周期为
P关于y轴的对称点P1，据题意可知两点的振动情况相同，则P1Q两点的距离之差为
当S过平衡位置并向－y方向运动时，Q质点在平衡位置上方，而P1点在平衡位置下方且距平衡位置距离相等，所以此时P1、Q两质点的位移大小相等，方向相反，加速度大小相等，方向相反，速度大小相等，由上下坡法可知，此时两质点均处于下坡路段即此时速度方向相同
故选BD。
16． 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。
17． 介质 运动形式 能量（或信息）
【详解】
机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在介质；机械波传播的是运动形式和能量（或信息）．
18．（n=1、2、3……）或（n=1、2、3……）
【详解】
MN两点到波源O的距离分别为vt1和vt2；因M、N点振动方向总是相反，则两距离之差等于半波长的奇数倍，即
或者
解得
或
（n=1、2、3……）
19．＜
【详解】
因各个质点均做受迫振动，重复波源的振动，故振动频率、周期、振幅相同，而a正处于正向最大位移处，速度为零，在时间内，向平衡位置运动，速度由零逐渐增大，但达不到最大速度；b正在从平衡位置向上运动，具有最大速度，在时间内，它向正方向最大位移处运动，速度逐渐减小，但平均速度比a的大。a、b两个质点所通过的路程的关系是sa20．正向下振动，正向上振动；质点的起振方向向上。
【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，此时正向下振动，正向上振动，质点的起振方向向上。
21．(1)横波；(2)向上
【详解】
(1)因为质点的振动方向与波的传播方向垂直，所以该机械波是横波。
(2)质点的起振方向与波源的起振方向一样。质点的起振方向是向上的，所以点从平衡位置刚开始振动时，是朝上运动的。
22．（1）相互垂直；（2）在同一条直线上
【详解】
(1) 图甲是绳波，根据横波特点可知，其中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直；
(2) 图乙是声波，声波是纵波，根据纵波特点可知，其中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上。
23．
【详解】
根据机械波的形成特点可知，在时刻1号点运动到波峰，且此时振动传到10号点，7号点在波谷，如答图所示。
答案第1页，共2页