3.1机械波的产生和传播 练习（word版含答案）

粤教版（2019）选择性必修一 3.1 机械波的产生和传播
一、单选题
1．一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
2．对于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．有波一定有振动
B．有振动一定有波
C．波使振动在介质中传播
D．一旦波源停止振动，机械波立即消失
3．一根粗细均匀的绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．波源振动的频率逐渐增大
B．波的传播速度逐渐减小
C．各处的波长相等
D．此时刻质点P的速度方向向上
4．已知一列机械波在一水平绳上匀速传播，则以下说法中正确的是（　　）
A．绳子上任意一点做受迫振动的周期相同
B．绳子上任意一点在四分之一周期内通过的路程为一个振幅
C．绳子上相距为一个波长的两点振动情况是异步的
D．绳子上质点随波发生迁移
5．在平静的湖面上漂着一小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条将（　　）
A．随波纹漂向湖岸 B．波纹传到小木条处，小木条仍不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置做上下振动
6．位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示。B是沿波传播方向上的一个质点，则（　　）
A．A开始振动时的运动方向沿y轴正方向
B．A、B两质点振动情况相同
C．经半个周期质点B将向右迁移半个波长
D．在一个周期内B点处质点的振动图形和此波的图形相似
7．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是（　　）
A．大钟的回声
B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波
C．人的听觉发生“暂留”的缘故
D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动
8．如图，轴上与是两个波源，产生的简谐波分别沿轴向右、向左传播，波速均为，振幅均为，图示为时刻两列波的图象，此时分别传播到点和点，下列说法正确的（　　）
A．时刻质点、都沿y轴负向运动
B．时刻，质点、都运动到点
C．时刻，处的质点为振幅为
D．时刻，质点的位移正向最大
9．下列关于横波和纵波的说法，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平行
C．纵波中，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
10．把闹钟悬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，但如果将罩内空气抽去，就听不到闹钟的铃声，这说明（　　）
A．声波是纵波
B．抽去罩内的空气后，闹钟不再运转了
C．气体、液体和固体都能传播声音
D．声波不能在真空中传播
11．关于波动下列说法正确的是(　　)
A．介质中的质点随波的传播而迁移
B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
C．波不但传递能量，还能传递信息
D．波传播的速度和质点振动速度相同
12．一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．左侧的质点重复右侧的质点的振动过程
B．波的传播速度逐渐减小
C．S点振动的频率逐渐增大
D．波的传播方向与质点的振动方向相同
13．下列对机械波的认识正确的是（　　）
A．形成机械波一定要有振源和介质
B．振源做简谐运动形成的波中，各质点的振动情况完全不同
C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移
D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动
14．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．质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是在同一直线上
D．质点振动的快慢
15．关于机械波中的横波和纵波，下列说法正确的是（　　）
A．对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B．对于横波，质点的振动方向与波的传播方向有时会相同
C．形成纵波的质点随波一起迁移
D．空气介质只能传播横波
二、填空题
16．波的形成
（1）波：___________的传播称为波动，简称波。
（2）波的形成（以绳波为例）
①一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个___________的质点，这些质点之间存在着___________的作用。
②当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又___________更远一些的质点……绳上的质点都___________起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
17．判断下列说法的正误。
（1）质点的振动位置不断转换即形成波。( )
（2）在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动。( )
（3）在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动。( )
（4）波的形成过程中，前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动。( )
（5）质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这样的波一定是横波。( )
（6）介质中有机械波传播时，介质本身也随波一起传播。( )
18．一列横波沿负x方向传播，波上有A、B、C三个质点，如图所示是某时刻的波形图，则三个质点中最先回到平衡位置是质点______（选填A、B、C字母），再过3/4周期时质点C的位移是_________m．
三、解答题
19．某同学用一根弹性绳进行机械波的实验．用手握住绳的一端做周期为T=1s的简谐运动，在绳上形成一列简谐波．以弹性绳为x轴，手握住的一端为坐标原点O，且从波传到x＝1 m处的M点开始计时，如图所示，求：
（1）当时间t为多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第一次从平衡位置向y轴正方向运动？
（2）画出上问中t时刻弹性绳上的波形图．
20．图甲是一列沿x轴正方向传播的间谐波在t=0时的波形图，波源的振动周期T=0.4s．
（1）求这列间谐波在介质中传播速度的大小；
（2）在图甲中画出t=0.3s时刻的波形图（至少画出一个波长）；
（3）在图乙中画出质点P的位移—时间图象（至少画出一个周期的图像）．
21．一列简谐横波沿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．
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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
AD．波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，故A正确，D错误。
BC．波传播的是振动形式，而振动由能量引起，也即传播了能量，所以波在传播过程中将振动形式以及能量由近及远地传播出去，故BC正确。
本题选择错误的，故选D。
2．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，还需要传播振动的介质，故A正确，B错误；
C．振动使波在介质中传播，故Ｃ错误；
D．波源停止振动，但机械波不会立即消失，而是继续向前传播，直到能量消耗为止，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】
ABC．波向右传播，由波形图可知，由振源振动形成的机械波的波长逐渐减小，由于同一种介质中的波速不变，根据
可知波源振动的频率变大，选项A正确，BC错误；
D．波向右传播，由波形图可知，此时刻质点P的速度方向向下，选项D错误。
故选A。
4．A
【详解】
A．机械波在绳子上传播时，各个质点做受迫振动周期相同，故A正确；
B．绳上的质点处于平衡位置或波峰波谷时在四分之一周期内的路程为一个振幅，故B错误；
C．绳子上相距为一个波长的两点振动情况是同步的，故C错误；
D．绳子上质点并不随波发生迁移，故D错误。
故选A。
5．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，则不随波纹漂向湖岸，也不向波源处漂动，故选项D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．根据“上下坡法则”可判断A点开始振动时的运动方向沿y轴负方向，A错误；
B．A、B两质点振动情况刚好相反，所以B错误；
C．质点只能在各自的平衡位置沿y轴方向上下振动，不会随波迁移，C错误；
D．A完成一次全振动时，B也完成一次全振动，B刚开始向上振动，一个周期内的振动图像的形状波的图像相似，D正确；
故选D。
7．B
【详解】
停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，大钟做阻尼振动一段时间，因此还会在空气中形成声波，这就是余音未绝的原因，所以选项ACD错误，B正确。
故选B。
8．C
【详解】
A．两列波的周期均为
在t=0.1s时刻P质点向下振动，Q质点向下振动，在t=0.6s时刻，正好经过，所以P、Q质点均向上运动，沿y轴的正方向运动，所以A错误；
B．波的传播过程中，质点只在平衡位置振动，所以B错误；
C．时刻，两列波恰好传播到M点，两列波在M点为振动情况相同，M点为振动加强点，所以时刻，处的质点为振幅为，则C正确；
D．时刻，两列波均已经通过了P点，所以质点的位移为零，所以D错误；
故选C。
9．A
【详解】
ABC．横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向平行，A正确，BC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，D错误。
故选A。
10．D
【详解】
A．题干中不能说明声波是纵波，故A错误；
B．闹钟的运转不需要空气，抽去空气后仍能正常工作，故B错误；
C．玻璃罩内有空气时能听到闹钟的铃声，抽去罩内空气，就听不到闹钟的铃声，这说明声音要靠介质——空气传播，玻璃罩是固体，玻璃罩外仍可听到铃声，说明固体也能传播声音，文中没有提及液体传播声音，故C错误；
D．由本题中的现象可知，声波在真空中是不能传播的，日常我们听到的声音是靠空气传播的，实际上液体和固体也能传声，故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．波在传播时，介质中的质点不随波迁移，而是在其平衡位置附近做往复运动，故A错误；
B．对于纵波，介质中质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错误；
C．波传播的是振动的形式，实际上传递了能量才使质点振动，波还能传递信息，故C正确；
D．对于横波，波的传播方向垂直质点的振动方向，两方向永远不会相同，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
A．由机械波产生的机理可知，右侧的质点重复左侧的质点的振动过程，选项A错误；
B．波的传播速度由介质决定，则波速不变，选项B错误；
C．S点振动产生的机械波的波长减小，则根据
可知，振动的频率逐渐增大，选项C正确；
D．由图可知，波的传播方向与质点的振动方向垂直，选项D错误。
故选C。
13．A
【详解】
A．机械波是机械振动在介质中传播过程，要形成机械波，必须具备两个条件：有振源和介质，故A正确；
B．振源作简谐运动形成的波中，各质点的振动情况不完全相同，但均做简谐运动，故B错误；
C．波动过程是传播的振动这种形式，质点不随波逐流，故C错误；
D．机械波向右正在传播时，左方的质点比右方的质点早一些振动。故D错误。
故选A。
14．C
【详解】
区分横波和纵波的依据是质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是在同一直线上；若质点振动的方向和波传播的方向相互垂直，则为横波；若质点振动的方向和波传播的方向在同一直线上，则为纵波。
故选C。
15．A
【详解】
A．波的传播方向和质点的振动方向在一条直线上的为纵波，有时相同，有时相反，A项正确；
B．波的传播方向和质点的振动方向垂直的为横波，B项错误；
C．质点不会随着的波的传播而发生迁移，C项错误；
D．空气介质只能传播纵波，D项错误。
故选A。
16． 振动 相连 相互 带动 很快跟着振动
【详解】
(1)[1]振动的传播称为波动，简称波。
(2) ①[2][3] 一条绳子可以分成一个个小段,一个个小段可以看做一个个相连的质点，这些质点之间存在着相互作用。
②[4][5] 当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。这个质点又 带动更远一些的质点……绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。
17． 错误 错误 错误 正确 错误 错误
【详解】
略
18． A； 0
【详解】
波向左传播，则质点AB的振动方向均向下，而C质点将要向上振动，则A质点先回到平衡位置；再过3/4周期时质点C回到平衡位置，位移是0．
19．（1）2.25s（2）t＝2.25 s时波形图如图所示．

【详解】
（1）由图知半个波长等于1m，所以波长λ=2m，则波速
波传播到M质点时，先向下振动，则x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置的时间
（2）画波动图象时先画出N点所处的位置，处于平衡位置且处于下坡段，然后向左画出完整波形．如下图．
点睛：解决本题的关键通过图象会求波长、波速．以及会画振动图象和波动图象，知道质点在一个周期内振动的路程为4A．
20．（1）10m/s（2）（3）
【详解】
（1）由甲图读出波长λ=4m，则波速为；
（2），则波形向右平移波长，利用波形的平移法作出t=0.3s时刻的波形图如图虚线所示；
（3）图示时刻质点P向上振动，其振动图象是正弦曲线，即作出其位移-时间图象如图所示．
21．( i ) 1m/s；( ii)y=
【详解】
( i )设简谐横波波速为v，波长为λ，周期为T，由图象可知，
λ =4m①
根据题意可知
②
且波速，联立①②解得v= 1m/s
( ii)由( i )得，T=4s，故质点P振动时的位移
=
22．(1)0.40m；(2)在平衡位置向上振动，0m；(3)0.65m
【详解】
(1)对O点的振动分析，知
解得
对M点的振动分析，知A区域水波波长为
则有
由，代入数据求得
(2)由，代入数据求得
又由，得
波传到N点的时间
所以t=3s时，N点刚好完成一个全振动，可知其在平衡位置向上振动，位移为0m。
(3)t=10s时，O点在平衡位置向上振动，可画出B区域水波的波动图像如图所示，
由图可知OQ=10.5m，则Q点振动的时间为
所以Q点振动的路程为
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