人教版物理高三选修3-4第十二章第一节波的形成和传播同步练习
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| 名称 | 人教版物理高三选修3-4第十二章第一节波的形成和传播同步练习 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 284.0KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-06-01 16:36:47 | ||
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文档简介
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人教版物理高三选修3-4第十二章
第一节波的形成和传播同步练习
一．选择题
1．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )
A．月球太冷，声音传播太慢
B．月球上没有空气，声音无法传播
C．宇航员不适应月球，声音太轻
D．月球上太嘈杂，声音听不清楚
答案：B
解析：解答：两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件，没有介质，故B选项正确。
分析：要解答本题需掌握：声音传播需要媒介，真空不能传声。
2．在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈的向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将( )
A．随波纹漂向湖岸 B．不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置上下振动
答案：D
解析：解答：介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，介质质点只在自己的平衡位置附近振动，向外传播的只是振动形式和能量，生活中，水面上的一些漂浮物会沿波向外移动，是因为外界另外一些因素的干扰，如风的吹动等，故D正确。
分析：根据机械波向前传播的过程中，介质中质点在各自的平衡附近在振动，而不随波向前迁移，分析小木条的运动情况。
3．机械波在介质中传播时，下列说法中正确的是 ( )
A．各质点都在各自的平衡位置附近振动
B．相邻质点间必有相互作用力
C．前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点
D．各质点也随波的传播而迁移
答案：ABC
解析：解答：机械波在介质中传播时，由于各质点间的相互作用力，前一质点带动相邻的后一质点在其平衡位置附近振动，但各质点并不随波迁移，所以A、B、C正确，D错误。
分析：波传播过程中介质中各质点只在各自的平衡位置附近做受迫振动，并不随波一起迁移，传播的只是振动形式和能量，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
4．地震产生的巨大能量以波的形式向远处传播，称为地震波，下列说法中不正确的是( )
A．地震波是由机械振动引起的机械波
B．只要波源停止振动，地震波的传播就会立即停止
C．地震波既有横波，也有纵波
D．地震波具有的能量，随着波的传播将愈来愈强
答案：BD
解析：解答：地震波是机械波，是由机械振动引起的，故A正确；波源停止振动后，波要继续向前传播，不会立即停止，故B错误；地震波有横波成分，也有纵波成分，故C正确；地震波具有能量，随着传播将愈来愈弱，故D错误。
分析：纵波使地面发生上下振动，而横波使地面发生前后、左右晃动．根据北川感觉到的上下颠簸和水平晃动的先后顺序可以判断纵波和横波的快慢；而在某一位置感觉到两种地震感觉的强度不同可以判断能量衰减的快慢。
5．一列机械波由波源向周围传播开去，则( )
A．介质中各质点由近及远地传播开去
B．波源的振动形式由近及远地传播开去
C．介质中各质点只是振动而没有迁移
D．介质中各质点振动的能量由近及远地传播开去
答案：BCD
解析：解答：机械波向外传播，传播出去的是振动的形式，携带出去的是能量和信息，质点不随波的传播而迁移，故选项B、C、D正确。
分析：有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系．振源的振动使质点一个被一个带动，且与振源振动相同，同时总滞后前一个质点．从而形成波并由近及远传播。
6．关于机械波的说法正确的是( )
A．相邻的质点要相互做功
B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能
C．振源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．波中各质点振动频率是相同的
答案：ACD
解析：解答：机械波在传播过程中，就是靠前后相邻质点相互做功传递能量和信息的，A正确；介质中各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，B错误；各个质点的振动形式与频率都由振源决定，C、D正确。
分析：机械波传播过程中，介质中各个质点间存在相互作用力，要相互做功；机械波传播时质点不随波向前移动；质点的起振方向与波源的起振方向是相同的；各质点振动频率等于波的频率。
7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A．振动是波的成因，波是振动的传播
B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，波立即停止传播
答案：AB
解析：解答：机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点依次带动，由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确．波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误．波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播，选项D错误。
分析：形成机械波的条件是：一是机械振动；二是有传播振动的介质．介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同．波源停振时，介质中的波动不会立即停止。
8．机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波．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
答案：BC
解析：解答：在横波中质点的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对；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对，D错。
分析：振子在弹簧作用下做简谐运动，振子的振动周期与振幅无关．波的传播速度由介质的本身性质决定，且振动速度是变化的，在平衡位置速度最大．当固有周期等于策动力周期时，则会发生共振现象。
9．一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是( )
A．a和c B．a和d
C．b和c D．b和d
答案：BC
解析：解答：若波向右传播，则a、d向上振动，b、c向下振动；若波向左传播，则a、d向下振动，b、c向上振动。
分析：根据波的传播方向，通过上下坡法得出质点的振动方向，从而确定哪些点运动方向相同。
10．如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是( )
A．向左 B．向右
C．向下 D．向上
答案：D
解析：解答：由于波向右传播，各质点开始振动的方向与最前面质点开始振动方向相同，即A点开始振动方向与B点相同，向上振动，D正确。
分析：根据质点起振动方向与波源起振方向相同，确定B点的振动方向来判断出A点刚开始的振动方向。
11．如图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形，则质点P刚开始振动时的方向和波的性质，下列判断正确的是( )
A．向上、横波 B．向下、横波
C．向左、纵波 D．向右、纵波
答案：A
解析：解答：由于波源带动了后面的质点依次振动，且后面的质点总是重复前面质点的振动状态，所以介质中各质点开始振动时的方向都与波源开始振动时的方向相同，此时波刚传播至Q点，Q点前面的相邻质点在上方，故Q点将向上运动，则P点起振方向向上．由波形图可知，该波为横波，故A正确。
分析：由题，p点为振源，波从右向左传播，介质中各质点起振的方向与振源起振方向相同，由图上最左端的质点的振动方向判断。
12．如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经 QUOTE EMBED Equation.DSMT4 质点1开始振动，则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是 ( )
A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚
B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的
C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后 QUOTE EMBED Equation.DSMT4
D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
答案：ACD
解析：解答：从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A正确，B错误;质点7与质点8比较，质点7是质点8的前质点，7、8质点间的振动步调相差 QUOTE EMBED Equation.DSMT4 ，故C正确;质点9比质点1晚2T开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，D正确。
分析：解答本题时要注意把握以下两点:(1)各个质点开始振动方向与波源处质点(质点1)起振方向相同，即向下。(2)后面的质点重复波源处质点的运动，即起振后经过到达平衡位置正下方最大位移处，但依次滞后。
13．一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是( )
A．波水平向右传播
B．质点H与质点F的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时刻质点C的加速度为零
答案：C
解析：解答：由于质点F要追随和它邻近的并且离波源稍近的质点运动，又知道质点F的运动方向是向下的，则与它邻近的离波源稍近的质点的位置应在它的下方，对照图像可以判定出波源在质点F的右方，故波是向左传播的，所以选项A是错误的。与质点H邻近的并且离波源稍近的质点I的位置在质点H的上方，则质点H的运动方向是向上的，所以选项B也是错误的。用同样的方法可以判断出质点C要向下运动直接回到平衡位置，而质点B则先向上运动到达最大位移处后，再返回平衡位置，这样质点C要比质点B先回到平衡位置，故选项C是正确的。质点C此时处在最大位移处，其加速度最大，所以选项D是错误的。
分析：简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，可运用波形平移法判断出波x轴负方向传播；质点B此时的运动方向与F的运动方向相反，向上运动，而质点C向下运动，则C先回到平衡位置；质点的加速度与位移的关系是．位移越大时，加速度越大。
14．一列简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点f的运动方向向下，则( )
A．此波朝x轴的负方向传播
B．质点d此时向下运动
C．质点b将比质点c先回到平衡位置
D．质点e此时的位移为零
答案：BCD
解析：解答：质点f向下运动，说明和它相邻的前一个质点应在它的下方，故波向右传播，A错;质点d、e在质点f的左侧，它们应向下振动，B对;质点b正向上运动，b比c先回到平衡位置，C对;质点e在平衡位置，位移为零，D对。
分析：简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，可判断出波x轴负方向传播．质点D此时的运动方向与F的运动方向相同．质点B向上运动，而质点C向下运动，则C先回到平衡位置．此时质点E的位移为零，但振幅不为零。
15．一列横波某时刻的波形如图所示，经过0．25s图中P点第一次到达波峰的位置，此后再经0．75s，P点的位移和速度可能是( )
A．位移是2cm，速度为零
B．位移是零，速度方向沿+y的方向
C．位移是-2cm，速度为零
D．位移是零，速度方向沿-y的方向
答案：BD
解析：解答：此列波没有给出传播方向，因而可能向左也可能向右，P点在平衡位置附近振动，由此入手确定0．75s后的位移和速度。
如果此波向左传播，此时P点运动方向向上，经0．25s，P点第一次到达波峰，此时经过，此后再经0．75s，即，P点到达平衡位置并向上运动，故B正确;如果此波向右传播，此时P点向下运动，经0．25s，P点第一次到达波峰，此时经，此后再经0．75s，即3个后，P点到达平衡位置并向下运动，故D正确。
分析：根据题意可知，经过0．25s，图中P点第1次到达波峰位置，要分两种情况：波向左传播与向右传播．因此从而确定波传播的周期，再经过0．75s．根据波的传播方向来确定P点的位移和速度情况。
二．填空题
16． 如图5所示是沿绳向右传播的一列横波， 点正处于波峰，它此时具有最 (填“大”或“小”)的位移，最 (填 “大”或“小”)的加速度，最 (填“大”或“小”)的速度．再经 ，A第一次回到平衡位置．
INCLUDEPICTURE "../../../../../../莫成程/幻灯片/2014/同步/物理/人教版选修3-4/《课时作业与单元检测》Word版文档/D119.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../D119.TIF" \* MERGEFORMAT
答案： C|大|大|小|
解析：解答：A点处于波谷位置，再经过，将第一次回到平衡位置．
分析：利用各质点在平衡位置附近做简谐运动判断质点的振动情况，知道在波峰和波谷处加速度最大，在平衡位置处速度最大。
17． 如图所示是沿绳向右传出的一列横波。回答下列问题：
①速度最大的点是 ；
②第5点所在的位置是波的 。
答案：3、7|波峰
解析：解答：(1)质点运动到平衡位置时，速度最大，从图中可以看出，3、7速度最大；(2)从图中可以看出第5点位于波峰。
分析：利用各质点在平衡位置附近做简谐运动判断质点的振动情况，知道在波峰和波谷处加速度最大，在平衡位置处速度最大。
18． AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始振动的速度方向是 ，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动的速度方向是 。
答案：向下(-y方向)|向上(+y方向)
解析：解答：当波从A向B传播时，从图中可以看出波刚要引起B点向下振动，每一个后面的质点都是靠前面的质点这样带动，包括波源和波源后面的质点间的带动也是如此。所以，绳上质点开始振动的速度方向是向下(-y方向)的，同理可以判断，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动时的速度方向是向上(+y方向)的。
分析：绳波理解三个关键点(1)结合绳波特点，记住绳波是横波。(2)结合绳波形成过程，理解好各质点“依次、带动、重复”的含义。(3)结合绳波的传播特点，理解所有波的传播实质，即振动形式和波源的能量。
19． 振动在 中传播，形成机械波．介质中有机械波传播时， 并不随波一起传播，传播的只是 这种运动形式．波不但能传递 ，也可以传递 ．
答案：机械|介质|介质本身|振动|能量|信息
解析：解答：机械振动在介质中的传播，形成机械波，介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，传播的只是振动这种运动的形式。波不但能传递能量，也可以传递信息。
分析：各种概念牢固掌握。
20． 质点的振动方向与波的传播方向 的波，叫做横波．在横波中， 叫做波峰， 叫做波谷，质点的振动方向与波的传播方向在 的波，叫做纵波，在纵波中， 的位置叫做密部， 的位置叫做疏部．
答案：相互垂直|凸起的最高处|凹下的最低处|同一直线上|质点分布最密|质点分布最疏
解析：解答：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫做横波。
分析：各种概念牢固掌握。
三．解答题
21．中有名句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉余音未绝，分析其原因可能是什么？
答案：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波;随着能量的减弱，钟声逐渐消失。
解析：解答：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波;随着能量的减弱，钟声逐渐消失。
分析：声音是由发声体振动产生的，振动停止，发声也就停止。
22． 如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、…、h等质点这一
时刻的速度方向．
INCLUDEPICTURE "../../../../../../莫成程/幻灯片/2014/同步/物理/人教版选修3-4/《课时作业与单元检测》Word版文档/D114.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../D114.TIF" \* MERGEFORMAT
答案：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点可知d点的振动．d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大也向上，同理以g为参照点，可知h点速度向上．
解析：解答：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点可知d点的振动．d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大也向上，同理以g为参照点，可知h点速度向上．
分析：简谐横波传播时没有能量损失，各质点的振幅相同．根据波的传播方向，可判断质点的振动方向。
23． 当将小闹钟放在空气中时，我们可以清晰地听到小闹钟发出的闹铃声，现在我们将小闹钟放进密封的玻璃罩内，并将玻璃罩内的空气通过阀门抽出，使罩内形成真空，当小闹钟闹铃响时还能听到声音吗 为什么
答案：因为声波的传播需要介质，在真空中没有传播声波的介质，所以无法听到闹铃声。
解析：解答：因为声波的传播需要介质，在真空中没有传播声波的介质，所以无法听到闹铃声。
分析：声音的传播需要介质，声音可以在气体、液体和固体中传播，但不能在真空中传播。
24． 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T/4形成的绳波，试画出再经过3T/4形成的绳波．
答案：由题意可知，经过，波沿绳传播到第5个质点，再经，沿绳传播到第17个质点，且质点刚要向下振动，质点1回到平衡位置刚要向下振动，此时绳波为：
解析：解答：由题意可知，经过，波沿绳传播到第5个质点，再经，沿绳传播到第17个质点，且质点刚要向下振动，质点1回到平衡位置刚要向下振动，此时绳波为：
分析：根据波的传播来画质点的振动方向。
25． 已知某地震中纵波与横波的传播速度分别为9．1 km/s和3．7 km/s．某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为7．8 s，若机械波在地面内是匀速传播的，且传播的速度v、传播的距离s和传播距离s所用的时间t满足v＝．请你通过分析计算来完成下面问题．
(1)求地震中心到此地震观测中心的距离．
答案：设地震中心到观测中心的距离为x km，则有：，解得。
(2)请你分析在观测中心的工作人员当时所感觉到的地面振动方向．(设震源在地震观测中心正下方，工作人员对地面振动方向的感觉用“上下振动”、“左右晃动”来说明)
答案：由于纵波传播得快，故地震发生时纵波最先到达观测中心，因此在那里的人们先是感到地面上下振动，当横波到达后，又增加了左右晃动的感觉．
解析：解答：(1)设地震中心到观测中心的距离为x km，则有：，解得。(2)由于纵波传播得快，故地震发生时纵波最先到达观测中心，因此在那里的人们先是感到地面上下振动，当横波到达后，又增加了左右晃动的感觉．
分析：可以假设震中到震源处的距离为s，然后根据横波和纵波传播相同距离的时间差列出一个方程，求出观测站到地震处的距离。
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人教版物理高三选修3-4第十二章
第一节波的形成和传播同步练习
一．选择题
1．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )
A．月球太冷，声音传播太慢
B．月球上没有空气，声音无法传播
C．宇航员不适应月球，声音太轻
D．月球上太嘈杂，声音听不清楚
答案：B
解析：解答：两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件，没有介质，故B选项正确。
分析：要解答本题需掌握：声音传播需要媒介，真空不能传声。
2．在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈的向外传播，当波传播到小木条处时，小木条将( )
A．随波纹漂向湖岸 B．不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置上下振动
答案：D
解析：解答：介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，介质质点只在自己的平衡位置附近振动，向外传播的只是振动形式和能量，生活中，水面上的一些漂浮物会沿波向外移动，是因为外界另外一些因素的干扰，如风的吹动等，故D正确。
分析：根据机械波向前传播的过程中，介质中质点在各自的平衡附近在振动，而不随波向前迁移，分析小木条的运动情况。
3．机械波在介质中传播时，下列说法中正确的是 ( )
A．各质点都在各自的平衡位置附近振动
B．相邻质点间必有相互作用力
C．前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点
D．各质点也随波的传播而迁移
答案：ABC
解析：解答：机械波在介质中传播时，由于各质点间的相互作用力，前一质点带动相邻的后一质点在其平衡位置附近振动，但各质点并不随波迁移，所以A、B、C正确，D错误。
分析：波传播过程中介质中各质点只在各自的平衡位置附近做受迫振动，并不随波一起迁移，传播的只是振动形式和能量，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
4．地震产生的巨大能量以波的形式向远处传播，称为地震波，下列说法中不正确的是( )
A．地震波是由机械振动引起的机械波
B．只要波源停止振动，地震波的传播就会立即停止
C．地震波既有横波，也有纵波
D．地震波具有的能量，随着波的传播将愈来愈强
答案：BD
解析：解答：地震波是机械波，是由机械振动引起的，故A正确；波源停止振动后，波要继续向前传播，不会立即停止，故B错误；地震波有横波成分，也有纵波成分，故C正确；地震波具有能量，随着传播将愈来愈弱，故D错误。
分析：纵波使地面发生上下振动，而横波使地面发生前后、左右晃动．根据北川感觉到的上下颠簸和水平晃动的先后顺序可以判断纵波和横波的快慢；而在某一位置感觉到两种地震感觉的强度不同可以判断能量衰减的快慢。
5．一列机械波由波源向周围传播开去，则( )
A．介质中各质点由近及远地传播开去
B．波源的振动形式由近及远地传播开去
C．介质中各质点只是振动而没有迁移
D．介质中各质点振动的能量由近及远地传播开去
答案：BCD
解析：解答：机械波向外传播，传播出去的是振动的形式，携带出去的是能量和信息，质点不随波的传播而迁移，故选项B、C、D正确。
分析：有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系．振源的振动使质点一个被一个带动，且与振源振动相同，同时总滞后前一个质点．从而形成波并由近及远传播。
6．关于机械波的说法正确的是( )
A．相邻的质点要相互做功
B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能
C．振源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．波中各质点振动频率是相同的
答案：ACD
解析：解答：机械波在传播过程中，就是靠前后相邻质点相互做功传递能量和信息的，A正确；介质中各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，B错误；各个质点的振动形式与频率都由振源决定，C、D正确。
分析：机械波传播过程中，介质中各个质点间存在相互作用力，要相互做功；机械波传播时质点不随波向前移动；质点的起振方向与波源的起振方向是相同的；各质点振动频率等于波的频率。
7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A．振动是波的成因，波是振动的传播
B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C．波的传播速度就是质点振动的速度
D．波源停止振动时，波立即停止传播
答案：AB
解析：解答：机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点依次带动，由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确．波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误．波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播；当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，即波不会停止传播，选项D错误。
分析：形成机械波的条件是：一是机械振动；二是有传播振动的介质．介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同．波源停振时，介质中的波动不会立即停止。
8．机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波．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
答案：BC
解析：解答：在横波中质点的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对；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对，D错。
分析：振子在弹簧作用下做简谐运动，振子的振动周期与振幅无关．波的传播速度由介质的本身性质决定，且振动速度是变化的，在平衡位置速度最大．当固有周期等于策动力周期时，则会发生共振现象。
9．一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是( )
A．a和c B．a和d
C．b和c D．b和d
答案：BC
解析：解答：若波向右传播，则a、d向上振动，b、c向下振动；若波向左传播，则a、d向下振动，b、c向上振动。
分析：根据波的传播方向，通过上下坡法得出质点的振动方向，从而确定哪些点运动方向相同。
10．如图所示为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形，由图可判断出A点刚开始的振动方向是( )
A．向左 B．向右
C．向下 D．向上
答案：D
解析：解答：由于波向右传播，各质点开始振动的方向与最前面质点开始振动方向相同，即A点开始振动方向与B点相同，向上振动，D正确。
分析：根据质点起振动方向与波源起振方向相同，确定B点的振动方向来判断出A点刚开始的振动方向。
11．如图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形，则质点P刚开始振动时的方向和波的性质，下列判断正确的是( )
A．向上、横波 B．向下、横波
C．向左、纵波 D．向右、纵波
答案：A
解析：解答：由于波源带动了后面的质点依次振动，且后面的质点总是重复前面质点的振动状态，所以介质中各质点开始振动时的方向都与波源开始振动时的方向相同，此时波刚传播至Q点，Q点前面的相邻质点在上方，故Q点将向上运动，则P点起振方向向上．由波形图可知，该波为横波，故A正确。
分析：由题，p点为振源，波从右向左传播，介质中各质点起振的方向与振源起振方向相同，由图上最左端的质点的振动方向判断。
12．如图所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经 QUOTE EMBED Equation.DSMT4 质点1开始振动，则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中正确的是 ( )
A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚
B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的
C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后 QUOTE EMBED Equation.DSMT4
D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动
答案：ACD
解析：解答：从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A正确，B错误;质点7与质点8比较，质点7是质点8的前质点，7、8质点间的振动步调相差 QUOTE EMBED Equation.DSMT4 ，故C正确;质点9比质点1晚2T开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，D正确。
分析：解答本题时要注意把握以下两点:(1)各个质点开始振动方向与波源处质点(质点1)起振方向相同，即向下。(2)后面的质点重复波源处质点的运动，即起振后经过到达平衡位置正下方最大位移处，但依次滞后。
13．一列横波在某时刻的波形图像如图所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是( )
A．波水平向右传播
B．质点H与质点F的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时刻质点C的加速度为零
答案：C
解析：解答：由于质点F要追随和它邻近的并且离波源稍近的质点运动，又知道质点F的运动方向是向下的，则与它邻近的离波源稍近的质点的位置应在它的下方，对照图像可以判定出波源在质点F的右方，故波是向左传播的，所以选项A是错误的。与质点H邻近的并且离波源稍近的质点I的位置在质点H的上方，则质点H的运动方向是向上的，所以选项B也是错误的。用同样的方法可以判断出质点C要向下运动直接回到平衡位置，而质点B则先向上运动到达最大位移处后，再返回平衡位置，这样质点C要比质点B先回到平衡位置，故选项C是正确的。质点C此时处在最大位移处，其加速度最大，所以选项D是错误的。
分析：简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，可运用波形平移法判断出波x轴负方向传播；质点B此时的运动方向与F的运动方向相反，向上运动，而质点C向下运动，则C先回到平衡位置；质点的加速度与位移的关系是．位移越大时，加速度越大。
14．一列简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点f的运动方向向下，则( )
A．此波朝x轴的负方向传播
B．质点d此时向下运动
C．质点b将比质点c先回到平衡位置
D．质点e此时的位移为零
答案：BCD
解析：解答：质点f向下运动，说明和它相邻的前一个质点应在它的下方，故波向右传播，A错;质点d、e在质点f的左侧，它们应向下振动，B对;质点b正向上运动，b比c先回到平衡位置，C对;质点e在平衡位置，位移为零，D对。
分析：简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，可判断出波x轴负方向传播．质点D此时的运动方向与F的运动方向相同．质点B向上运动，而质点C向下运动，则C先回到平衡位置．此时质点E的位移为零，但振幅不为零。
15．一列横波某时刻的波形如图所示，经过0．25s图中P点第一次到达波峰的位置，此后再经0．75s，P点的位移和速度可能是( )
A．位移是2cm，速度为零
B．位移是零，速度方向沿+y的方向
C．位移是-2cm，速度为零
D．位移是零，速度方向沿-y的方向
答案：BD
解析：解答：此列波没有给出传播方向，因而可能向左也可能向右，P点在平衡位置附近振动，由此入手确定0．75s后的位移和速度。
如果此波向左传播，此时P点运动方向向上，经0．25s，P点第一次到达波峰，此时经过，此后再经0．75s，即，P点到达平衡位置并向上运动，故B正确;如果此波向右传播，此时P点向下运动，经0．25s，P点第一次到达波峰，此时经，此后再经0．75s，即3个后，P点到达平衡位置并向下运动，故D正确。
分析：根据题意可知，经过0．25s，图中P点第1次到达波峰位置，要分两种情况：波向左传播与向右传播．因此从而确定波传播的周期，再经过0．75s．根据波的传播方向来确定P点的位移和速度情况。
二．填空题
16． 如图5所示是沿绳向右传播的一列横波， 点正处于波峰，它此时具有最 (填“大”或“小”)的位移，最 (填 “大”或“小”)的加速度，最 (填“大”或“小”)的速度．再经 ，A第一次回到平衡位置．
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答案： C|大|大|小|
解析：解答：A点处于波谷位置，再经过，将第一次回到平衡位置．
分析：利用各质点在平衡位置附近做简谐运动判断质点的振动情况，知道在波峰和波谷处加速度最大，在平衡位置处速度最大。
17． 如图所示是沿绳向右传出的一列横波。回答下列问题：
①速度最大的点是 ；
②第5点所在的位置是波的 。
答案：3、7|波峰
解析：解答：(1)质点运动到平衡位置时，速度最大，从图中可以看出，3、7速度最大；(2)从图中可以看出第5点位于波峰。
分析：利用各质点在平衡位置附近做简谐运动判断质点的振动情况，知道在波峰和波谷处加速度最大，在平衡位置处速度最大。
18． AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始振动的速度方向是 ，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动的速度方向是 。
答案：向下(-y方向)|向上(+y方向)
解析：解答：当波从A向B传播时，从图中可以看出波刚要引起B点向下振动，每一个后面的质点都是靠前面的质点这样带动，包括波源和波源后面的质点间的带动也是如此。所以，绳上质点开始振动的速度方向是向下(-y方向)的，同理可以判断，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动时的速度方向是向上(+y方向)的。
分析：绳波理解三个关键点(1)结合绳波特点，记住绳波是横波。(2)结合绳波形成过程，理解好各质点“依次、带动、重复”的含义。(3)结合绳波的传播特点，理解所有波的传播实质，即振动形式和波源的能量。
19． 振动在 中传播，形成机械波．介质中有机械波传播时， 并不随波一起传播，传播的只是 这种运动形式．波不但能传递 ，也可以传递 ．
答案：机械|介质|介质本身|振动|能量|信息
解析：解答：机械振动在介质中的传播，形成机械波，介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，传播的只是振动这种运动的形式。波不但能传递能量，也可以传递信息。
分析：各种概念牢固掌握。
20． 质点的振动方向与波的传播方向 的波，叫做横波．在横波中， 叫做波峰， 叫做波谷，质点的振动方向与波的传播方向在 的波，叫做纵波，在纵波中， 的位置叫做密部， 的位置叫做疏部．
答案：相互垂直|凸起的最高处|凹下的最低处|同一直线上|质点分布最密|质点分布最疏
解析：解答：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫做横波。
分析：各种概念牢固掌握。
三．解答题
21．中有名句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉余音未绝，分析其原因可能是什么？
答案：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波;随着能量的减弱，钟声逐渐消失。
解析：解答：停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波;随着能量的减弱，钟声逐渐消失。
分析：声音是由发声体振动产生的，振动停止，发声也就停止。
22． 如图所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d、…、h等质点这一
时刻的速度方向．
INCLUDEPICTURE "../../../../../../莫成程/幻灯片/2014/同步/物理/人教版选修3-4/《课时作业与单元检测》Word版文档/D114.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../D114.TIF" \* MERGEFORMAT
答案：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点可知d点的振动．d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大也向上，同理以g为参照点，可知h点速度向上．
解析：解答：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点．此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点可知d点的振动．d点的振动滞后于c点，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前于b，已回到平衡位置，速度最大也向上，同理以g为参照点，可知h点速度向上．
分析：简谐横波传播时没有能量损失，各质点的振幅相同．根据波的传播方向，可判断质点的振动方向。
23． 当将小闹钟放在空气中时，我们可以清晰地听到小闹钟发出的闹铃声，现在我们将小闹钟放进密封的玻璃罩内，并将玻璃罩内的空气通过阀门抽出，使罩内形成真空，当小闹钟闹铃响时还能听到声音吗 为什么
答案：因为声波的传播需要介质，在真空中没有传播声波的介质，所以无法听到闹铃声。
解析：解答：因为声波的传播需要介质，在真空中没有传播声波的介质，所以无法听到闹铃声。
分析：声音的传播需要介质，声音可以在气体、液体和固体中传播，但不能在真空中传播。
24． 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T/4形成的绳波，试画出再经过3T/4形成的绳波．
答案：由题意可知，经过，波沿绳传播到第5个质点，再经，沿绳传播到第17个质点，且质点刚要向下振动，质点1回到平衡位置刚要向下振动，此时绳波为：
解析：解答：由题意可知，经过，波沿绳传播到第5个质点，再经，沿绳传播到第17个质点，且质点刚要向下振动，质点1回到平衡位置刚要向下振动，此时绳波为：
分析：根据波的传播来画质点的振动方向。
25． 已知某地震中纵波与横波的传播速度分别为9．1 km/s和3．7 km/s．某地震观测中心记录到两种波到达的时间差为7．8 s，若机械波在地面内是匀速传播的，且传播的速度v、传播的距离s和传播距离s所用的时间t满足v＝．请你通过分析计算来完成下面问题．
(1)求地震中心到此地震观测中心的距离．
答案：设地震中心到观测中心的距离为x km，则有：，解得。
(2)请你分析在观测中心的工作人员当时所感觉到的地面振动方向．(设震源在地震观测中心正下方，工作人员对地面振动方向的感觉用“上下振动”、“左右晃动”来说明)
答案：由于纵波传播得快，故地震发生时纵波最先到达观测中心，因此在那里的人们先是感到地面上下振动，当横波到达后，又增加了左右晃动的感觉．
解析：解答：(1)设地震中心到观测中心的距离为x km，则有：，解得。(2)由于纵波传播得快，故地震发生时纵波最先到达观测中心，因此在那里的人们先是感到地面上下振动，当横波到达后，又增加了左右晃动的感觉．
分析：可以假设震中到震源处的距离为s，然后根据横波和纵波传播相同距离的时间差列出一个方程，求出观测站到地震处的距离。
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