人教版选择性必修一 3.1 机械波的形成专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版选择性必修一 3.1 机械波的形成专题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 204.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-01 18:04:52 | ||
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文档简介
人教版选择性必修一第三章机械波的形成专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共9小题，共54.0分）
下列说法正确的是( )
A. 机械波的振幅与介质有关，与波源无关 B. 机械波的传播速度与波源有关，与介质无关
C. 机械波的传播速度由介质本身的性质决定 D. 形成纵波的质点，随波一起发生迁移
将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到点下列判断正确的是( )
A. 手的起振方向向下
B. 若减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化
C. 若增大手的振动频率，绳波的波长将增大
D. 若停止手的振动，绳中波形立即消失
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，介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
一列横波向右传播，某时刻介质中质点的位置如图．周期后，质点位于平衡位置的
A. 上方，且向上运动 B. 下方，且向上运动 C. 上方，且向下运动 D. 下方，且向下运动
一列沿轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形( )
A. B.
C. D.
关于机械振动和机械波，以下说法正确的是( )
A. 要产生机械波，有波源就可以 B. 要产生机械波，必须要有波源和介质
C. 要产生机械波，有介质就可以 D. 要产生机械波，不需要有波源和介质
如图所示，有一脉冲波在、之间传播，下列说法中，正确的有( )
A. 如果传播方向从到，则、之间各个质点起始振动方向均朝上
B. 如果传播方向从到，则、之间各个质点起始振动方向均朝下
C. 、之间各个质点起始振动速度为零
D. 、之间各个质点起始振动方向与波的传播方向无关
根据如图所列的两图象，分别判断它们属于何种图象( )
A. 甲是振动图象，乙是波动图象 B. 都是波动图象
C. 甲是波动图象，乙是振动图象 D. 都是振动图象
一列机械波由波源传到点然后再传到点，则以下说法中正确的是
A. 波由传到就是质点由运动到 B. 质点和质点振动频率不相同
C. 质点和质点在任一时刻的速度相同 D. 质点开始振动的时刻比质点早
二、多选题（本大题共1小题，共8.0分）
一列简谐横波在轴上传播，某时刻的波形如图所示，关于波的传播方向与此时质点、的运动情况，下列叙述正确的是( )
A. 若波沿轴正方向传播，质点的速度将增大
B. 若波沿轴正方向传播，质点的速度将减小
C. 若波沿轴负方向传播，质点将向轴正方向运动
D. 若波沿轴负方向传播，质点将向轴负方向运动
三、填空题（本大题共2小题，共14.0分）
质点振动方向和波的传播方向在______上的波叫纵波；纵波可以产生在气态、液态、固态的各种______中。
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”
四、简答题（本大题共1小题，共10.0分）
机械波是怎样产生的？为什么说波是传播能量的一种方式？
五、计算题（本大题共1小题，共14.0分）
发生地震时会同时产生纵波和横波，若已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为和，在震源上方某观测点记录下震源发出的纵波和横波到达观测站的时间差为。
则在观测点首先观测到的是上下振动还是左右振动？
求震源距观测点的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
机械波的振幅等于波源的振幅，机械波的传播速度由介质决定，在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反。
考查了机械波有关基础知识，解题关键明确机械波的产生条件、传播特点，注意区分横波和纵波，在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直，难度一般。
【解答】
A.机械波在介质的传播特点是波源的振动带动相邻质点做受迫振动，所以机械波的振幅等于波源的振幅，故A错误；
机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故B错误，C正确；
D.在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，在平衡位置两侧往复运动，因此形成纵波的质点，不随波一起迁移，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了机械波的形成与描述，由点振动方向判断起振方向；机械波的传播速度取决于介质；根据公式可以判断波长情况；振源停止振动，波不会立即消失，而是继续向后传播。
【解答】
A.波传播过程中，所有点起振方向相同，此时点开始向上振动，所以手起振方向向上，故A错误；
B.机械波的传播速度取决于介质，所以减小频率，传播速度不变，故B正确；
C.根据公式，波速不变时，频率增大，波长减小，故C错误；
D.停止手的振动，不会产生新的波形，但原有波形会继续向后传播。
3.【答案】
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查对机械波基本知识的理解和掌握情况．
【解答】
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，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键要知道每经过半个周期的运动状态相反，能熟练运用“上下坡法”或波形平移法判断质点的振动方向．
先根据“上下坡法”判断出图示时刻质点的运动方向，再根据周期后，质点的位置与图示时刻的位移关于平衡位置对称，速度反向来分析；
【详解】
横波向右传播，根据“上下坡法”知图示时刻质点向上运动，则周期后，质点位于平衡位置的上方，且向下运动，故ABD错误，C正确．
故选C．
5.【答案】
【解析】
【分析】
分析在时刻位于坐标原点的质点所处的位置和振动方向，该波沿轴正方向传播，根据“同侧法”进行分析。
本题主要是考查了波的图像；解答本题的关键是根据质点的振动方向判断出波的传播方向；一般的判断方法是根据“平移法”或“同侧法”，或者根据“走坡法”来判断。
【解答】
根据图象可知该波的波长为，则周期；时位于坐标原点的质点从平衡位置沿轴正方向运动，在时，该质点已经振动了个周期，说明在时刻位于坐标原点的质点在平衡位置处且向下振动，该波沿轴正方向传播，根据“同侧法”可知，选项是时的波形，故B正确、ACD错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题的关键要掌握机械波产生的条件有两个：振源与介质。
明确机械波产生的条件：有振源同时还要有传播振动的介质．
【解答】
机械振动在介质中传播形成机械波，则有机械波一定存在机械振动，有机械振动不一定能够产生机械波，还需要传播振动的介质；故B正确，ACD错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：、、如果传播方向从到，采用波形微微平移的方法可以看出，、之间各个质点起始振动方向均朝下，故A正确，B错误；
C、质点在平衡位置做简谐运动，故每个质点通过平衡位置的速度最大，故C错误；
D、采用波形微微平移的方法可以看出，、之间各个质点起始振动方向与波的传播方向有关，故D错误；
故选：。
机械波传播的是机械振动的形式，故每个质点都在重复波源的振动，只是开始振动的时刻不同．
本题关键是明确波动与振动的联系，注意每个质点的起振方向均相同，基础问题．
8.【答案】
【解析】解：波动图象是反映同一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，可知甲图为波的图象。振动图象反映的是质点的位移随时间的变化规律，可知乙图为振动图象。
故选：。
看坐标轴含义判断图象的性质；振动图象反映的是质点的位移随时间的变化规律，波动图象是反映同一时刻各个质点偏离平衡位置的位移．
本题关键是明确波动图象与振动图象的区别，波动图象是反映同一时刻各个质点的位移情况，振动图象是反映同一个质点在不同时刻的位移情况，基础题目．
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查机械波的形成与传播，属于容易题，只要知道后面的点是重复前面质点的运动；要明确各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不向前移动。
根据质点带动法判断各点的运动方向，即后一质点重复前一质点的运动；当质点衡位置时速度增大，相反速度减小．加速度大小与位移大小总是成正比。
【解答】
根据质点带动法判断各点的运动方向，即后一质点重复前一质点的运动，各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不向前移动。
由质点带动法知，若波沿轴正方向传播，则正向平衡位置运动，速度增大，故A正确，B错误；
由质点带动法知，若波形沿轴负方向传播，则质点向下运动，即沿轴负方向运动，故C错误，D正确。
故选AD。
11.【答案】同一直线 介质
【解析】解：纵波就是振动质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波，气态、液态、固态各种介质都能产生纵波。
故答案为：同一直线，介质
从横波和纵波的定义和特点求解。
本题考查纵波的定义和产生波的介质，请同学们熟悉波的分类及其特点。
12.【答案】不是 不是
【解析】解：风吹麦浪是由于各处的麦子同时受到风的作用而运动形成的，没有振动形式的传播和带动，所以麦子的运动形成的不是波；
在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。
故答案为：不是；不是。
明确波的定义，知道一般的物体都是由大量相互作用着的质点所组成的，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，这样就形成了波。
本题考查机械波的定义，要注意理解波的性质，明确波的形成原因；在生活中能正确区分是否一些运动性质属于波动。
13.【答案】解：机械振动在介质中的传播称为机械波，持续振动的物体叫波源，传播振动的物体成为介质，波源振动带动邻近质点依次振动从而把波源的振动形式和能量传播出去。
机械波传播的是波源的振动形式，也是波源的能量，介质中原本静止的质点随着波的传来而振动说明获得了能量，同时还带动其相邻的质点运动，故需向相邻质点传输能量。
答：详见解析。
【解析】机械波的传播需要介质，频率由波源决定，在传播的过程中，向前传播的是波的形式和能量，质点不随波迁移。
本题考查对机械波基本知识的理解和掌握情况。要理解并掌握机械波的基本特点：“不随波逐流”，频率由波源决定，质点的起振方向与波源的起振方向相同。
14.【答案】解：因地震波中纵波的波速大于横波的波速，纵波首先传播到震源上方的观测点，震源在地面下，故在观测点首先观测到的是上下振动，然后才是左右振动。
联立解得
答：则在观测点首先观测到的是上下振动；
震源距观测点的距离为。
【解析】已知波速和时间差，根据求解两个时间后相减即可。
本题主要考查了波的传播，解题关键是掌握波在介质中匀速传播，根据波的传播速度确定首先到达的是纵波，且明确横波和纵波的区别。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共9小题，共54.0分）
下列说法正确的是( )
A. 机械波的振幅与介质有关，与波源无关 B. 机械波的传播速度与波源有关，与介质无关
C. 机械波的传播速度由介质本身的性质决定 D. 形成纵波的质点，随波一起发生迁移
将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到点下列判断正确的是( )
A. 手的起振方向向下
B. 若减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化
C. 若增大手的振动频率，绳波的波长将增大
D. 若停止手的振动，绳中波形立即消失
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，介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
一列横波向右传播，某时刻介质中质点的位置如图．周期后，质点位于平衡位置的
A. 上方，且向上运动 B. 下方，且向上运动 C. 上方，且向下运动 D. 下方，且向下运动
一列沿轴正方向传播的简谐横波，传播速度，时位于坐标原点的质点从平衡位置沿轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形( )
A. B.
C. D.
关于机械振动和机械波，以下说法正确的是( )
A. 要产生机械波，有波源就可以 B. 要产生机械波，必须要有波源和介质
C. 要产生机械波，有介质就可以 D. 要产生机械波，不需要有波源和介质
如图所示，有一脉冲波在、之间传播，下列说法中，正确的有( )
A. 如果传播方向从到，则、之间各个质点起始振动方向均朝上
B. 如果传播方向从到，则、之间各个质点起始振动方向均朝下
C. 、之间各个质点起始振动速度为零
D. 、之间各个质点起始振动方向与波的传播方向无关
根据如图所列的两图象，分别判断它们属于何种图象( )
A. 甲是振动图象，乙是波动图象 B. 都是波动图象
C. 甲是波动图象，乙是振动图象 D. 都是振动图象
一列机械波由波源传到点然后再传到点，则以下说法中正确的是
A. 波由传到就是质点由运动到 B. 质点和质点振动频率不相同
C. 质点和质点在任一时刻的速度相同 D. 质点开始振动的时刻比质点早
二、多选题（本大题共1小题，共8.0分）
一列简谐横波在轴上传播，某时刻的波形如图所示，关于波的传播方向与此时质点、的运动情况，下列叙述正确的是( )
A. 若波沿轴正方向传播，质点的速度将增大
B. 若波沿轴正方向传播，质点的速度将减小
C. 若波沿轴负方向传播，质点将向轴正方向运动
D. 若波沿轴负方向传播，质点将向轴负方向运动
三、填空题（本大题共2小题，共14.0分）
质点振动方向和波的传播方向在______上的波叫纵波；纵波可以产生在气态、液态、固态的各种______中。
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”
四、简答题（本大题共1小题，共10.0分）
机械波是怎样产生的？为什么说波是传播能量的一种方式？
五、计算题（本大题共1小题，共14.0分）
发生地震时会同时产生纵波和横波，若已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为和，在震源上方某观测点记录下震源发出的纵波和横波到达观测站的时间差为。
则在观测点首先观测到的是上下振动还是左右振动？
求震源距观测点的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
机械波的振幅等于波源的振幅，机械波的传播速度由介质决定，在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反。
考查了机械波有关基础知识，解题关键明确机械波的产生条件、传播特点，注意区分横波和纵波，在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，并不垂直，难度一般。
【解答】
A.机械波在介质的传播特点是波源的振动带动相邻质点做受迫振动，所以机械波的振幅等于波源的振幅，故A错误；
机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故B错误，C正确；
D.在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反，在平衡位置两侧往复运动，因此形成纵波的质点，不随波一起迁移，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了机械波的形成与描述，由点振动方向判断起振方向；机械波的传播速度取决于介质；根据公式可以判断波长情况；振源停止振动，波不会立即消失，而是继续向后传播。
【解答】
A.波传播过程中，所有点起振方向相同，此时点开始向上振动，所以手起振方向向上，故A错误；
B.机械波的传播速度取决于介质，所以减小频率，传播速度不变，故B正确；
C.根据公式，波速不变时，频率增大，波长减小，故C错误；
D.停止手的振动，不会产生新的波形，但原有波形会继续向后传播。
3.【答案】
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查对机械波基本知识的理解和掌握情况．
【解答】
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，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键要知道每经过半个周期的运动状态相反，能熟练运用“上下坡法”或波形平移法判断质点的振动方向．
先根据“上下坡法”判断出图示时刻质点的运动方向，再根据周期后，质点的位置与图示时刻的位移关于平衡位置对称，速度反向来分析；
【详解】
横波向右传播，根据“上下坡法”知图示时刻质点向上运动，则周期后，质点位于平衡位置的上方，且向下运动，故ABD错误，C正确．
故选C．
5.【答案】
【解析】
【分析】
分析在时刻位于坐标原点的质点所处的位置和振动方向，该波沿轴正方向传播，根据“同侧法”进行分析。
本题主要是考查了波的图像；解答本题的关键是根据质点的振动方向判断出波的传播方向；一般的判断方法是根据“平移法”或“同侧法”，或者根据“走坡法”来判断。
【解答】
根据图象可知该波的波长为，则周期；时位于坐标原点的质点从平衡位置沿轴正方向运动，在时，该质点已经振动了个周期，说明在时刻位于坐标原点的质点在平衡位置处且向下振动，该波沿轴正方向传播，根据“同侧法”可知，选项是时的波形，故B正确、ACD错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题的关键要掌握机械波产生的条件有两个：振源与介质。
明确机械波产生的条件：有振源同时还要有传播振动的介质．
【解答】
机械振动在介质中传播形成机械波，则有机械波一定存在机械振动，有机械振动不一定能够产生机械波，还需要传播振动的介质；故B正确，ACD错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：、、如果传播方向从到，采用波形微微平移的方法可以看出，、之间各个质点起始振动方向均朝下，故A正确，B错误；
C、质点在平衡位置做简谐运动，故每个质点通过平衡位置的速度最大，故C错误；
D、采用波形微微平移的方法可以看出，、之间各个质点起始振动方向与波的传播方向有关，故D错误；
故选：。
机械波传播的是机械振动的形式，故每个质点都在重复波源的振动，只是开始振动的时刻不同．
本题关键是明确波动与振动的联系，注意每个质点的起振方向均相同，基础问题．
8.【答案】
【解析】解：波动图象是反映同一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，可知甲图为波的图象。振动图象反映的是质点的位移随时间的变化规律，可知乙图为振动图象。
故选：。
看坐标轴含义判断图象的性质；振动图象反映的是质点的位移随时间的变化规律，波动图象是反映同一时刻各个质点偏离平衡位置的位移．
本题关键是明确波动图象与振动图象的区别，波动图象是反映同一时刻各个质点的位移情况，振动图象是反映同一个质点在不同时刻的位移情况，基础题目．
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查机械波的形成与传播，属于容易题，只要知道后面的点是重复前面质点的运动；要明确各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不向前移动。
根据质点带动法判断各点的运动方向，即后一质点重复前一质点的运动；当质点衡位置时速度增大，相反速度减小．加速度大小与位移大小总是成正比。
【解答】
根据质点带动法判断各点的运动方向，即后一质点重复前一质点的运动，各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不向前移动。
由质点带动法知，若波沿轴正方向传播，则正向平衡位置运动，速度增大，故A正确，B错误；
由质点带动法知，若波形沿轴负方向传播，则质点向下运动，即沿轴负方向运动，故C错误，D正确。
故选AD。
11.【答案】同一直线 介质
【解析】解：纵波就是振动质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波，气态、液态、固态各种介质都能产生纵波。
故答案为：同一直线，介质
从横波和纵波的定义和特点求解。
本题考查纵波的定义和产生波的介质，请同学们熟悉波的分类及其特点。
12.【答案】不是 不是
【解析】解：风吹麦浪是由于各处的麦子同时受到风的作用而运动形成的，没有振动形式的传播和带动，所以麦子的运动形成的不是波；
在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。
故答案为：不是；不是。
明确波的定义，知道一般的物体都是由大量相互作用着的质点所组成的，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，这样就形成了波。
本题考查机械波的定义，要注意理解波的性质，明确波的形成原因；在生活中能正确区分是否一些运动性质属于波动。
13.【答案】解：机械振动在介质中的传播称为机械波，持续振动的物体叫波源，传播振动的物体成为介质，波源振动带动邻近质点依次振动从而把波源的振动形式和能量传播出去。
机械波传播的是波源的振动形式，也是波源的能量，介质中原本静止的质点随着波的传来而振动说明获得了能量，同时还带动其相邻的质点运动，故需向相邻质点传输能量。
答：详见解析。
【解析】机械波的传播需要介质，频率由波源决定，在传播的过程中，向前传播的是波的形式和能量，质点不随波迁移。
本题考查对机械波基本知识的理解和掌握情况。要理解并掌握机械波的基本特点：“不随波逐流”，频率由波源决定，质点的起振方向与波源的起振方向相同。
14.【答案】解：因地震波中纵波的波速大于横波的波速，纵波首先传播到震源上方的观测点，震源在地面下，故在观测点首先观测到的是上下振动，然后才是左右振动。
联立解得
答：则在观测点首先观测到的是上下振动；
震源距观测点的距离为。
【解析】已知波速和时间差，根据求解两个时间后相减即可。
本题主要考查了波的传播，解题关键是掌握波在介质中匀速传播，根据波的传播速度确定首先到达的是纵波，且明确横波和纵波的区别。
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