2019_2020学年高中物理第2章机械波1机械波的产生课件+试卷含答案+学案(3份打包)沪科版选修3_4

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名称 2019_2020学年高中物理第2章机械波1机械波的产生课件+试卷含答案+学案(3份打包)沪科版选修3_4
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2020-05-21 21:30:40

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机械波的产生
 1.知道波的形成过程,掌握机械波的概念.(重点) 2.掌握波形成的条件,知道波的特点.(重点)
3.知道波的分类,能区分什么是横波什么是纵波. 4.理解波是传播振动形式和能量的一种方式.(重点、难点)
一、机械波是怎样形成的
1.概念:物理学中,把机械振动在物质中的传播叫做机械波.传播机械波的物质称为介质.
2.产生条件
(1)要有波源.
(2)要有传播振动的介质.
3.形成过程:当手握绳端上下振动时,绳端带动相邻质点,使它也上下振动.这个质点又带动更远一些的质点……绳子的质点都很快跟着振动起来,只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动,这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波.
把定好时间的闹钟放入玻璃罩里,用抽气机抽出罩内的空气,当闹铃振动时,外面却听不到声音,这是为什么呢?
提示:因为不具备声波(机械波)的产生条件,虽有剧烈的振动,但没有传播声波(机械波)的介质,因而我们听不到声音.
二、横波与纵波
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波.
1.横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直.在横波中,凸起部分的最高处叫做波峰,凹下部分的最低处叫做波谷.
2.纵波:质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上.在纵波中,质点分布较密集的部分叫做密部,质点分布较稀疏的部分叫做疏部.
三、波传递的是能量和信息
1.机械波传播时,各质点都相继发生振动,但介质并不随波迁移,传播的是振动形式.
2.波不但传递能量,而且可以传递信息.
 机械波的形成及特点
1.形成的两个条件
要形成一列波,必须有波源,即有能够引起其他质点振动的质点,再就是必须要有介质,即传播振动的媒介.故波的形成条件为:(1)波源;(2)介质,两者缺一不可.
2.波传播的三个特点
(1)各个质点振动的周期、频率都与波源的振动周期、频率相同.
波在传播时,介质中的各个质点都跟着波源做受迫振动,由受迫振动的特点可知,每个质点的振动周期、频率都与波源的振动周期、频率相同.
(2)离波源远的质点总要落后于离波源近的质点,但各个质点的起振方向与波源的起振方向相同.
波的形成是由于离波源较近的质点带动后面离波源较远的质点,这样一个带一个振动起来,所以各质点的振动规律及振动快慢由波源决定.
(3)波传播的是振动形式和能量,而各个质点并不随波迁移.
由于质点间力的作用,先振动的质点要对相邻的后振动的质点做正功,后者对前者做负功,所以离波源近的质点将能量传递给离波源远的质点.虽然质点将这种振动形式及其能量传递出去,但各个质点并不随之迁移到远方.介质中的每一个质点都在各自的平衡位置附近振动,后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动.
 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t=0时,质点1开始向上运动,t=时,1到达最上方,5开始向上运动.问:
(1)t=时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何?
(2)t=时,质点8、12、16的运动状态如何?
[解题探究] (1)经过的时间,振动向前传播几个点?
(2)t=时刻,哪个点开始向上运动?质点1到了什么位置?
(3)t=时刻,哪个点开始向上运动?质点1到了什么位置?
[解析] 各质点在各时刻的情况,如图甲、乙所示.
(1)由甲图可知,t=时,质点8未达到波峰,正在向上振动,质点12、16未振动.
(2)由乙图可知,t=时,质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动.
[答案] 见解析
波动过程中介质中各质点的运动规律
波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述:
(1)先振动的质点带动后振动的质点;
(2)后振动的质点重复前面质点的振动;
(3)后振动质点的振动状态落后于先振动的质点.
概括起来就是“带动、重复、落后”. 
 横波与纵波的比较[学生用书P19]
名称项目 横波 纵波
概念 在波动中,质点的振动方向和波的传播方向相互垂直 在波动中,质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上
介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播
特征 在波动中交替、间隔出现波峰和波谷 在波动中交替、间隔出现密部和疏部
 (1)水面波的认识方面:水波既不是横波也不是纵波,它属于比较复杂的机械波.
(2)纵波的认识方面:在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上,而不是方向相同.
 关于横波与纵波,下列说法中正确的是(  )
A.质点上下振动形成的波是横波
B.质点水平振动形成的波是纵波
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.质点在水平面内振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波
[解析] 质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波,而质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波,可知只有C项正确.
[答案] C
区别横波、纵波只看质点的振动方向与传播方向的关系;对于机械波总是距波源近的质点带动距波源远的质点,起振有先后.
波动和振动的比较
1.联系
(1)振动是波动的起因,波动是振动在介质中的传播的结果.有波动必然有振动,但有振动不一定有波动.
(2)波动的性质、频率和振幅都与振源相同.
2.区别
(1)振动是一个质点的“个体行为”,波动是大量质点的“集体行为”.
(2)振动是质点在回复力作用下的运动,波动是相邻质点间的带动.
(3)振动是一个质点动能与势能之间的转化过程,波动是相邻质点间机械能转移的过程.
(4)质点振动速度不断变化,波的传播速度在均匀介质中不变.
 (多选)关于振动和波动的关系,下列说法中正确的是(  )
A.振动是形成波动的原因,波动是振动的传播
B.振动是单个质点呈现的运动现象,波动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
[解析] 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的质点振动传播而形成波,所以选项A和B正确.波的传播速度是波形由波源向外延伸的速度,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立即停止传播,即波不会立即停止传播,选项D错误.
[答案] AB
[随堂检测]
1.(多选)关于机械波,下列说法正确的是(  )
A.物体做机械振动,一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一些
C.参与振动的质点都有相同的频率
D.机械波是介质随波迁移,也是振动能量的传递
解析:选BC.机械波的传播需要介质,仅仅有机械振动是不够的,故A错;而机械波向外传播的只是运动的形式和振动的能量,介质并不随波迁移,故D错.
2.(多选)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
解析:选BC.在横波中质点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一直线上,既可以相同,也可以相反,故C对、D错.
3.将一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,下列对树叶运动情况的叙述正确的是(  )
A.树叶慢慢向湖心运动
B.树叶慢慢向湖岸漂去
C.在原处上下振动
D.沿着波纹做圆周运动
解析:选C.机械波中各质点不随波迁移,仅在各自的平衡位置附近振动,波传播的是振动形式和能量.故正确答案为C.
4.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图.绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L.t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是(  )
A.该简谐波是纵波
B.该简谐波的最大波长为2L
C.t=时,P在平衡位置上方
D.t=时,P的速度方向竖直向上
解析:选C.振动方向与传播方向垂直,故该简谐波是横波,A错误;根据“下坡上”判断,P距离O的最近距离L=λ,所以最大波长等于4L,B错误;经过T,P位于波峰,所以T时,P在平衡位置上方,C正确;在T时,P正在从波峰回到平衡位置,速度方向竖直向下,D错误.
[课时作业]
一、单项选择题
1.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.形成纵波的质点,随波一起迁移
D.空气介质只能传播纵波
解析:选D.形成横波的质点振动的方向只能与传播方向垂直,形成纵波的质点的振动方向总与波传播方向平行,有时相同,有时相反,故选项A、B都错误.无论是横波还是纵波,质点都是在平衡位置附近做往复运动,不会随波定向移动,故C错误.因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力,故空气中的机械波只能是纵波,选项D正确.
2.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时,下列说法正确的是(  )
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.离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动
D.离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动
解析:选C.当波源的振动方向与波的传播方向相互垂直时,称之为横波.当波源突然停止振动时,由于波是使质点间相互带动,并且重复,同时后一个质点比前一个质点滞后,所以离波源近的质点先停止振动,然后才是远的质点停止振动;波的形式仍在质点的振动下传播,最终所有质点将会停止振动,但靠近波源先停止,远离波源后停止振动;已经振动的质点继续振动,尚未振动的质点,将在波的形式传播后,会停止振动,故ABD错误,C正确.
3.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
解析:选B.声音的传播方式为声波,而形成波必须满足两个条件:振源和介质.月球上没有空气,即没有介质,无法形成波,所以选项B正确.
4.下列关于纵波的说法中,正确的是(  )
A.在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向
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
解析:选B.纵波中质点的振动方向与波的传播方向虽然在一条直线上,但质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反.故选项B正确.
5.如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图,由图可判断出A点刚开始的振动方向是(  )
A.向左          B.向右
C.向上 D.向下
解析:选C.介质中各质点的开始振动方向都与波源开始振动的方向相同,此时波刚传到B点,由波的传播特点知,B点此时向上运动,所以波源A点刚开始振动的方向也是向上的.
6.波在传播过程中,正确的说法是(  )
A.介质中的质点随波的传播而迁移
B.波源的振动能量随波传递
C.振动质点的频率随着波的传播而减小
D.波源的能量靠振动质点的迁移来传播
解析:选B.在波的传播过程中,质点是不会发生迁移的;波源的振动能量通过对相邻质点做功而由近及远地传播(不是靠质点的迁移);质点的频率只与波源有关(振动质点实际上是在做受迫振动).
二、多项选择题
7.关于机械波的以下说法中,正确的是(  )
A.波动发生需要两个条件:波源和介质
B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程
C.波动过程是能量由近及远的传递的过程
D.波源与介质质点的振动都是自由振动
解析:选AC.波源振动时,依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来,形成机械波.介质质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,仅把振源的振动和能量传播开来.波源和介质质点之间相互作用力阻碍波源的振动,是一种阻力,所以波源的振动不可能是自由振动;相邻质点间存在相互作用,故介质质点也不是自由振动.
8.如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻质点间的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过T/4,质点1开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是(  )
A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下,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起振时,通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4
D.只要图中所有的质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的是第98次振动
解析:选ACD.从题图中可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与振源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A正确、B错误;质点7与质点8相比较,质点7是质点8的前质点,7、8质点间的振动步调相差T/4,故C正确;质点9与质点1相距2个波长,质点9比质点1晚2T开始起振,一旦质点9起振后,1、9振动步调就完全一致,故D正确.
9.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是(  )
A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
B.发声体在振动时,不一定会产生声波
C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程
D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程
解析:选BD.波源停止振动,介质中的质点仍然在振动,所以波仍继续传播,选项A错误;产生波的条件必须有介质,选项B正确;在振动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量,选项C错误,D正确.
10.下列关于简谐运动和简谐波的说法,正确的是(  )
A.介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
B.介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等
C.波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致
D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍
解析:选AD.介质中质点的振动周期和相应的波的传播周期一致,故选项A正确.而各质点做简谐运动速度随时间做周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,选项B错误.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,选项C错误.根据波的特点知,选项D正确.
11.下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是(  )
A.某物体做机械振动,它周围的介质中就一定产生机械波
B.波源停止振动后,已形成的机械波仍能在介质中继续传播
C.机械波传播的只是机械振动的形式和能量,参与波动的质点并不随波迁移
D.振动是变速的,波动是匀速的
解析:选ABC.机械振动在介质中的传播形成机械波,选项A正确;由于机械波已在介质中形成,当波源停止振动,已振动的质点又形成新的波源,使机械波仍在介质中传播,选项B正确;由机械波的传播特点可知,选项C正确;波只有在同种均匀介质中才会匀速传播,选项D错误.
12.一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的凹、凸形状.对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法正确的是(  )
A.它们的振幅相同
B.质点D和F的速度方向相同
C.质点A和C的速度方向相同
D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置
解析:选AD.波源振动时,绳上各质点通过相互间的弹力作用跟着做受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点的振幅均相同,A正确;波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着离波源近的质点振动,由题图可知,波源在左端,因此,质点D跟随离波源近的质点C正向上运动,质点F跟随离波源近的质点E正向下运动,D和F两者速度方向相反,B错误;同理,此时质点A正向下运动,质点C正向上运动,两者速度方向也相反,C错误;由于此时B、C两质点都向上运动,B比C先到最大位移处,故B比C先回到平衡位置,D正确.
三、非选择题
13.菲律宾发生了里氏6.5级地震,已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1 km/s 和3.7 km/s,在某地的观测站中,记录了地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s.
(1)求这个观测站距离地震点的距离.
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右摇晃?
解析:根据纵、横波传到观测站的时间差-=5.4 s,求出s=33.67 km,先传到的是纵波,所以是左右晃动.
答案:(1)33.67 km (2)先传到的是纵波,所以是左右晃动

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8机械波的产生
1.(多选)关于机械波,下列说法正确的是(  )
A.物体做机械振动,一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一些
C.参与振动的质点都有相同的频率
D.机械波是介质随波迁移,也是振动能量的传递
解析:选BC.机械波的传播需要介质,仅仅有机械振动是不够的,故A错;而机械波向外传播的只是运动的形式和振动的能量,介质并不随波迁移,故D错.
2.(多选)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
解析:选BC.在横波中质点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一直线上,既可以相同,也可以相反,故C对、D错.
3.将一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,下列对树叶运动情况的叙述正确的是(  )
A.树叶慢慢向湖心运动
B.树叶慢慢向湖岸漂去
C.在原处上下振动
D.沿着波纹做圆周运动
解析:选C.机械波中各质点不随波迁移,仅在各自的平衡位置附近振动,波传播的是振动形式和能量.故正确答案为C.
4.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图.绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L.t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是(  )
A.该简谐波是纵波
B.该简谐波的最大波长为2L
C.t=时,P在平衡位置上方
D.t=时,P的速度方向竖直向上
解析:选C.振动方向与传播方向垂直,故该简谐波是横波,A错误;根据“下坡上”判断,P距离O的最近距离L=λ,所以最大波长等于4L,B错误;经过T,P位于波峰,所以T时,P在平衡位置上方,C正确;在T时,P正在从波峰回到平衡位置,速度方向竖直向下,D错误.
[课时作业]
一、单项选择题
1.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.形成纵波的质点,随波一起迁移
D.空气介质只能传播纵波
解析:选D.形成横波的质点振动的方向只能与传播方向垂直,形成纵波的质点的振动方向总与波传播方向平行,有时相同,有时相反,故选项A、B都错误.无论是横波还是纵波,质点都是在平衡位置附近做往复运动,不会随波定向移动,故C错误.因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力,故空气中的机械波只能是纵波,选项D正确.
2.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时,下列说法正确的是(  )
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.离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动
D.离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动
解析:选C.当波源的振动方向与波的传播方向相互垂直时,称之为横波.当波源突然停止振动时,由于波是使质点间相互带动,并且重复,同时后一个质点比前一个质点滞后,所以离波源近的质点先停止振动,然后才是远的质点停止振动;波的形式仍在质点的振动下传播,最终所有质点将会停止振动,但靠近波源先停止,远离波源后停止振动;已经振动的质点继续振动,尚未振动的质点,将在波的形式传播后,会停止振动,故ABD错误,C正确.
3.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
解析:选B.声音的传播方式为声波,而形成波必须满足两个条件:振源和介质.月球上没有空气,即没有介质,无法形成波,所以选项B正确.
4.下列关于纵波的说法中,正确的是(  )
A.在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向
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
解析:选B.纵波中质点的振动方向与波的传播方向虽然在一条直线上,但质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反.故选项B正确.
5.如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图,由图可判断出A点刚开始的振动方向是(  )
A.向左          B.向右
C.向上 D.向下
解析:选C.介质中各质点的开始振动方向都与波源开始振动的方向相同,此时波刚传到B点,由波的传播特点知,B点此时向上运动,所以波源A点刚开始振动的方向也是向上的.
6.波在传播过程中,正确的说法是(  )
A.介质中的质点随波的传播而迁移
B.波源的振动能量随波传递
C.振动质点的频率随着波的传播而减小
D.波源的能量靠振动质点的迁移来传播
解析:选B.在波的传播过程中,质点是不会发生迁移的;波源的振动能量通过对相邻质点做功而由近及远地传播(不是靠质点的迁移);质点的频率只与波源有关(振动质点实际上是在做受迫振动).
二、多项选择题
7.关于机械波的以下说法中,正确的是(  )
A.波动发生需要两个条件:波源和介质
B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程
C.波动过程是能量由近及远的传递的过程
D.波源与介质质点的振动都是自由振动
解析:选AC.波源振动时,依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来,形成机械波.介质质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,仅把振源的振动和能量传播开来.波源和介质质点之间相互作用力阻碍波源的振动,是一种阻力,所以波源的振动不可能是自由振动;相邻质点间存在相互作用,故介质质点也不是自由振动.
8.如图所示,沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻质点间的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过T/4,质点1开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是(  )
A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下,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起振时,通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4
D.只要图中所有的质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的是第98次振动
解析:选ACD.从题图中可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与振源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A正确、B错误;质点7与质点8相比较,质点7是质点8的前质点,7、8质点间的振动步调相差T/4,故C正确;质点9与质点1相距2个波长,质点9比质点1晚2T开始起振,一旦质点9起振后,1、9振动步调就完全一致,故D正确.
9.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是(  )
A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
B.发声体在振动时,不一定会产生声波
C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程
D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程
解析:选BD.波源停止振动,介质中的质点仍然在振动,所以波仍继续传播,选项A错误;产生波的条件必须有介质,选项B正确;在振动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量,选项C错误,D正确.
10.下列关于简谐运动和简谐波的说法,正确的是(  )
A.介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
B.介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等
C.波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致
D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍
解析:选AD.介质中质点的振动周期和相应的波的传播周期一致,故选项A正确.而各质点做简谐运动速度随时间做周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,选项B错误.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,选项C错误.根据波的特点知,选项D正确.
11.下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是(  )
A.某物体做机械振动,它周围的介质中就一定产生机械波
B.波源停止振动后,已形成的机械波仍能在介质中继续传播
C.机械波传播的只是机械振动的形式和能量,参与波动的质点并不随波迁移
D.振动是变速的,波动是匀速的
解析:选ABC.机械振动在介质中的传播形成机械波,选项A正确;由于机械波已在介质中形成,当波源停止振动,已振动的质点又形成新的波源,使机械波仍在介质中传播,选项B正确;由机械波的传播特点可知,选项C正确;波只有在同种均匀介质中才会匀速传播,选项D错误.
12.一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的凹、凸形状.对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点,下列说法正确的是(  )
A.它们的振幅相同
B.质点D和F的速度方向相同
C.质点A和C的速度方向相同
D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置
解析:选AD.波源振动时,绳上各质点通过相互间的弹力作用跟着做受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点的振幅均相同,A正确;波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着离波源近的质点振动,由题图可知,波源在左端,因此,质点D跟随离波源近的质点C正向上运动,质点F跟随离波源近的质点E正向下运动,D和F两者速度方向相反,B错误;同理,此时质点A正向下运动,质点C正向上运动,两者速度方向也相反,C错误;由于此时B、C两质点都向上运动,B比C先到最大位移处,故B比C先回到平衡位置,D正确.
三、非选择题
13.菲律宾发生了里氏6.5级地震,已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1 km/s 和3.7 km/s,在某地的观测站中,记录了地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s.
(1)求这个观测站距离地震点的距离.
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右摇晃?
解析:根据纵、横波传到观测站的时间差-=5.4 s,求出s=33.67 km,先传到的是纵波,所以是左右晃动.
答案:(1)33.67 km (2)先传到的是纵波,所以是左右晃动


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第2章 机械波
第2章 机械波
机械振动
物质
介质
波源
介质
带动
跟着振动
振动
横波
纵波
垂直
波峰
波谷
在同一直线上
密部
疏部
振动形式
信息
预习导学·新知探究
梳理知识·夯实基础
多维课堂,师生互动
突破疑难·讲练提升
疑难突破·思维升华
以例说法·触类旁通