3.1波的形成 同步练习(Word版含解析)

文档属性

名称 3.1波的形成 同步练习(Word版含解析)
格式 docx
文件大小 488.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-08 03:14:54

图片预览

文档简介

人教版(2019)选择性必修一 3.1 波的形成
一、单选题
1.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
2.下列说法正确的是(  )
A.质点在竖直方向振动的波为横波
B.在水平方向传播的波为横波
C.只有质点振动方向为竖直的,波的传播方向为水平的波为横波
D.只要质点振动方向和波的传播方向垂直的波就是横波
3.某同学假期在公园里游玩时,看到岸边不远处一白色垃圾漂浮在水面上,远处一小船划过后,一列水波由远处传来,该同学想等着水波将白色垃圾推到岸边后,再将其拾起丢入垃圾箱,可是等了很久也不见白色垃圾被水波推向岸边。观察发现,水波的速度约为1.2m/s,白色垃圾在水中上下振动时,从第1次到达最高点到第5次到达最高点所用的时间为6s。下列说法正确的是(  )
A.该水波的周期为1.2s B.该水波的周期为1s
C.该水波的波长为1.8m D.该水波的波长为1.2m
4.在日本近海某次地震引发的海啸,造成了重大的人员伤亡。海啸实际上是一种波浪运动,也可称为地震海浪。下列说法中正确的是(  )
A.波源停止振动时,海啸和地震波的传播立即停止
B.地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波
C.地震波和海啸都只有纵波
D.地震波和海啸具有能量,随着传播将愈来愈强
5.关于横波和纵波,下列说法正确的是(  )
A.对于横波和纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反
B.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同
C.波沿水平方向传播,质点在竖直方向上下振动,这类波是横波
D.形成纵波的质点,随波一起迁移
6.关于简谐波,下面说法中错误的是(  )
A.波动的产生需要两个条件,即波源和传播波的介质
B.波动过程是质点由近向远传递的过程
C.波动过程是能量传递的过程
D.波动过程中质点本身不随波发生迁移
7.下列属于物理理想模型的是(  )
A.电场 B.机械波 C.点电荷 D.元电荷
8.关于机械振动和机械波,下列说法正确的是(  )
A.一个振动,如果回复力与偏离平衡位置的位移的平方成正比而且方向与位移相反,就能判定它是简谐运动
B.如果测出单摆的摆长l、周期T,作出l T2图像,图像的斜率就等于重力加速度g的大小
C.做受迫振动的物体其频率由物体本身决定
D.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另一种介质时频率并不改变
9.关于波的传播和波上质点的运动,下列说法中正确的是(  )
A.质点做简谐振动,波传播速度按正弦规律变化
B.质点做匀速运动,波也匀速传播
C.质点做简谐振动,波传播的速度恒定
D.质点做简谐振动时速度变化和波传播速度变化一致
10.如图所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f,相邻两质点之间的距离均为1m,各质点均静止在各自的平衡位置, 时刻振源a开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图像如图所示,形成的简谐横被以的速度水平向左传播,则下列说法正确的是(  )
A.从时刻起f点开始振动
B.时刻质点e第二次回到平衡位置
C.从至内质点b运动的路程为
D.从至内质点d的加速度正在逐渐减小
11.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
12.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.1 s时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O,P是传播介质中平衡位置离坐标原点2.5 m处的一个质点。则以下说法正确的是(  )
A.质点P的振幅为0.05 m
B.波的频率可能为0.75 Hz
C.波的传播速度可能为50 m/s
D.在t=0.1 s时刻,平衡位置与质点P平衡位置相距5 m处的质点一定沿x轴正方向运动
二、填空题
13.一阵风吹过麦地,形成一片麦浪滚滚的现象,这滚滚的麦浪_____机械波;大型团体操中,人群按照口令,轮流起立蹲下形成的“人浪”_____机械波.(填“是”或者“不是”)
14.取一条较长的软绳,用手握住一端(O点)连续上下抖动,在绳上形成一列简谐横波。已知O点完成一次全振动所用的时间为T,某一时刻的波形如图所示,绳上a、b两点均处于平衡位置,则a、b两点振动方向_________(填“相同”“相反”或“无法确定”),再经________时间(填写一个周期内的时间),b质点将运动到波峰位置。
15.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)。
16.介质
(1)定义:波借以______的物质。
(2)特点:组成介质的质点之间有______,一个质点的振动会引起______质点的振动。
17.机械波产生和传播的两个条件是有______________和___________________。
三、解答题
18.2018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)
19.如图所示,图甲为某波在t=1.0 s时的图像,图乙为参与该波动P质点的振动图像.
甲      乙
①求该波的波速;
②画出t=3.5 s时的波形.
20.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示。一列横波沿该直线向右传播,时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.试写出质点1的振动方程。
21.如图所示是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿直线方向做简谐运动,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。已知时,质点1开始向上运动,时,质点1到达最上方,质点5开始向上运动。问:
(1)时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何;
(2)时,质点8、12、16的运动状态如何。
22.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
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.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。
2.D
【详解】
判定一列波是否是横波的依据是,质点的振动方向和波的传播方向是否垂直。
故选D。
3.C
【详解】
AB.从第1次到达最高点到第5次到达最高点所用的时间为6s。该水波的周期为,选项A、B错误;
CD.由,可得波长等于1.8m,选项C正确、D错误。
故选C。
4.B
【详解】
AB.地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波,当波源停止振动时,海啸和地震波的传播都不会立即停止,A错误B正确;
C.地震波既有横波,也有纵波,C错误;
D.地震波和海啸具有能量,随着传播将越来越弱,D错误。
故选B。
5.C
【详解】
ABC.横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直,纵波质点的振动方向与传播方向有时相同有时相反,故选项AB错误C正确;
D.介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动,不会随波迁移,故选项D错误。
故选C。
6.B
【详解】
A.波动的产生需要两个条件,即一个是要有波源,再一个是要有传播波的介质,A正确,不符合题意;
BD.波动过程是振动形式由近向远传递的过程,质点只在平衡位置附近振动,质点本身不随波向远处迁移,B错误,符合题意,D正确,不符合题意;
C.波动过程是能量传递的过程,C正确,不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】
A.电场是客观存在的物质,不是理想物理模型,故A错误;
B.现实生活中,机械波是真实存在的,所以不是理想物理模型,故B错误;
C.点电荷是忽略了带电体的大小和形状,抽象成的带电的点,是理想物理模型,故C正确;
D.元电荷是最小的电量的单位,不是理想物理模型,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】
A.一个振动,如果回复力与偏离平衡位置的位移成正比而且方向与位移相反,就能判定它是简谐运动,A错误;
B.根据
可得
则如果测出单摆的摆长l、周期T,做出l T2图像,图像的斜率就等于,B错误;
C.做受迫振动的物体其频率由驱动力的频率决定,C错误;
D.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另一种介质,频率并不改变,D正确;
故选D。
9.C
【详解】
波的运动是匀速直线运动,而质点的运动为振动,因此它们的速度是不同的,故C正确ABD错误。
故选C。
10.C
【详解】
A.波传到f点的时间为
故A错误;
B.波传到e点的时间为
质点起振方向向上,则时刻质点e第一次回到平衡位置,故B错误;
C.从至内质点b振动了
2.5s=
则运动的路程为
故C正确;
D.波传到d点需要1.5s,则从至内质点d的正在从最高点向最低点振动,加速度先逐渐减小后逐渐变大,故D错误。
故选C。
11.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。
12.C
【详解】
A.振幅等于质点离开平衡位置的最大距离,由图知,质点P的振幅为0.1 m,A错误;
B.波沿x轴正方向传播,则
周期为
频率为
(n=0,1,2,3…)
所以波的频率可能为2.5Hz,12.5Hz,不可能为7.5 Hz,B错误;
C.波速为
当n=1时
C正确;
D.波沿x轴正方向传播,在t=0.1s时刻,沿x轴正方向与P相隔5m处的质点和与P点相距1m的质点振动情况完全相同,即距原点为3.5m的质点在0.1s时刻的速度方向,沿y轴正方向,故D错误。
故选C。
13. 不是 不是
【详解】
[1]当物体的某一部分发生振动时,其余各部分由于质点的相互作用也会相继振动起来,物质本身没有相应的大块的移动,所以麦子的运动形成的不是机械波.
[2] 轮流起立蹲下形成的“人浪”表演中是由于演员有节奏的起立和下蹲形成的,没有振动形式的传播和带动,所以形成的不是机械波.
14. 相反
【详解】
[1]根据波的传播规律,利用带动法,可知,a点在向下运动,b点在向上运动,a、b两点振动方向相反;
[2]由图可知b点在向上运动,再经,b质点将运动到波峰位置。
15. 或 4或5
【详解】
[1]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

根据

当波向上传播时,由题知,在2s内A点第三次到达波峰,有

根据

所以该波的波长为或;
[2]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。
16. 传播 相互作用 相邻
【详解】

17. 振源 介质
【详解】
[1][2]根据机械波产生首先需要有振源,振源发生机械振动不一定有机械波,还要有传播介质,才可能形成机械波。
18.(1);(2)上下振动
【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。
19.(1) (2)
【详解】
①由图甲得波长λ=4 m,由图乙得周期T=1 s,所以波速v==4 m/s.
②由图乙可知1.0 s时质点P向-y方向振动,所以图甲中的波沿x轴向左传播,传播距离Δx=vΔt=4×3.5 m=14 m=(3+)λ,所以只需将波形沿x轴负向平移λ=2 m即可,如图所示.
【点睛】
运用波形平移法或特殊点法画波形是常用的方法,两种方法都要学会运用.特别是波形平移法对任意时刻的波形都可以作出.
20.
【详解】
解:由图(b),设波的周期为T,根据题意可知
解得

由图(b),根据题意,质点1的振动方程为
21.(1)质点8未达到波峰正在向上振动,质点12、16未振动;(2)质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动
【详解】
(1) 根据,已知时,质点1开始向上运动,时,质点1到达最上方,质点5开始向上运动,则各质点在的情况如图所示
则 时,质点8未达到波峰,正在向上振动,质点12、16未振动。
(2) 各质点在的情况如图所示
则时,质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动。
22.
【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.
【点睛】
本题要抓住波在同一均匀介质中是匀速传播的,知道波在一个周期内传播的距离为一个波长,运用波形平移法画波形图.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页