高中物理人教版选修3-4 习题 第十二章 第1节 波的形成和传播 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版选修3-4 习题 第十二章 第1节 波的形成和传播 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 81.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-25 15:48:47 | ||
图片预览
文档简介
1．(波的特点)在平静的湖面上漂着一块小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，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 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，生活中的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。
2．(振动与波的关系)关于振动与波的关系，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较慢
D．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播
答案 A
解析 机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动，A正确；但如果只有振动，而没有介质的传播，就不会有机械波的产生，B错误；因各质点的振动都是重复波源的振动，不论质点距波源多远，振动的快慢都一样，C错误；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会立即停止，D错误。
3．(振动与波的关系)沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，则( )
A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C．离波源较近的质点先停止振动，较远的质点稍后停止振动
D．离波源较远的质点先停止振动，较近的质点稍后停止振动
答案 C
解析 机械波沿绳传播时，绳上各个质点都在振动，一旦波源停止振动，离波源较近的质点先停止振动，离波源较远的质点后停止振动，故C正确。
4．(横波和纵波)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．对于纵波，介质中质点随波一起迁移
D．对于纵波，介质中质点不随波迁移
答案 D
解析 横波中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，故A、B错误；无论横波还是纵波，当有机械波在介质中传播时，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C错误，D正确。
5. (波的传播方向和质点振动方向)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P质点的振动图象是( )
答案 B
解析 由题图及波的传播与质点的振动关系可知，P质点在t＝0时刻正由平衡位置沿x轴负方向运动，故B正确，A、C、D错误。
6. (机械波的形成及特点)如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法正确的是( )
A．若M质点为波源，则M质点开始振动时方向向下
B．若M质点为波源，则P质点已经振动了T
C．若N质点为波源，则P质点已经振动了T
D．若N质点为波源，则该时刻P质点动能最大
答案 C
解析 若M质点为波源，相当于M质点追随它左边的质点振动，又因为是经过一个周期的波形，此时M质点的振动方向向上，即为开始振动时的方向，A错误；若M质点为波源，振动刚刚传到N质点，P质点已振动了T，B错误；若N质点为波源，则N质点开始振动的方向向下，P质点已振动了T，又因为此时P质点离平衡位置最远，速度为零，动能最小，故C正确，D错误。
B组：等级性水平训练
7．(横波和纵波)下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( )
A．质点上下振动形成的波是横波
B．质点左右振动形成的波是纵波
C．质点振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的波是横波
D．在固体中传播的波一定是横波
答案 C
解析 区分横波和纵波的依据是波的传播方向和质点振动方向的关系，而横波和纵波都能在固体中传播，故C正确，A、B、D错误。
8. (波的特点)(多选)如图所示是做简谐振动绳子的一段，绳中有沿绳向右传播的一列机械波，则对于该时刻下列说法中正确的是( )
A．图中3质点的速度方向向下
B．图中除1质点外，加速度最大的是5质点
C．只有3、7质点的振动频率不同，其他质点的振动频率都相同
D．各个质点振动的周期都与波源振动的周期一样
答案 ABD
解析 由于绳波是横波且向右传播，绳中左边的质点带动右边的质点振动，故2、3、4质点向下振动，6、7质点向上振动，题图时刻3、7两质点在平衡位置，速度最大，1、5两质点在最大位移处，加速度最大，故A、B正确；各质点的振动周期(或频率)由波源决定，并且与波源的振动周期(或频率)是相等的，故C错误，D正确。
9．(波的特点)(多选)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．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．除波源外，波中各质点都做受迫振动
答案 ACD
解析 机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，介质中前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；无论是横波还是纵波，波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，因此B错误；波源依次带动后面的质点振动，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确。
10．(波的特点及应用)下列关于波的应用正确的是( )
A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C．光缆是利用机械波传递信息的
D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波
答案 B
解析 机械波传播时，介质质点在各自平衡位置附近振动，质点本身并不随波迁移，所以水波并不能使河中的纸船靠近河岸，A错误；光缆是利用光波传递信息的，C错误；固体也能传播声波，D错误；声波可以在液体中传播，B正确。
11. (由振动方向判断波的传播方向)如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示。由此可判定此横波( )
A．向右传播，且此时质点B正向上运动
B．向右传播，且此时质点C正向下运动
C．向左传播，且此时质点D正向上运动
D．向左传播，且此时质点E正向下运动
答案 C
解析 先根据A向上运动，说明是跟着右边的质点在振动，说明波源在右边，可判定波向左传播，故A、B错误；已知波的传播方向，沿波的传播方向，比D、E质点更早开始振动的各自相邻的质点都在它们的位置的上方，所以D、E向上振动，而B、C向下振动，C正确，D错误。
12．(波的形成)如图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，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。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T，经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移大小为x0。下列判断正确的是( )
A．t＝时质点5的运动方向向下
B．t＝时质点7的加速度方向向上
C．t＝时质点5运动的路程为3x0
D．t＝T时质点9向下运动
答案 D
解析 经过，质点1从平衡位置运动到波峰，位移大小为x0，则振幅A＝x0，后一个质点重复前一个质点的振动，质点1开始振动时是从平衡位置开始向上振动，故质点5开始振动时也是由平衡位置开始向上振动，A错误；因为质点1到质点7的距离是质点1到质点5的距离的1.5倍，所以波从质点1传到质点7所需时间为T，故在t＝时质点7已振动T，即质点7在从平衡位置向上运动过程中，根据公式a＝－知此时质点7的加速度方向向下，B错误；在t＝时刻，质点5已振动，故其通过的路程为×4x0＝2x0，C错误；波从质点1传播到质点9所需时间为T，在t＝T时质点9已振动T，故此时质点9正通过平衡位置向下振动，D正确。
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 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，生活中的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。
2．(振动与波的关系)关于振动与波的关系，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较慢
D．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播
答案 A
解析 机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动，A正确；但如果只有振动，而没有介质的传播，就不会有机械波的产生，B错误；因各质点的振动都是重复波源的振动，不论质点距波源多远，振动的快慢都一样，C错误；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会立即停止，D错误。
3．(振动与波的关系)沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，则( )
A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C．离波源较近的质点先停止振动，较远的质点稍后停止振动
D．离波源较远的质点先停止振动，较近的质点稍后停止振动
答案 C
解析 机械波沿绳传播时，绳上各个质点都在振动，一旦波源停止振动，离波源较近的质点先停止振动，离波源较远的质点后停止振动，故C正确。
4．(横波和纵波)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．对于纵波，介质中质点随波一起迁移
D．对于纵波，介质中质点不随波迁移
答案 D
解析 横波中质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波中质点的振动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，故A、B错误；无论横波还是纵波，当有机械波在介质中传播时，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C错误，D正确。
5. (波的传播方向和质点振动方向)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P质点的振动图象是( )
答案 B
解析 由题图及波的传播与质点的振动关系可知，P质点在t＝0时刻正由平衡位置沿x轴负方向运动，故B正确，A、C、D错误。
6. (机械波的形成及特点)如图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法正确的是( )
A．若M质点为波源，则M质点开始振动时方向向下
B．若M质点为波源，则P质点已经振动了T
C．若N质点为波源，则P质点已经振动了T
D．若N质点为波源，则该时刻P质点动能最大
答案 C
解析 若M质点为波源，相当于M质点追随它左边的质点振动，又因为是经过一个周期的波形，此时M质点的振动方向向上，即为开始振动时的方向，A错误；若M质点为波源，振动刚刚传到N质点，P质点已振动了T，B错误；若N质点为波源，则N质点开始振动的方向向下，P质点已振动了T，又因为此时P质点离平衡位置最远，速度为零，动能最小，故C正确，D错误。
B组：等级性水平训练
7．(横波和纵波)下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( )
A．质点上下振动形成的波是横波
B．质点左右振动形成的波是纵波
C．质点振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的波是横波
D．在固体中传播的波一定是横波
答案 C
解析 区分横波和纵波的依据是波的传播方向和质点振动方向的关系，而横波和纵波都能在固体中传播，故C正确，A、B、D错误。
8. (波的特点)(多选)如图所示是做简谐振动绳子的一段，绳中有沿绳向右传播的一列机械波，则对于该时刻下列说法中正确的是( )
A．图中3质点的速度方向向下
B．图中除1质点外，加速度最大的是5质点
C．只有3、7质点的振动频率不同，其他质点的振动频率都相同
D．各个质点振动的周期都与波源振动的周期一样
答案 ABD
解析 由于绳波是横波且向右传播，绳中左边的质点带动右边的质点振动，故2、3、4质点向下振动，6、7质点向上振动，题图时刻3、7两质点在平衡位置，速度最大，1、5两质点在最大位移处，加速度最大，故A、B正确；各质点的振动周期(或频率)由波源决定，并且与波源的振动周期(或频率)是相等的，故C错误，D正确。
9．(波的特点)(多选)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．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动
D．除波源外，波中各质点都做受迫振动
答案 ACD
解析 机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，介质中前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；无论是横波还是纵波，波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，因此B错误；波源依次带动后面的质点振动，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确。
10．(波的特点及应用)下列关于波的应用正确的是( )
A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波
B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用
C．光缆是利用机械波传递信息的
D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波
答案 B
解析 机械波传播时，介质质点在各自平衡位置附近振动，质点本身并不随波迁移，所以水波并不能使河中的纸船靠近河岸，A错误；光缆是利用光波传递信息的，C错误；固体也能传播声波，D错误；声波可以在液体中传播，B正确。
11. (由振动方向判断波的传播方向)如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示。由此可判定此横波( )
A．向右传播，且此时质点B正向上运动
B．向右传播，且此时质点C正向下运动
C．向左传播，且此时质点D正向上运动
D．向左传播，且此时质点E正向下运动
答案 C
解析 先根据A向上运动，说明是跟着右边的质点在振动，说明波源在右边，可判定波向左传播，故A、B错误；已知波的传播方向，沿波的传播方向，比D、E质点更早开始振动的各自相邻的质点都在它们的位置的上方，所以D、E向上振动，而B、C向下振动，C正确，D错误。
12．(波的形成)如图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，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。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T，经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移大小为x0。下列判断正确的是( )
A．t＝时质点5的运动方向向下
B．t＝时质点7的加速度方向向上
C．t＝时质点5运动的路程为3x0
D．t＝T时质点9向下运动
答案 D
解析 经过，质点1从平衡位置运动到波峰，位移大小为x0，则振幅A＝x0，后一个质点重复前一个质点的振动，质点1开始振动时是从平衡位置开始向上振动，故质点5开始振动时也是由平衡位置开始向上振动，A错误；因为质点1到质点7的距离是质点1到质点5的距离的1.5倍，所以波从质点1传到质点7所需时间为T，故在t＝时质点7已振动T，即质点7在从平衡位置向上运动过程中，根据公式a＝－知此时质点7的加速度方向向下，B错误；在t＝时刻，质点5已振动，故其通过的路程为×4x0＝2x0，C错误；波从质点1传播到质点9所需时间为T，在t＝T时质点9已振动T，故此时质点9正通过平衡位置向下振动，D正确。