3.1波的形成提升优化（word含解析）-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册

3.1波的形成提升优化（含解析）
一、单选题
1.关于机械波的下列说法中，正确的是（??
）
A.?自然界所刮的风就是一种机械波
B.?波不仅能传递能量，而且参与振动的质点也在随波迁移
C.?波将波源的运动形式传播出去的同时，也可以传递信息
D.?能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
2.关于机械振动和机械波，下列叙述正确的是（??
）
A.?有机械振动必有机械波
B.?有机械波必有机械振动
C.?在波的传播中，振动质点随波的传播发生迁移
D.?在波的传播中，若振源停止振动，波的传播会立即停止
3.关于机械波与电磁波的说法中，正确的是（
??）
A.?机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，所以它们本质是相同的
B.?麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波
C.?机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关
D.?随着科技的发展，可以实现利用机械波从太空向地球传递信息
4.如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（??
）
A.?a点的振动始终加强????????????????????????????????????????????B.?a点的振动始终减弱
C.?由图可知两波源振动的频率相同?????????????????????????D.?在两波相遇的区域中不会产生干涉
5.一列简谐横波沿介质传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其他质点的振动及能量传递的情况是（??
）
A.?所有质点都立即停止振动?????????????????????????B.?能量将会继续向远处传递
C.?能量传递随即停止???????????????????????????????????D.?已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动
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
7.学生们在教室内上课，为了减小校园外汽车的噪声干扰，下列措施可行的是（??
）
A.?老师讲课的声音大一些???????????????????????????????????????B.?在教室周围植树
C.?每个学生都带一个防噪声耳罩?????????????????????????????D.?在教室内安装噪声监测装置
8.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
9.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
10.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
11.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
12.平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波（????
）
A.?频率是30Hz??????????????????????B.?波长是3m???????????????????????C.?波速是1m/s???????????????????????D.?周期是0.1s
13.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，两质点的横坐标分别为和
，
图乙为质点从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是（???
）
A.?该波沿方向传播，波速为?????????????????????B.?质点经过振动的路程为
C.?此时刻质点a的速度沿方向????????????????????????????D.?质点在时速度为零
14.如图所示，S点为波源，其频率100Hz，所产生的横波向右传播，波速为80m/s，P、Q是波传播途径中的两点，已知SP=4.2m，SQ=5.4m，当S通过平衡位置向上运动时，则(??
)
A.?P在波谷，Q在波峰???????????????????????????????????????B.?P在波峰，Q在波谷
C.?P、Q都在波峰??????????????????????????????????????????????D.?P通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运动
15.如图所示，一波源在绳的左端发生半个波1，频率为f1
，
振幅为A1；同时另一波源在绳的右端发生半个波2，频率为f2
，
振幅为A2。图中AP=PB，由图可知（???
）
A.?两列波不同时到达P点
B.?两列波相遇时，P点的波峰不可以达到（A1+A2）
C.?两列波相遇后不能各自保持原来波形独立传播
D.?两列波相遇时，绳上振幅可达（A1+A2）的质点有两点
16.在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s。M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示。在t=0时，M恰好通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则(???
)
A.?该波的周期为　　??????????????????????????????????????????B.?在t=时,
质点N的速度一定为2m/s　
C.?从t=
0到t=
1s，质点M向右移动了2m　????????????D.?从t=
到t=
，
质点M的动能逐渐增大
二、解答题
17.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．
18.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，如图所示为经过形成的绳波，试画出再经过形成的绳波．
19.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?
答案解析
1.【答案】
C
【解析】解：A、机械波是机械振动在介质中传播，自然界所刮的风不是一种机械波．故A错误．
B、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，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，并不随波一起迁移．故B错误，C正确．
D、能传播机械波的介质，不一定是自由流动的，故D错误．
故选：C．
【分析】机械波是机械振动在介质中传播；介质中的质点不随波一起迁移；机械波在传播振动形式的过程中同时传递了能量．
2.【答案】
B
【解析】AB．机械波的产生条件是机械振动在介质中的传播，二者条件同时具备，所以没有机械振动就没有机械波；有机械波必有机械振动，A不符合题意，B符合题意；
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，并不随波一起迁移，传播的是振动形式和能量，C不符合题意；
D．当波源停止振动，波的传播方向上介质中的质点做阻尼振动，所以波的传播不会立即停止，D不符合题意。
故答案为：B。
3.【答案】
C
【解析】电磁波是磁场与电场的相互交换从而向前传播；机械波是物质的实际往复运动而产生的，两者本质不同，A不符合题意；均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，B不符合题意；机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关．电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，C符合题意；机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，D不符合题意．
故答案为：C
4.【答案】
D
【解析】解：A、因为不能发生稳定的干涉现象，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱，故A错误，B错误；
C、从图中看出，两列波的波长不同，而在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据v=λf，所以两列水波的频率不同，而只有两列波的频率相同时才能发生干涉现象，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉．所以C错误，D正确．
故选：D
5.【答案】
B
【解析】解：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；波的能量仍在质点的振动下传播．
A、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，将在波的能量传播后，会停止振动，故AD错误；
B、能量将继续向远方传播；故B正确，C错误；
故选：B
6.【答案】
B
【解析】解：A、在机械波的传播过程中，介质的质点只在平衡位置来回振动，不随着波迁移，故A错误；
B、波能够传播能量；故波源的振动能量随波传递；故B正确；
C、频率由波源决定，在传播过程其频率保持不变；故C错误；
D、波的振动中传播能量的形式，并不是靠振动质点的迁移来传播；故D错误；
故选：B．
7.【答案】
B
【解析】解：A、老师讲话声音大并不会降低噪声对学生的上课的干扰，故A错误；
B、在周围植树会在噪声的传播途中吸收部分噪声，从而减弱噪声，故B正确；
C、学生戴上防噪声耳罩后老师讲课声音也听不到，无法进行学习，故C错误；
D、噪声监测器只会测出噪声的分贝，不会减弱噪声，故D错误；
故选：B．
8.【答案】
B
【解析】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。
9.【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，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。
10.【答案】
A
【解析】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。
11.【答案】
D
【解析】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。
12.【答案】
C
【解析】木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况，即波传播方向上的质点每分钟完成30次全振动因此其周期为：故D错误：频率为:
，
故选项A错误又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，所以
，
解得波长为
，
故选项B错误。根据波长、波速、周期间关系可知，这列水1波的波速为；故选项C正确。
【分析】受迫振动的周期（频率）等于驱动力的周期（频率）；在波的传播方向上，振动同步的质点，相距半波长的偶数倍，振动异步的质点，相距半波长的奇数倍。
13.【答案】
D
【解析】根据点在该时刻向上运动可以确定波沿传播，A错，由乙图可知周期为8秒，4秒内质点振动的路程为
，
B错，波沿传播可以判定沿方向运动，C错，经过2秒质点振动四分之一周期，质点刚好运动到最大位移处速度为零,D正确。
【分析】对简谐波问题，把握好质点振动与波传递的联系以及周期、波长、波速、振幅关系是关键，如本题中，根据质点振动方向和波的延迟性（后面学前面）可以确定波的传播方向以及点的振动方向，再由振动周期和振幅可以求得振动路程。
14.【答案】
A
【解析】【分析】根据公式可得该波的波长为：
，
所以
故P点比S点的振动情况向后退周期，所以当S通过平衡位置向上振动时，P位于波谷，
Q点比S点的振动情况向后退
，
所以当S通过平衡位置向上振动时，Q在波峰，
故选A。
【点评】做本题的关键是算出两点距离S点的振动晚了多长时间，然后根据振动规律分析解题。
15.【答案】
B
【解析】【分析】由于两列波在绳子上的传播速度相同故同时到达P点，A错误；由于频率不同两列波不能发生干涉，两列波相遇时，P点的波峰不可以达到（A1+A2），B正确；但根据叠加原理，两列波相遇后仍能各自保持原来波形独立传播，C错误；两列波相遇时，绳上振幅可达（A1+A2）的质点没有，D错误。
【点评】难度中等，明确两列波的类型一样，介质决定波速，明确两列波到达P点的时间，判断波峰叠加时，直接看波峰距离P点的距离是否相同。
16.【答案】
D
【解析】【分析】根据简谐横波沿x轴正方向传播，M恰好通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处可得，M、N是平衡位置相距
，
波从M到N的传播时间。
A、由于该波的周期大于1s，所以
，
周期；错误
B、质点的振动速度和波传播的速度没有关系；错误
C、质点离开平衡位置的位移和波传播的距离没有直接关系；错误
D、由题意可知，
，
质点M在平衡位置上方最大位移处，速度为零，从到
，
质点M从最大位移处移动到平衡位置，速度逐渐增加，动能逐渐增大；正确。
故选D。
【点评】机械波传播的是振动形式和能量，各质点只在各自的平衡位置附近振动，不随波一起传播。
二、解答题
17.【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】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。
18.【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】【分析】根据波的传播来画质点的振动方向。
19.【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】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。