3.1 波的形成——高二物理人教版(2019)选择性必修一随堂小练
1.地震波既有纵波也有横波,若某地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度,则震源正上方的房屋( )
A.同时上下振动和左右摇动 B.先左右摇动后上下振动
C.先上下振动后左右摇动 D.只上下振动
2.关于机械波,下列说法中正确的是( )
A.波的传播过程就是介质中质点的迁移过程
B.波的传播过程就是振动能量的传递过程
C.波的传播方向就是质点振动的方向
D.波的传播速度就是质点振动的速度
3.关于振动和波的关系,下列说法正确的是( )
A.有机械波必有振动
B.有机械振动必有波
C.离波源远的质点振动周期长
D.波源停止振动时,介质中的波动立即停止
4.如图为以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。下列判断正确的是( )
A.这列机械波为纵波
B.质点P从平衡位置开始振动时,其运动方向向上
C.质点Q从平衡位置开始振动时,其运动方向向下
D.机械波传到Q时,质点P恰好振动了1个周期
5.下列关于纵波的说法中,正确的是( )
A.在纵波中,波的传播方向就是质点的振动方向
B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上
C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
D.纵波也有波峰和波谷
6.将一个小石子扔进平静的湖水中,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,则树叶将( )
A.渐渐漂向湖心 B.渐渐漂向湖边
C.在原处上下振动 D.沿着波纹做圆周运动
7.下列关于横波与纵波的说法中,正确的是( )
A.振源上下振动形成的波是横波
B.振源振动方向与波的传播方向相互垂直,形成的是横波
C.振源左右振动形成的波是纵波
D.在固体中传播的波一定是横波
8.一根粗细均匀的绳子,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。则该波的( )
A.波速变大 B.波长变大 C.周期变大 D.频率变大
9.如图所示,x轴上一波源在原点O处,。时,波源从平衡位置开始竖直向上振动,形成分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波,时,质点a第一次到达最高点,同时质点c刚好开始振动。下列说法正确的是( )
A.该波的周期为12 s
B.该波的波速为0.5 m/s
C.时,b处的质点正在向下运动
D.若波源停止振动,则三点处的质点将同时停止振动
10.下列说法正确的是( )
A.同一波面上的各质点振动情况完全相同
B.同一振源的不同波面上的质点的振动情况一定不同
C.球面波是以波源为中心的一个个球面
D.无论怎样的波,波线都始终和波面垂直
11.下列有关横波与纵波的说法正确的是( )
A.沿水平方向传播的波为横波
B.纵波可以在固态、液态、气态介质中传播
C.纵波与横波不可以同时在同一介质中传播
D.凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波
12.一列简谐横波在均匀介质中向左右两边传播,波源S振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s。已知介质中两质点分别位于波源S的左右两侧,且和S的平衡位置在同一条直线上,的平衡位置到S的平衡位置的距离分别为15.8 m、14.6 m。则开始振动后,下列判断正确的是( )
A.两质点运动的方向始终相同
B.两质点运动的方向始终相反
C.当S恰好通过平衡位置时,两质点也正好通过平衡位置
D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,质点P在波峰
答案以及解析
1.答案:C
解析:纵波振动方向与波的传播方向一致,横波振动方向与波的传播方向相互垂直,由于纵波传播得快,地震发生时纵波先到达震源正上方,震源正上方房屋先上下振动后左右摇动,故选C.
2.答案:B
解析:波传播过程中,质点只在自己平衡位置附近振动,而不随波迁移,选项A错误;波的传播过程就是振动能量的传递过程,选项B正确;波的传播方向与质点振动的方向是两个不同的概念,选项C错误;波的传播速度和质点振动的速度是两个不同的概念,选项D错误.
3.答案:A
解析:机械波是机械振动在介质中的传播,有机械波一定有机械振动,但有机械振动不一定有机械波,还需要传播介质,A正确,B错误;介质中的各质点在波源带动下做受迫振动,其频率与波源振动频率相同,周期也相同,C错误;如果波源停止振动,介质中的机械波不会立即消失,而是继续向前传播,直到能量消耗完为止,D错误。故选A。
4.答案:B
解析:绳上各质点的振动方向与波的传播方向垂直,这列机械波为横波,A错误;波向右传播,根据带动法可知,质点Q从平衡位置开始振动时,运动方向向上,质点Q的起振方向与波源的起振方向相同,所以质点P从平衡位置开始振动时,其运动方向向上,B正确,C错误;由图可知,机械波传到Q时,质点P恰好振动了1.5个周期,D错误。故选B。
5.答案:B
解析:纵波中质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上,质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反,故B正确,A、C错误;纵波没有波峰和波谷,只有密部和疏部,故D错误。
6.答案:C
解析:水波传播过程中水面各质点上下振动,不随波迁移,故选C。
7.答案:B
解析:质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫作横波,质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫作纵波,A、C错误,B正确;固体中不仅仅能传播横波,也可以传播纵波,D错误。故选B。
8.答案:D
解析:由波形图可知,该波的波长逐渐减小,而波速不变,根据可知,频率变大。故选D。
9.答案:A
解析:时,质点c刚开始振动,说明该波6 s传播了6 m,故波速为,则波传播到a点所需时间时,质点a第一次到达最高点,说明a振动个周期用时3 s,即,故,A正确,B错误;波传播到b点所需时间,则时,b处的质点开始向上振动,再经3 s时间,b处的质点第一次振动到最高点,故时,b处的质点正在向上运动,C错误;根据波的传播特点知,波源停止振动,波仍然在传播,其他质点依旧在振动,而不是立即停止振动,D错误。
10.答案:ACD
解析:介质中任一波面上的各点,都可以看成发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面,同一波面上各质点的振动情况完全相同,选项A正确;不同波面上质点的振动情况可能相同,选项B错误;球面波是以波源为中心的一个个球面,选项C正确;任何波的波线都始终与波面垂直,选项D正确.
11.答案:BD
解析:振动方向与传播方向垂直的波为横波,A错误;纵波和横波都可以在固态、液态、气态介质中传播,B正确;纵波与横波可以同时在同一介质中传播,如地震波中既有横波又有纵波,C错误;振动方向与波传播方向在同一条直线上的波就是纵波,D正确.
12.答案:BD
解析:根据题意可得,周期,故波长为。令S右侧一质点为,其平衡位置到S的平衡位置的距离为15.8 m,根据对称性可知和P的振动情况完全相同,之间的距离,则的运动方向始终相反,的运动方向相反,A错误,B正确。P的平衡位置到S的平衡位置的距离的平衡位置到S的平衡位置的距离,当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰,Q在波谷,当S恰好通过平衡位置向下运动时,P在波谷,Q在波峰,C错误,D正确。