高中物理新课标选修34习题:12.1波的形成和传播 含答案
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2.(单选)波在传播过程中,正确的说法是A BC.介质中质点振动的频率随着波的传播而减小 D5.(单选)沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时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6.(多选)下列说法中正确的是A.波向左传播 B.质点c比b先回到平衡位置C.质点c和f的振幅相同 D.质点c在此时刻的加速度为零7.(单选)关于波动的下列说法,正确的是A.介质中的质点随波的传播而迁移 B.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C.波不但传递能量,还能传递信息 D.一切波的传播均需要介质2.如图所示是沿绳向右传出的一列横波.在图上画出各个质点的振动速度方向,并回答下列几个问题:(1)速度最大的点是第_______点、第_______(2)第_______点所在的位置是波的波峰,此时该质点振动的速度为_______.3.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,绳上质点开始振动时,质点振动的速度方向是_______,若当波从B向A传播时,绳上质点开始振动时,质点振动的速度方向是____________§12.1 波的形成和传播参考答案选择题1.BC 2.B 3.D 4.ABC 5.C6.答案:ABC 解析:由波的传播特点可知,当f点向下移动时,与它邻近的E点也将向下运动,E、f两点相比较,f的运动超前于E,f为前一质点,E为后一质点,波由右向左传播.质点c已到达最大位移处,之后c将移向平衡位置,而质点b却正在向最大位移处移动,所以质点c将比b先回到平衡位置.尽管此时c和f的位移不同,但它们的振幅却是相同的.质点c此时处在最大位移处,加速度最大.7.解析:介质中的质点只是随波源在各自的平衡位置附近做简谐运动,并不随波形的移动而迁移.选项A错误.横波中质点振动的方向和波传播的方向垂直,而纵波中质点振动的方向和波的传播方向在同一直线上.选项B错误.波在传播过程中,传播的不仅是波源振动的形式,还传播波源振动的能量和信息.譬如,老师讲课时,他的喉部和口腔是波源,通过空气介质形成声波,声波传入同学们的耳道引起鼓膜的振动——鼓膜获得了波源传递的能量,同时也获得了声波传递的信息——老师讲课的内容.选项C正确.传播机械波一定要有介质,但传播电磁波可以没有介质.关于这一点,在后面“电磁波”的教学中还要讲到.选项D错误.故本题的正确答案是C.填空题1.垂直;纵波;介质2.答案:图略.(1)3,7(2)5;零3.答案:向下;向上解答题1.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,由波的形成特点知d点的振动滞后于c,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.说明:确定波的传播过程中某质点的振动方向,关键是要理解清楚波的形成原因,掌握波的传播特点.2.解析:不能.向水中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成水波向四周传去.这是表面现象,实际上水波向四周传播时水只是上下振动并不向外迁移,所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动。
1 波的形成和传播如图所示,将一支燃烧的蜡烛放在音响喇叭的纸盆前,让音响播放音乐,开大音量,蜡烛的火焰会随着音乐来回摆动,就像在跳舞一样.你知道这是为什么吗?提示:纸盆的振动产生声波,带动周围空气发生疏密变化,这种疏密相间的状态向外传播经过蜡烛火焰处时,引起火焰的摆动.【实例精讲】 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……绳上的质点都很快振动起来,只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动.如图所示.【例1】 (多选)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0为波源,设波源的振动周期为T .自波源通过平衡位置向下振动时开始计时,经过T 4,质点1开始振动,则下列说法中正确的是( )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 .图中所画的质点的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起振后,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 4D .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【导思】 1.波源起振后,假设介质之间没有相互作用,能形成波吗?2.波源起振后,后面的质点是由前面的质点带动引起的,因此各质点起振方向有什么特点?3.形成波后,沿波传播方向各质点振动的周期有什么关系?4.在同一介质中,波源振动的每个周期,波传播的距离有什么关系?【解析】 从图中可知,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的前一个质点,7、8两质点的振动步调相差T4,故C正确;波由质点1传播到质点9正好是2个周期的时间,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振动步调完全一致,故D正确.【答案】ACD细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动,激发出一列简谐横波,如图所示,在细绳上选取15个点,图甲为t=0时刻各点所处的位置,图乙为t=T/4时刻的波形图(T为波的周期).请你在图丙中画出t=3T/4时刻的波形图.答案:t=34T时刻的波形如下图所示.解析:由题知,t=T4时刻,第1个质点到达最高点,第4个质点起振,则再经T4,即t=T2时刻,第4个质点到达最高点,第7个质点起振,再经T4,即t=34T时刻,第7个质点到达最高点,第10个质点起振.考点二横波和纵波1.横波(1)概念:质点的振动方向跟波的传播方向相互垂直的波,叫做横波.(2)波形特点:凹凸相间.【说明】形成横波的各质点可在与波传播方向垂直的任意方向上振动.(3)波峰和波谷:在横波中,凸起的最高处叫做波峰,凹下的最低处叫做波谷.2.纵波(1)概念:质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波,叫做纵波.(2)波形特点:疏(疏部)密(密部)相间.(3)密部和疏部:在纵波中,质点分布最密的位置叫做密部,质点分布最疏的位置叫做疏部.【注意】气体、液体、固体三种介质都能传播纵波,但气体不能传播横波.因为气体不能发生剪切形变,无法传播横波.3.横波和纵波的区别4.实际生活中的纵波与横波声波是纵波,地震波既有横波又有纵波.水波比较复杂,水的内部只能传播纵波,由于表面张力作用,水的表面可以传播横波和纵波,因此水波既不是横波,也不是纵波,称为水纹波(如图所示).【例2】关于横波和纵波,下列说法正确的是()A.振源上、下振动形成的波是横波B.振源水平振动形成的波是纵波C.波沿水平方向传播,质点上下振动,这类波是横波D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这类波是纵波【导思】判断横波与纵波的方法是根据波的传播方向与质点振动方向的关系.【解析】根据纵波与横波的概念,质点振动方向与波传播方向垂直者为横波,同一直线者为纵波,并不是上、下振动与水平振动的问题.所以A、B两项错误,C正确.对于D,水平传播、水平振动还不足以说明是同一直线,则D项错误.【答案】 C关于横波和纵波,下列说法正确的是(D)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:形成横波的质点振动的方向只能与波的传播方向垂直,形成纵波的质点的运动方向总是与波的传播方向平行,有时相同,有时相反,故A、B选项都错误;无论是横波还是纵波,质点都是在平衡位置附近往复运动,不会随波迁移,故C错误;因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力,故空气介质只能传播纵波,D选项正确.考点三机械波1.机械波机械振动在介质中传播,形成机械波.【说明】生活中常见的波大部分是机械波,如声波、水波等,无线电波、光属于电磁波.2.介质与机械波的传播介质中有机械波传播时,介质中的物质并不随波一起传播,传播的只是振动这种运动形式,同时传播波源的能量和包含的信息.3.机械波的特点(1)各质点都做受迫振动,其振动的频率(或周期)都与波源(或周期)的频率相同,各质点的起振方向都与波源相同,但不同步,离波源越远的质点振动越滞后.(2)机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量,介质中各质点并不随波迁移,而是在自己的平衡位置附近振动.在横波中,波动方向与振动方向垂直.均匀介质中,波动是匀速运动,振动是变速运动.(3)介质中各质点靠弹力相互作用,前一质点带动后一质点振动,后一质点跟着前一质点振动,故可通过前一质点的位置而确定后一质点的运动方向.此外,若不计能量损失,在均匀介质中各质点振动的振幅应相同.(4)机械波在传播时也传递了信息.【例3】沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时()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【导思】 1.由于波源的振动依次引起后面质点的振动,从而形成机械波,试想有机械波一定存在机械振动吗?2.机械波是由波源的振动引起的,那么有机械振动一定形成机械波吗?3.如果波源停止振动,机械波能马上消失吗?为什么?4.机械波的形成是由前面的质点依次带动后面的质点形成的,那么波源停止振动后,是离波源近的质点先停止振动还是远的质点先停止振动?为什么?【解析】波形成后,如果波源停止振动,波不会立即消失,A、B错;波源的能量不断向远处传播,故离波源较近的质点先停止振动,C正确,D错.【答案】 C(多选)关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是(BC)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,只是时间落后一步C.参与振动的质点群有相同的频率D.机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递解析:机械波的形成必须具备的两个条件:振源和介质,只有物体做机械振动,而其周围没有传播这种振动的介质,远处的质点不可能振动起来形成机械波,故A选项错误;形成机械波的各个质点,只在平衡位置附近往复运动,并没有随波迁移,离振源远的质点振动的能量,是通过各质点的传递从振源获得,故D选项错误.【例4】如图所示是以质点P为振源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的波形图,则质点P刚开始振动时的方向为()A.向上B.向下C.向左D.向右【导思】 1.由题中条件可知波向哪个方向传播?2.传到Q点时,Q点向哪个方向运动?【解析】由于是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点此时的振动状态即与波源P开始振动时的状态相同.由波的传播特点可知Q点此时是向上运动的,所以波源P点刚开始振动时的方向也向上.正确选项为A.【答案】 A下图是一列向右传播的横波,请标出这列波中a、b、c、d…h等质点在这一时刻的速度方向.解析:a、b两质点速度方向向上,d、e、f质点速度方向向下,h质点速度方向向上.c、g两质点速度为零.重难疑点辨析振动和波动的区别与联系【典例】(多选)下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是()A.有机械振动就一定有机械波B.机械波中各质点振幅一定相同C.机械波中各质点均做受迫振动D.机械波中各质点振动周期相同【思路分析】根据振动与波动的关系以及质点振动的特点分析问题.【解析】有机械振动不一定有机械波,故选项A错误;机械波传播中要消耗能量,所以振动幅度逐渐减小,各质点的振幅不一定相等,选项B错误;机械波传播中各质点都要受到它前面质点的作用,每个质点都在做受迫振动,各质点振动的周期相同,故选项C、D正确.【答案】CD波动与振动是两个不同的概念,有些同学会错误地认为振动就是波动.我们知道在波的传播过程中,一定有质点的振动,但质点振动,不一定能够形成波动,波动是许多质点振动而形成的,振动则是单个质点的运动.1.(多选)关于机械波的以下说法中,正确的是(AC)A.发生波动需要两个条件: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传递的过程D.波源与介质质点的振动都是自由振动解析:波源(即振源)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.各质点只在平衡位置附近做振动,并不随波向外迁移,仅把振源的振动和能量传播开来.波源和介质质点之间的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.相邻的介质质点间存在相互作用,故介质质点也不是自由振动.2.一小石子落入平静的湖面中央,圆形波纹一圈圈向外传播,有一片树叶落在水面上,则树叶(C)A.逐渐漂向湖心B.逐渐漂向湖畔C.在落下地方上下振动D.沿树叶所在的圆圈做圆周运动3.(多选)关于机械波的说法正确的是(ACD)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.除振源外,波中各质点都做受迫振动解析:机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点,使振源的振动形式与振源的能量向远处传播而形成的,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;振源依次带动后面的质点,每个质点都做受迫振动,每个质点的频率都与振源频率相同,并且都“仿照”振源振动,故C、D正确.4.如图所示,是一列简谐波某时刻的波形图,则在a、b、c、d四个位置的质点,b、d点加速度最大,c点速度最大;若波向右传播,则c点向上振动.5.你目睹过交通事故吗?你感受过事故的毛骨悚然吗?你听到过那震耳欲聋的声响吗?在茫茫的宇宙中,有无数的天体在高速运行,它们之间有许多碰撞,与交通事故相比,这时发出的是非常强烈的“爆炸声”.而生活在地球上的我们和其他生命却置若罔闻,试用本节知识解释.解析:因为地球和其他天体间的茫茫宇宙空间多为真空,不具备声波(机械波)的产生条件,虽有剧烈的振动,但不能产生声波,向外传播,因而我们听不到此类声音.。
2019-2020 年人教版物理选修3-4 讲义:第12 章+1波的形成和流传及答案1波的形成和流传[ 学习目标 ] 1.理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道机械波的种类——横波和纵波的观点 .3.明确机械波流传的特色. (要点 )4.经过对波的认识和理解,逐步提升空间想象能力.一、波的形成和流传1.波的形成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,绳上的质点都很快跟着振动起来,不过后边的质点总比前面的质点迟一些开始振动,这样在整个绳索上就形成了凸凹相间的波.2.介质(1)定义:波借以流传的物质.(2)特色:构成介质的质点之间有互相作用,一个质点的振动会惹起相邻质点的振动.3.机械波(1)形成:机械振动在介质中流传,形成机械波.(2)产生条件①要有波源.②要有流传振动的介质.(3)特色①介质中有机械波流传时,介质自己其实不随波一同流传,所以说它流传的只是振动这类运动形式.②介质中原来静止的质点,跟着波的传来而发生振动,可见波是传达能量的一种方式.③我们能用语言进行沟通,说明波能够流传信息.二、横波和纵波1.对照定义表记性物理量实物波形横质点的振动方向和波①波峰:突出的最高处波的流传方向垂直的波②波谷:凹下的最低处纵质点的振动方向和波①密部:质点散布密集的部分波的流传方向平行的波②疏部:质点散布稀少的部分2.说明(1)发声体振动时在空气中产生的声波是纵波,声波不单能在空气中流传,也能在固体、液体中流传.(2)不论是横波仍是纵波,假如流传的振动是简谐运动,这类波就叫简谐波.1.思虑判断 (正确的打“√”,错误的打“×” )(1) 质点的振动地点不停变换即形成波.( ×)(2) 在绳波的形成和流传中,全部质点同时运动,同时停止运动.( ×)(3) 在绳波的形成和流传中,全部质点的运动是近似的匀速直线运动.( ×)(4) 假如波源停止振动,介质中的波也会立刻停止.( ×)(5) 横波在固体、液体、气体中都能流传,纵波只好在气体中流传.( ×)2.如下图是一列沿着绳向右流传的绳波波形,此时波刚传到B 点,由图可判断波源 A 点开始的振动方向是 ________.[分析 ]因为波刚才传到 B 点,所以 B 点此时的振动方向就是波源的起振方向,由图依据波的流传与质点振动的关系能够知道, B 质点此时正向上振动,所以波源 A 质点刚开始的振动方向向上.[答案 ]向上3.对于横波和纵波,以下说法正确的选项是()A.质点的振动方向和波的流传方向垂直的波叫做横波B.质点的振动方向跟波的流传方向在同向来线上的波叫做纵波C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部D.地震波是纵波E.声波是横波ABC [此题考察纵波和横波的观点.由定义知,ABC 正确;声波是纵波,但地震波中既有横波,又有纵波,故D、E 不正确. ]波的形成和流传1.机械波的形成2.波的特色(1)振幅:像绳波这类一维(只在某个方向上流传)机械波,若不计能量损失,各质点的振幅同样.(2)周期:各质点振动的周期均与波源的振动周期同样.(3)步伐:离波源越远,质点振动越滞后.(4)立场:各质点只在各自的均衡地点振动,其实不随波迁徙,且起振方向与振源的起振方向同样.(5)机械波向前流传的是振动这类运动形式,同时也传达能量和信息.【例 1】如下图是某绳波形成过程的表示图,质点 1 在外力作用下沿直线方向做简谐运动,带动 2、3、4,各个质点挨次上下振动,把振动从绳的左端传T到右端.已知 t= 0 时,质点 1 开始向上运动, t=4时,1 抵达最上方, 5 开始向上运动.问:2019-2020 年人教版物理选修3-4 讲义:第12 章+1波的形成和流传及答案T(1)t=2时,质点 8、12、 16 的运动状态 (能否运动、运动方向 )怎样?3T(2)t=4时,质点 8、 12、16 的运动状态怎样?[分析 ]各质点在各时辰的状况,如下图.甲乙T(1) 由甲图可知, t=2时,质点8 未抵达波峰,正在向上振动,质点12,16 未振动. (2) 由乙图可知, t=3T时,质点 8 正在向下振动,质点12 向上振动,质点 16 4未振动.[答案 ]看法析机械波的形成和流传特色(1)机械波的形成过程及特色能够归纳为“带动、重复、落伍” ,即前一质点“ 带动”后一质点振动,后一质点“ 重复” 前一质点的振动形式,而且后一质点的振动“落伍” 于前一质点.-4-/82019-2020 年人教版物理选修3-4 讲义:第12 章+1波的形成和流传及答案体现的现象是振动.(3)要画另一时辰的波形图,应先确立特别点的地点,即此时辰在均衡地点或最大位移处的点,如波源 1 和质点 5、 9、 13 这些点的地点确立后,其余点可趁势找出.1.对于机械波的说法中,正确的选项是()A.各质点都在各自的均衡地点邻近振动B.相邻质点间必有互相作使劲C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点的振动必然落伍于前一质点D.各质点也随波的流传而迁徙E.物体做机械振动,必定产活力械波ABC [振源的振动使其四周质点挨次投入振动,之所以能挨次振动下去,就是依赖了相邻质点间的互相作使劲;沿波的流传方向,后一质点的振动必滞后于前一质点的振动;质点只在均衡地点邻近振动,其实不随波迁徙,若只有物体做机械振动,而其四周没有流传这类振动的介质,则不行能形成机械波.应选ABC.]横波和纵波1.横波和纵波的比较横波纵波在颠簸中,质点的振动方向和波在颠簸中,质点的振动方向和波的观点的流传方向互相垂直流传方向在一条直线上在固体、液体随和体介质中均能传介质只好在固体介质中流传播2019-2020 年人教版物理选修3-4 讲义:第12 章+1波的形成和流传及答案在颠簸中交替、间隔出现波峰和在颠簸中交替、间隔出现密部和疏特色波谷部2.振动与颠簸的联系和差别振动颠簸颠簸是介质中大批的质点遇到运动振动是单个物体所表现出的周扰动时,从扰动中心流传开来的现象而复始的运动现象循环往复的运动现象介质中的质点遇到相邻质点的运动物体因为某种原由走开均衡位扰动而跟着运动,并由近及远传的置,同时遇到指向均衡地点的力播开去,且各部分都遇到指向原成因——答复力作用地点的力的作用(1)振动是波的因由,波是振动的流传联系(2)有颠簸必定有振动,有振动不必定有颠簸(3)切记颠簸的周期等于质点振动的周期【例 2】一列横波沿绳索向右流传,流传过程无能量损失,某时辰绳索形成如下图的凹凸形状.对此时绳上 A、B、C、D、E、F 六个质点,以下说法正确的是()A.它们的振幅同样B.质点 D 和 F 的速度方向同样C.质点 A 和 C 的速度方向同样D.此后时算起,质点 B 比 C 先回到均衡地点E.此后时算起,质点 E 比 F 先抵达波峰ADE [波源振动时,绳上各质点经过互相间的弹力作用跟着做受迫振动,不考虑流传中的能量消耗时,各质点的振幅均同样,选项 A 正确;波流传时,离波源远的质点的振动落伍于离波源近的质点的振动,并跟从着离波源近的质点振动.由题图可知,波源在左端,所以,质点 D 跟从离波源近的质点 C 正向上运动,质点 F 跟从离波源近的质点 E 正向下运动,二者速度方向相反,选项B错误;同理,此时质点 A 正向下运动,质点C 正向上运动,二者速度方向也相反,选项 C 错误;因为此时 B、C 两质点都向上运动, B 比 C 先到最大位移处,故 B 比 C 先回到均衡地点,选项 D 正确,同理知选项 E 正确. ]解答颠簸问题的两个要点(1)波在流传过程中,质点只在其均衡地点邻近做简谐运动,其实不随波迁徙.(2)依据质点做简谐运动的特色确立质点的地点和速度方向.2.对于横波和纵波,以下说法正确的选项是()A.对于纵波,质点的振动方向和波的流传方向有时同样,有时相反B.对于横波,质点的运动方向与波的流传方向必定垂直C.形成纵波的质点随波一同迁徙D.空气介质只好流传纵波E.空气介质只好流传横波ABD [质点的振动方向与波的流传方向垂直的波是横波,质点的振动方向与波的流传方向平行的波是纵波;纵波质点的运动方向与波的流传方向有时同样,有时相反, A、B 正确;不论横波仍是纵波,质点都不随波迁徙, C 错误;横波不能在空气中流传,空气只好流传纵波, D 正确,E错误.]讲堂小结知识脉络1.认识波是振动的流传.2.知道波在流传振动形式的同时也流传能量.3.横波和纵波、波峰和波谷、密部和疏部的观点.4.机械波的形成条件 .。
第1节波的形成和传播一、波的形成和传播1.形成原因:以绳波为例(如图12-1-1所示)图12-1-1(1)可以将绳分成许多小部分,将每一部分看做质点。
(2)在无外来扰动之前,各个质点排列在同一直线上,各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。
(3)由于外来的扰动,会引起绳中的某一质点振动,首先振动的这个质点称为波源。
(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力,作为波源的质点就带动周围质点振动,并依次带动邻近质点振动,于是振动就在绳中由近及远地传播。
2.介质1.波的传播过程中,各质点的周期均与波源的振动周期相同。
2.波在传播时,是前一质点带动后一质点振动,离波源越远,质点振动越滞后。
3.各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移。
4.质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波,叫横波,质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,叫纵波。
(1)定义:波借以传播的物质。
(2)特点:组成介质的质点之间有相互作用,一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
二、横波和纵波定义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波(1)波峰:凸起的最高处(2)波谷:凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部:质点分布最密的位置(2)疏部:质点分布最疏的位置1.定义机械振动在介质中传播,形成机械波。
2.产生条件(1)要有机械振动。
(2)要有传播振动的介质。
3.机械波的实质(1)传播振动这种运动形式。
(2)传递能量的一种方式。
依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。
1.自主思考——判一判(1)质点的振动位置不断转换即形成波。
(×)(2)在绳波的形成和传播中,所有质点同时运动,同时停止运动。
(×)(3)在绳波的形成和传播中,所有质点的运动是近似的匀速直线运动。
(×)(4)机械波传播的是能量和振动形式,机械波不能在真空中传播。
人教版高中物理选修3-4同步练习:12.1 波的形成和传播一、选择题1.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是().A.振动是波形成的原因,波是振动的传播形式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2.根据机械波的知识可知()A.横波沿水平方向传播,纵波沿竖直方向传播B.在波的传播过程中,质点随波迁移将振动形式和能量传播出去C.波的图象就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线D.声波在真空中也能传播3.关于波动下列说法正确的是().A.介质中的质点随波的传播而迁移B.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向C.波不但传递能量,还能传递信息D.波传播的速度和质点振动速度相同4.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时().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5.图为一列简谐波在某时刻的波形图,a、b、c、d为介质中的四个质点.a在波峰,d在波谷,c在平衡位置,b的位移大小等于振幅的一半,四个质点的加速度大小分别为a a、a b、a c、a d,它们的速度大小分别为v a、v b、v c、v d,则().A.a c<a b<a a=a d B.a c>a b>a a=a d=0C.v a=v d>v b>v c D.v a=v d<v b<v c6.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,此时刻质点,的运动方向向下,则().A.该波向左传播B .质点B 和D 的运动方向相同C .质点C 比质点B 先回到平衡位置D .此时质点F 和H 的加速度相同7.一列简谐横波沿x 轴的正向传播,振幅为2cm ,已知在t =0时刻相距30 m 的两质点a 、b 的位移都是1 cm ,但运动方向相反,其中质点a 沿y 轴负向,如图所示,下列说法正确的是( )A .t =0时刻,两质点a 、b 的加速度相同B .两质点a 、b 的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍C .质点a 的速度最大时,质点b 的速度为零D .质点a 的速度最大时,质点b 正在向上运动E .当质点b 的位移为+2 cm 时,质点a 的位移为负8.如图所示,画出了一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形,由图像可知( ).A .质点b 此时位移为零B .质点b 此时向-y 方向运动C .质点d 的振幅是2 cmD .质点a 再经过2T通过的路程是4 cm ,偏离平衡位置的位移是4 cm9.振源A 带动细绳上下振动,某时刻在绳上形成的横波波形如图甲所示,规定绳上各质点向上运动方向为正方向,从波传播到绳上P 点开始计时,能表示P 点在第一个周期内振动的图像是图乙中的( ).10.一列在竖直方向向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播,振幅为20 cm,周期为4×10-2 s.现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5,它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上,大小都为10 cm.则在此时刻,P1、P2、P3、P4四点可能的运动是().A.P1向下,P2向上,P3向下,P4向上B.P1向上,P2向下,P3向上,P4向下C.P1向下,P2向下,P3向上,P4向上D.P1向上,P2向上,P3向上,P4向上二、填空题11.一列简谐波在t=0时刻的波形图如图所示,此时质点P正在向y轴正方向运动,经0.1第一次到达波峰位置,由此可知该波沿x轴(选填“正方向”或“负方向”)传播,t=0.7s时,质点P 的位移为cm三、解答题12.在地球上生活的人能不断地听到外面传来的各种声响,而登月宇航员却感到月球周围一片寂静,即使两个宇航员面对面讲话也无法听到,试用本节学过的知识解释.13.已知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.(1)求地震中心到达此地震观测中心的距离?(2)观测中心首先觉察到的是上下振动还是左右晃动?(设震源在地震观测中心正下方)14.如图12-1-16所示是一列简谐横波某时刻的波形图,图中P点为介质中的一质点,此时刻恰好过平衡位置,已知其振动周期T=0.4 s.求至少过多长时间P质点到达波峰?15.如图12-1-17甲为波源1的振动图像,图12-1-17乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=1 s 时的振动状态.请在图12-1-17丙中画出t=5 s时质点的振动状态.【答案与解析】一、选择题1.【答案】A 、B 2.【答案】C【解析】横波、纵波都可以沿任意方向传播,在波的传播过程中,质点不随波迁移,只是将振动形式和能量传播出去,选项A 、B 错误;波的图象就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线,选项C 正确;声波在真空中不能传播,选项D 错误.3.【答案】C 4.【答案】C【解析】波的形成需要波源和介质,当波源突然停止振动时,先是离波源较近的质点停止振动,较远的质点仍在振动,但一会儿也会停止振动.C 项正确.5.【答案】A 、D 6.【答案】A 、C 、D【解析】由“带动”法可知,已知F 向下振动,其相邻的前边的质点一定在下边,即可知波的传播方向向左.因此质点D 、E 的运动方向也向下,而质点A 、B 、H 的运动方向向上.故A 选项正确.B 选项错误.质点F 、H 相对各自平衡位置的位移相同,由机械振动的运动学特征a=-kx /m ,可知两质点的加速度相同.D 选项正确.质点C 直接从最大位移处回到平衡位置,即t C =T /4;而质点B 要先运动到最大位移处,再回到平衡位置,故t B >T /4=t C .C 选项正确.7.【答案】ADE【解析】a 、b 两个质点都做简谐运动,t =0时刻a 、b 两质点的位移相同,根据简谐运动的特征:kxa m=-,得知加速度相同.故选项A 正确;图示时刻两质点位移相同,速度相反,但不是反相点,所以a 、b 两质点的平衡位置间的距离不是半波长的奇数倍.故选项B 错误;由图看出,a 正向平衡位置运动,速度增大,b 正向波峰运动,速度减小,当a 通过1 cm 位移到达平衡位置时,b 还没有到达波峰,则a 质点速度最大时,b 质点速度不为零.故选项C 错误,选项D 正确;由上分析可知,当b 质点位移为+2 cm 时,a 质点位于平衡位置下方,位移为负值.故选项E 正确.8.【答案】A 、C【解析】由波形知,质点b 在平衡位置,所以其位移此刻为0,选项A 正确;因波向右传播,波源在左侧,在质点b 的左侧选一参考点b ',由题图知b '在b 上方,所以质点b 此时向+y 方向运动,选项B 错误;简谐波传播过程中,介质各质点振幅相同,所以质点d 的振幅是2 cm ,选项C 正确;再过2T的时间,质点a 将运动到负向最大位移处,它偏离平衡位置的位移为-2 cm ,故选项D 错误. 9.【答案】C【解析】由波形图可知,此时波动刚传到Q 点,Q 点的起振方向向上。
第十二章机械波1.波的形成和传播1.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传递的过程D.波源与介质质点的振动都是自由振动解析:波动的发生需要两个条件:振源和介质,A项正确;波动过程中介质的质点并不随波迁移,只在各自的平衡位置四周振动,B项错误;波动过程中振源的能量随波由近及远传播,C项正确;波源的振动带动与之相连的质点的振动,并依次带动另外的质点振动,所以介质中各质点都做受迫振动,D项错误。
答案:AC2.在敲响古刹的大钟时,会发觉,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,分析其缘由有()A.大钟的回声B.大钟连续振动C.人的听觉发生“暂留”的缘由D.是钟杵在振动解析:停止对大钟的撞击,大钟仍旧振动,连续形成声波,所以大钟仍“余音未绝”,B选项正确。
答案:B3.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,这是由于()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: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。
答案:B4.下列关于波的应用正确的是()A.要使放在河中的纸船渐渐靠近河岸,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,不能形成声波解析:机械波传播时,介质质点在各自平衡位置四周振动,质点本身并不随波迁移,A错;光缆是利用光波传递信息的,故C错;宇航员在宇宙飞船里,击打船壁能引起机械振动,同时也能形成声波,D错;声波可以在液体中传播,B正确。
答案:B5.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示,a、b、c为三个质点,a正向上运动。
-1基础夯实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必然是可以自由流动的答案:C解析:自然界所刮的风,实质上是由于压强差等因素引发的空气流动,不是机械波,所以A错;波是运动形式的传播,是能量传递的一种方式,但各质点均在各自平衡位置周围振动,并非随波迁移,因此B错;波不仅能传播运动形式,它也是信息传递的载体,故C 正确;固体也能传播机械波,故D错。
认真理解波的传播实质,是正确解答本题的关键。
2.下列说法正确的是()A.没有机械波就没有机械振动B.月球上两宇航员靠近些就可以够听到对方的说话声C.一列波由波源向周围扩展开去,是波源质点的振动形式由近及远传播开去D.机械波的产生需要两个条件:波源和介质答案:CD3.(改编题)《枫桥夜泊》中出名句:“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()A.大钟的回声B.大钟在继续振动,空气中继续形成声波C.人的听觉发生“暂留”的缘故D.大钟虽停止振动,但空气仍在振动答案:B解析: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。
4.关于横波和纵波,下列说法正确的是()A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波B.质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部D.地震波是横波,声波是纵波答案:ABC解析:按照横波和纵波的概念知A、B、C正确;声波是一种纵波,但地震波中既有横波又有纵波,D选项错误,故选A、B、C。
5.一个小石子投向安静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向别传播,若是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-2-3C.在原处上下振动D.沿着波纹做圆周运动答案:C解析:由于波在传播进程中,只传递振动能量和波源所发出的信息,而各质点不随波迁移,只在各自的位置周围做振动,故选C。
1 波的形成和传播一、选择题考点一波的形成、传播和特点1.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,分析其原因是()A.大钟的回声B.大钟在继续振动,空气中继续形成声波C.人的听觉发生“暂留”D.大钟虽停止振动,但空气仍在振动[答案] B[解析]停止对大钟的撞击后,大钟的振动不会立即停止,振动的能量不会立即消失,大钟做一段时间的阻尼振动,因此还会在空气中形成声波,这就是余音未绝的原因,所以选项B 正确.2.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块,向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,关于木块的运动情况.以下说法正确的是()A.因为“随波逐流”,木块将被推至远处B.因不知道木块离波源的远近如何,所以无法确定木块的运动情况C.无论木块离波源的远近如何,它都不能被波推动,最多只能在湖面上做上下振动D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关[答案] C[解析]波传播的是振动这种形式,各质点在各自平衡位置附近运动,并不随波迁移,故A、B、D错误,C正确.3.(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.机械波在真空中也能传播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,前、后质点间存在相互作用力,因而相互做功,故A正确;机械波的传播必须有介质,在真空中不能传播,故B错误;波源依次带动后面的质点,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.4.(多选)关于机械波的形成,下列说法中正确的是()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振动,只是时间上落后一步C.参与振动的质点都有相同的频率D.机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递[答案]BC[解析]机械波的形成必须具备的两个条件:波源和介质,物体做机械振动,若其周围没有传播这种振动的介质,远处的质点不可能振动起来形成机械波,故A选项错误;形成机械波的各振动质点只在各自的平衡位置附近做简谐振动,并不随波迁移,故D选项错误.5.一列简谐横波在介质中传播,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.已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动C.能量将会继续向远处传递D.能量传递随即停止[答案] C6.关于机械波,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.波将波源的振动形式传播出去的同时,也可以传递信息D.传播机械波的介质一定是可以自由流动的[答案] C考点二横波和纵波7.区分横波和纵波的依据是()A.是否沿水平方向传播B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动的方向和波传播的方向是相互垂直还是相互平行D.质点振动的快慢[答案] C8.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都是有时相同,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[答案] D9.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图1所示).在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动,则()图1A.P先开始振动,震源距地震仪约36kmB.P先开始振动,震源距地震仪约25kmC.H先开始振动,震源距地震仪约36kmD.H先开始振动,震源距地震仪约25km [答案] A[解析]横波的传播速率小于纵波的传播速率,所以P先开始振动.由x9km/s +5s=x4km/s,可得x=36km,则A正确,B、C、D错误.考点三由“带动法”确定质点的振动方向10.如图2所示为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的波形,由图可判断A点刚开始的振动方向是()图2A.向左B.向右C.向下D.向上[答案] D[解析]根据带动法可知B点要向上振动,且所有点的起振方向都相同,所以D正确.11.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图3所示,已知此时质点F的运动方向向y 轴负方向,则()图3A.此波向x轴正方向传播B.质点C此时向y轴正方向运动C.质点C将比质点B先回到平衡位置D.质点E的振幅为零[答案] C[解析]因为机械波在传播过程中,靠近波源的质点的振动带动相邻的后边质点的振动,而后面质点要“模仿”前面质点的振动,所以本题中,已知质点F的运动方向向y轴负方向,即F质点正在“模仿”右边质点的振动,这说明波源在右边,波从右向左传播,即此波向x轴负方向传播,选项A错误;质点C此时刚到达最大位移处,速度为0,此后向y轴负方向运动,选项B错误;质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置,而质点C 直接从波峰位置回到平衡位置,所以选项C正确;振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离,虽然此时质点E的位移为零,但其振幅不为零,选项D错误.故正确[答案]为C.12.一列波在介质中向某一方向传播,图4为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动还只发生在M 、N 之间,已知此波的周期为T ,Q 质点速度方向在波形图中是向下的,下面说法中正确的是( )图4A .波源是M ,由波源起振开始计时,P 质点已经振动时间TB .波源是N ,由波源起振开始计时,P 质点已经振动时间3T4C .波源是N ,由波源起振开始计时,P 质点已经振动时间T4D .波源是M ,由波源起振开始计时,P 质点已经振动时间T4[答案] C[解析] 由于此时Q 质点向下振动,且Q 质点右方邻近质点在Q 质点下方,则波向左传播,N 是波源.经过一个周期,振动从N 点传播到M 点,又因从波源N 起振开始计时,需经34T ,P 质点才开始振动,故P 质点已振动了T4,选项C 正确.二、非选择题13.(波的形成和传播)如图5甲所示为波源的振动图象,图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t =1s 时的振动状态,其中质点4刚开始振动.请在图丙中画出t =5s 时质点的振动状态.图5[答案]见[解析]图[解析]由题图甲知波源振动周期T=4s,根据波传播的规律知t=5s时,波源出现在波峰,质点16起振.如图所示.。
第十二章机械波1 波的形成和传播课后篇巩固提升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,两名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2.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,所以二者方向一定不同,故选项A错误,选项B正确;在纵波中二者方向在同一直线上,两者方向有时相同,有时相反,故选项C正确,选项D错误。
3.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点的振动图象是( ),t=0时刻P点前一质点在下方,确定P点的起振方向是从平衡位置向下振动,故只有选项B正确。
4.一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,各质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近做振动,故选C。
5.一列波由波源处向周围扩展开去,下列说法正确的是( )A.介质中各质点由近及远地传播开去B.介质中质点的振动形式由近及远地传播开去C.介质中质点振动的能量由近及远地传播开去D.介质中质点只是振动而没有迁移,介质中质点并不随波迁移。
6.把闹钟放在密闭的玻璃钟罩内,在罩外仍然可以听到闹钟的铃声。
但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声,这说明( )A.声波能在空气中传播B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了C.声波能在固体中传播D.声波不能在真空中传播7.下图为波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图,由图可判断出A开始振动的方向是( )A.向左B.向右C.向上D.向下,所以每个质点开始的振动方向一定和振源的起振方向相同,从图中可知B点将开始向上振动,所以振源的起振方向向上,故选C。
12.1波的形成和传播同步测试1.下列说法中正确的是( )A.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波B.波可以传递能量C.发生地震时,由波源传出的既有横波也有纵波D.一切波的传播均需要介质答案:BC2.《枫桥夜泊》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”,其原因可能是( ) A.大钟的回声B.大钟在继续振动,空气中继续形成声波C.人的听觉发生“暂留”的缘故D.大钟虽停止振动,但空气仍在振动答案:BD3.把闹钟放在密闭的玻璃罩内,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声.但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声.这说明( )A.声波是纵波B.抽去玻璃罩内的空气后,闹钟不再响铃了C.气体和固体都能传播声音D.声波不能在真空中传播答案:CD4.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答案:B5.以下对于机械波的认识正确的是( )A.只要有机械波发出,一定可以找到产生机械波的波源B.振源做简谐振动形成的波中,各质点的运动情况完全相同C.机械波向右传播时,右方的质点比左方的质点早一些振动D.波源一旦停止振动,波就立即停止传播答案:A6.一列横波在某时刻的波形图象如图所示,a、b、c、d为介质中的四个质点.a在波峰,d在波谷,c在平衡位置,b的位移大小等于振幅的一半,四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad,它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd,则( )A.ac<ab<aa=ad B.ac>ab>aa=adC.va=vd>vb>vc D.va=vd<vb<vc答案:AD7.关于机械波的形成,下列说法中正确的是( )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,只是时间落后一步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答案:BC8.一列横波某时刻的波形如图所示,则关于质点A的受力,下列说法中正确的是( ) A.如果波向右传播,则质点A受到向上的作用力B.如果波向右传播,则质点A受到向下的作用力C.如果波向左传播,则质点A受到向上的作用力D.如果波向左传播,则质点A受到向下的作用力答案:BD9.如图所示为水波传播的先后两个时刻的情景,试比较两图中水波的传播情况与水面上树叶的位置,可以得出的结论是__________________________________________.答案:机械波在传播过程中,介质中的质点不随波的传播而迁移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,则关于质点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:A11.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,此时刻质点F 的运动方向如图所示,则( )A .该波向左传播B .质点B 和D 的运动方向相同C .质点C 比质点B 先回到平衡位置D .此时质点F 和H 的加速度相同答案:ACD12.图中有一条均匀的绳,1、2、3、4…是绳上一系列等间隔的点.现有一列简谐横波沿此绳传播,某时刻绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图所示(其他点的运动情况未画出),其中点12的位移为零,向上运动,点9的位移达到最大值.试在图中画出再经过34周期时点3、4、5、6的位置和速度方向,其他点不必画.(图c 的横、纵坐标与图a 、b 完全相同)答案:如图所示.。
12.1 新提升·课时作业
基础达标
1.(多选)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传递的过程
D.波源与介质质点的振动都是自由振动
【解析】波源(即振源)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.作为介质的各质点只在平衡位置附近做振动,并不随波向外迁移,仅把振源的振动和能量传播开来.波源和介质质点之间的相互作用力带动相邻的质点振动,是受迫振动.故介质质点不是自由振动.【答案】AC
2.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.在纵波中二者方向一定相同
D.在纵波中二者方向一定不同
【解析】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同一直线上,既可以相同,也可以相反,故C、D错.
【答案】 B
3.以下对机械波的认识正确的是( )
A.形成机械波一定要有振源和介质
B.振源做简谐运动形成的波中,各质点的运动情况完全相同
C.横波向右传播时,处于波峰的质点也向右迁移
D.机械波向右传播时,右方的质点比左方的质点早一些振动
【解析】振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件,故A正确.简谐运动在介质中传播时,介质中各质点都做简谐运动,沿波的传播方向上,后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动,但质点本身并不随波的传播而发生迁移,而且各质点的振动步调不一致,故B、C、D均错误.
【答案】 A
4.下列关于横波与纵波的说法中,错误的是( )
A.声波一定是纵波
B.声波可能是横波
C.地震波既有横波,也有纵波
D.横波只能在固体中传播,纵波既可以在固体中传播,也可以在液体、气体中传播
【解析】声波不管在哪种介质中传播,都是纵波,因此选项A正确、B 错误;地震波既有横波,也有纵波,且二者传播速度不同,现代地震仪测震源距离就利用了这一点;横波只能在固体中传播,而纵波可以在固体、液体、气体中传播,故选项C、D正确.
【答案】 B
5.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时( )
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】波形成后,如果波源停止振动,波不会立即消失,A、B错,波中能量不断向远处传播,故离波源较近的质点先停止振动,C对D错.【答案】 C
6.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】月球表面无大气层,没有传播声音的介质,所以讲话无法听到.【答案】 B
7.
某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图).在一次地震中,振源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s开始振动,则( )
A.P先开始振动,振源距地震仪约36 km。