2020-2021學(xué)年物理新教材人教版選擇性必修第一冊(cè)課時(shí)分層作業(yè) 3.1 波的形成 Word版含解析

1、課時(shí)分層作業(yè)(十一)波的形成(建議用時(shí)：25分鐘)考點(diǎn)一波的形成和傳播1在敲響古剎里的大鐘時(shí)，有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，停止對(duì)大鐘的撞擊后，大鐘仍“余音未絕”，分析其原因是()a大鐘的回聲b大鐘在繼續(xù)振動(dòng)c人的聽(tīng)覺(jué)發(fā)生“暫留”的緣故d大鐘雖停止振動(dòng)，但空氣仍在振動(dòng)b停止對(duì)大鐘的撞擊后，大鐘的振動(dòng)不會(huì)立即停止，振動(dòng)的能量不會(huì)憑空消失，它會(huì)再振動(dòng)一段時(shí)間然后因?yàn)樽枘岫Ｖ?，因此還會(huì)在空氣中形成聲波，這就是余音未絕的原因，所以選項(xiàng)b正確2下列關(guān)于波的應(yīng)用中正確的是()a要使放在河中的紙船逐漸靠近河岸，可向比紙船更遠(yuǎn)處投擲石子形成水波b兩個(gè)在水中潛泳并且靠得較近的運(yùn)動(dòng)員能聽(tīng)到對(duì)方發(fā)出的聲音是聲波在液體中傳播的應(yīng)用

2、c光纜利用機(jī)械波傳遞信息d宇航員在宇宙飛船里，擊打船壁只能引起機(jī)械振動(dòng)，不能形成聲波b機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動(dòng)，介質(zhì)本身并不遷移，故a錯(cuò)誤；光纜是利用光波傳遞信息的，故c錯(cuò)誤；機(jī)械振動(dòng)可以在船壁中傳播，能形成聲波，故d錯(cuò)誤3(多選)一列橫波在某時(shí)刻的波形圖像如圖所示，a、b、c、d為介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)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，四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac、ad，它們的速度大小分別為va、vb、vc、vd，則()aacabaaadbacabaaadcvavdvbvcdvavdvbvcad由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，質(zhì)點(diǎn)所

3、受回復(fù)力的大小與位移的大小成正比，因而加速度的大小與位移的大小成正比，所以這四個(gè)點(diǎn)的加速度大小關(guān)系為acabaaad，a選項(xiàng)正確；而質(zhì)點(diǎn)越靠近平衡位置速度越大，位移越大則速度越小，四點(diǎn)的速度大小關(guān)系為vavdvbvc，d選項(xiàng)正確考點(diǎn)二橫波與縱波4(多選)關(guān)于介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向，下列說(shuō)法中正確的是()a在橫波中二者方向有時(shí)相同b在橫波中二者方向一定不同c在縱波中二者方向有時(shí)相同d在縱波中二者方向一定不同bc在橫波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤，選項(xiàng)b正確；在縱波中二者方向在同一直線(xiàn)上，既可以相同，也可以相反，故選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d錯(cuò)誤5如圖

4、所示，有一組學(xué)生做游戲來(lái)模擬波的傳播該游戲模擬的是_(選填“橫波”或“縱波”)的傳播，因?yàn)閷W(xué)生下蹲與起立時(shí)身體的運(yùn)動(dòng)方向與模擬波的傳播方向_(選填“平行”或“垂直”)解析根據(jù)縱波與橫波的概念，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直的為橫波，同一直線(xiàn)的為縱波答案橫波垂直考點(diǎn)三質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的判斷6(多選)一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形狀，對(duì)此時(shí)繩上a、b、c、d、e、f六個(gè)質(zhì)點(diǎn)()a它們的振幅相同b質(zhì)點(diǎn)d和e的速度方向相同c質(zhì)點(diǎn)a和c的速度方向相反d從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)b比f(wàn)先回到平衡位置ac繩子上參與振動(dòng)的各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，故a正確；把波向右移動(dòng)少許，發(fā)現(xiàn)d點(diǎn)的速度方向向上，e點(diǎn)的速度方向

5、向下，故b錯(cuò)誤；根據(jù)波的平移法可知，此時(shí)刻a點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，c點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，故c正確；從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)b要遠(yuǎn)離平衡位置，再向平衡位置運(yùn)動(dòng)，f直接向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以f先到平衡位置，故d錯(cuò)誤7一列橫波在某時(shí)刻的波形圖像如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)f的運(yùn)動(dòng)方向向下，則下列說(shuō)法正確的是()a波水平向右傳播b質(zhì)點(diǎn)h與質(zhì)點(diǎn)f的運(yùn)動(dòng)方向相同c質(zhì)點(diǎn)c比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置d此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零c由于質(zhì)點(diǎn)f要追隨和它鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，又知道質(zhì)點(diǎn)f的運(yùn)動(dòng)方向是向下的，則與它鄰近的離波源稍近的質(zhì)點(diǎn)的位置應(yīng)在它的下方，對(duì)照?qǐng)D像可以判斷出波源在質(zhì)點(diǎn)f的右方，故波是向左傳播的，所以選項(xiàng)a是錯(cuò)誤的；與質(zhì)點(diǎn)h鄰近的并且離

6、波源稍近的質(zhì)點(diǎn)i的位置在質(zhì)點(diǎn)h的上方，則質(zhì)點(diǎn)h的運(yùn)動(dòng)方向是向上的，所以選項(xiàng)b也是錯(cuò)誤的；用同樣的方法可以判斷出質(zhì)點(diǎn)c要向下運(yùn)動(dòng)直接回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)b則先向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大位移處后再返回平衡位置，這樣質(zhì)點(diǎn)c要比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置，故選項(xiàng)c是正確的；質(zhì)點(diǎn)c此時(shí)處在最大位移處，其加速度最大，所以選項(xiàng)d是錯(cuò)誤的8(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，周期為t，t0時(shí)刻的波形如圖所示此時(shí)平衡位置位于x3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)，若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa2.5 m，xb5.5 m，則以下說(shuō)法中正確的是()a波沿x軸負(fù)方向傳播b當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)在向上運(yùn)動(dòng)ct時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)

7、動(dòng)dt時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)abd由t0時(shí)刻x3 m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，可得該波向左傳播，即波沿x軸負(fù)方向傳播，故a正確；當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，故b正確；t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向上振動(dòng)，分析可知，t時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)仍向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b向下振動(dòng)，分析可知，t時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)仍向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)d正確9如圖所示是一列橫波t0時(shí)刻的波形圖，試根據(jù)波形圖回答下列問(wèn)題：(1)該時(shí)刻加速度最大的質(zhì)點(diǎn)有哪些？(2)速度最大的質(zhì)點(diǎn)有哪些？(3)振動(dòng)方向相同的質(zhì)點(diǎn)有哪些？這些點(diǎn)的分布有什么規(guī)律？(4)如果這列波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)3受到的合外力方向如何？解析(1)加速度

8、最大的質(zhì)點(diǎn)一定是位移最大的質(zhì)點(diǎn)，所以該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同(2)該波是簡(jiǎn)諧波，質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，因此處在平衡位置的質(zhì)點(diǎn)速度最大，分別是質(zhì)點(diǎn)0、4、8、12、16.(3)該時(shí)刻具有相同振動(dòng)方向的質(zhì)點(diǎn)是0、1、7、8、9、15、16.與上述質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反的質(zhì)點(diǎn)是3、4、5、11、12、13.其規(guī)律：從波形圖上看相同增減性的單調(diào)區(qū)間上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同，相鄰的單調(diào)區(qū)間上質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相反(4)如果該波沿x軸負(fù)方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)3的速度方向向下因?yàn)槲灰品较蚴莥軸正方向，其加速度方向沿y軸負(fù)方向，由牛頓第二定律知，質(zhì)點(diǎn)3受到周?chē)|(zhì)點(diǎn)作用的合外力沿y軸負(fù)方向答案見(jiàn)解析(建議

9、用時(shí)：15分鐘)10.(多選)一列機(jī)械波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a正向上運(yùn)動(dòng)由此可知()a該波沿x軸正方向傳播bc正向上運(yùn)動(dòng)c該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置d該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)距離平衡位置最遠(yuǎn)處ac由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可判定波的傳播方向a點(diǎn)此時(shí)刻向上振動(dòng)，由帶動(dòng)法可知該波沿x軸正方向傳播，所以選項(xiàng)a正確；由波的傳播方向可判定b點(diǎn)此時(shí)向上振動(dòng)，而c點(diǎn)此時(shí)向下振動(dòng)，所以選項(xiàng)c正確，b、d錯(cuò)誤11(多選)如圖所示為沿水平方向的介質(zhì)中的部分質(zhì)點(diǎn)，每相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離相等，其中o為波源設(shè)波源的振動(dòng)周期為t，自波源通過(guò)平衡位置豎直向下振動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始起振

10、，則下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和介質(zhì)中的波的說(shuō)法正確的是()a介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向都是豎直向下的，但圖中質(zhì)點(diǎn)9起振最晚b圖中所有質(zhì)點(diǎn)的起振時(shí)間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的c圖中質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)完全重復(fù)質(zhì)點(diǎn)7的振動(dòng)，只是質(zhì)點(diǎn)8振動(dòng)時(shí)，通過(guò)平衡位置或最大位移的時(shí)間總是比質(zhì)點(diǎn)7通過(guò)相同位置時(shí)落后d只要圖中所有質(zhì)點(diǎn)都已振動(dòng)了，質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9的振動(dòng)步調(diào)就完全一致，但如果質(zhì)點(diǎn)1發(fā)生的是第100次振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)9發(fā)生的就是第98次振動(dòng)acd據(jù)波的傳播特點(diǎn)知，波傳播過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是重復(fù)波源的振動(dòng)，所以起振方向相同，都是豎直向下，但從時(shí)間上來(lái)說(shuō)，起振依次落后的時(shí)間，所以選項(xiàng)a、c正確，b錯(cuò)誤；由題意

11、知，質(zhì)點(diǎn)9比質(zhì)點(diǎn)1應(yīng)晚起振兩個(gè)周期，所以當(dāng)所有質(zhì)點(diǎn)都起振后，質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)9步調(diào)完全一致，所以選項(xiàng)d正確12(多選)一列橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過(guò)0.25 s圖中p點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的位置，此后再經(jīng)0.75 s，p點(diǎn)的位移和速度可能是()a位移是2 cmb位移是2 cmc速度最大，方向沿y的方向d速度最大，方向沿y方向cd此列波沒(méi)有給出傳播方向，因而可能向左也可能向右，p點(diǎn)在平衡位置附近振動(dòng)，由此入手確定0.75 s后的位移和速度如果此波向左傳播，此時(shí)p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上，經(jīng)0.25 s，p點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，此時(shí)經(jīng)過(guò)t，此后再經(jīng)0.75 s，即t，p點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向上運(yùn)動(dòng)；如果此波向右傳播，此時(shí)p點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.25 s即t，p點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，此后再經(jīng)0.75 s，即3個(gè)t后，p點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向下運(yùn)動(dòng)，故c、d正確13細(xì)繩的一端在外力作用下從t0時(shí)刻開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，激發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波在細(xì)繩上選取15個(gè)