2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)6波的形成和傳播含解析新人教版選修3-4

PAGE5-課時(shí)分層作業(yè)(六)(限時(shí)40分鐘)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說法正確的是()A．物體做機(jī)械振動(dòng)，肯定產(chǎn)朝氣械波B．后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間上落后一步C．參加振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都相同D．機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移E．機(jī)械波可以傳遞能量和信息BCE[若只有物體振動(dòng)，而四周沒有傳播這種振動(dòng)的介質(zhì)，振動(dòng)不行能由近及遠(yuǎn)傳播出去形成機(jī)械波，A錯(cuò)；機(jī)械波中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)都在重復(fù)波源的振動(dòng)，振動(dòng)頻率都等于波源的頻率，只是離波源越遠(yuǎn)，振動(dòng)步調(diào)越落后，B、C正確；機(jī)械波中介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置旁邊振動(dòng)，不隨波遷移，離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是通過離波源近的各質(zhì)點(diǎn)的傳遞從波源獲得的，D錯(cuò)，E對(duì)．]2.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向y軸負(fù)方向，則()A．此波向x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)C此時(shí)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)C將比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置D．質(zhì)點(diǎn)E的振幅為零E．各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同ACE[因?yàn)闄C(jī)械波在傳播過程中，靠近波源的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后邊質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，而后面質(zhì)點(diǎn)要“仿照”前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，所以本題中，已知質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向向y軸負(fù)方向，即F質(zhì)點(diǎn)正在“仿照”右邊質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，這說明波源在右邊，波從右向左傳播，即此波向x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A正確；質(zhì)點(diǎn)C此時(shí)剛到達(dá)最大位移處，速度為0，此后才向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)B要先向y軸正方向運(yùn)動(dòng)到達(dá)波峰位置再回到平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)C干脆從波峰位置回到平衡位置，所以選項(xiàng)C正確；振幅指的是質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離，雖然此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E的位移為零，但其振幅不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，E正確．]3．下列關(guān)于橫波、縱波的說法正確的是()A．凸凹相間的波叫橫波，凸起的最高處叫波峰，凹下的最低處叫波谷B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向在同始終線上的波叫縱波C．橫波和縱波傳播的都只是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式D．沿橫向傳播的波叫橫波，沿縱向傳播的波叫縱波E．沿橫向傳播的波叫縱波，沿縱向傳播的波叫橫波ABC[質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波為橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同始終線上的波為縱波；橫波具有波峰和波谷，兩種波傳播的都是運(yùn)動(dòng)形式，A、B、C正確．]4.一根張緊的水平彈性繩，繩上的S點(diǎn)在外界驅(qū)動(dòng)力的作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在繩上形成穩(wěn)定的橫波，在S點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別有A、B、C、D四點(diǎn)，如圖所示，已知AB、BS和SC的距離相等，CD的距離為SC的2倍，下面的說法中正確的是()A．若B點(diǎn)的位移與S點(diǎn)的位移始終相同，則A點(diǎn)的位移肯定與S的位移始終相同B．若B點(diǎn)的位移與S點(diǎn)的位移始終相反，則A點(diǎn)的位移肯定與S點(diǎn)的位移始終相反C．若C點(diǎn)的位移與S點(diǎn)的位移始終相同，則D點(diǎn)的位移肯定與C點(diǎn)的位移始終相同D．若C點(diǎn)的位移與S點(diǎn)的位移始終相反，則D點(diǎn)的位移肯定與C點(diǎn)的位移始終相同E．因不知S點(diǎn)的起振方向，以上說法均不對(duì)ACD[選項(xiàng)A中，由于B點(diǎn)和S點(diǎn)位移相同，又因?yàn)锳eq\x\to(B)＝Beq\x\to(S)，故A點(diǎn)與S點(diǎn)位移也相同．選項(xiàng)B中，B點(diǎn)和S點(diǎn)位移始終相反，那么再隔同樣距離時(shí)，A點(diǎn)和S點(diǎn)的位移就應(yīng)始終相同了．位移始終相同的點(diǎn)和始終相反的點(diǎn)是相互隔開的．]5．以下關(guān)于機(jī)械波的說法中正確的是()A．波動(dòng)發(fā)生須要兩個(gè)條件：波源和介質(zhì)B．波動(dòng)過程是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)移動(dòng)的過程C．波動(dòng)過程是能量由近及遠(yuǎn)傳遞的過程D．波源與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是自由振動(dòng)E．物體做機(jī)械振動(dòng)，不肯定產(chǎn)朝氣械波ACE[波源(即振源)振動(dòng)時(shí)，依靠介質(zhì)中的相互作用力帶動(dòng)四周各部分質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來，形成機(jī)械波．作為介質(zhì)的各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置旁邊做振動(dòng)，并不隨波向外遷移，僅把振源的振動(dòng)和能量傳播開來．波源和介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力阻礙波源的振動(dòng)，是一種阻力，所以波源的振動(dòng)不行能是自由振動(dòng)．相鄰的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用，故介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)不是自由振動(dòng)；若只有物體做機(jī)械振動(dòng)，而其四周沒有傳播這種振動(dòng)的介質(zhì)，則不行能形成機(jī)械波，故選項(xiàng)A、C、E正確．]6.如圖所示，為波沿著一條右端固定的繩子傳播到B點(diǎn)的波形圖，由圖可推斷出A點(diǎn)起先振動(dòng)的方向是________．[解析]由題圖可知波向右傳播，傳播到B點(diǎn)，B點(diǎn)剛起先振動(dòng)且振動(dòng)方向向下，其重復(fù)波源A的運(yùn)動(dòng)，所以A點(diǎn)起先振動(dòng)的方向向下．[答案]向下7.某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s.一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成(如圖所示)．在一次地震中，震源在地震儀下方，視察到兩振子相差5s起先振動(dòng)，求：(1)先振動(dòng)的是哪個(gè)振子？(2)震源距地震儀的距離是多少？[解析]橫波速度小于縱波速度，所以P先起先振動(dòng)．由eq\f(x,9km/s)＋5s＝eq\f(x,4km/s)，可得x＝36km.[答案](1)P(2)36km8．在敲響古剎里的大鐘時(shí)，有的同學(xué)發(fā)覺，停止對(duì)大鐘的撞擊后，大鐘仍“余音未絕”，分析其緣由是什么？[解析]停止對(duì)大鐘的撞擊后，大鐘的振動(dòng)不會(huì)馬上停止，振動(dòng)的能量不會(huì)憑空消逝，大鐘做阻尼振動(dòng)一段時(shí)間，因此還會(huì)在空氣中形成聲波，這就是余音未絕的緣由．[答案]見解析[實(shí)力提升練]9.一列橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過0.25s圖中P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的位置，此后再經(jīng)0.75s，P點(diǎn)的位移和速度可能是()A．位移是2cmB．位移是零C．位移是－2cmD．速度最大，方向沿－y的方向E．速度最大，方向沿＋y方向BDE[此列波沒有給出傳播方向，因而可能向左也可能向右，P點(diǎn)在平衡位置旁邊振動(dòng)，由此入手確定0.75s后的位移和速度．假如此波向左傳播，此時(shí)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上，經(jīng)0.25s，P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，此時(shí)經(jīng)過eq\f(1,4)T，此后再經(jīng)0.75s，即eq\f(3,4)T，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向上運(yùn)動(dòng)；假如此波向右傳播，此時(shí)P點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.25s，P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，此時(shí)經(jīng)eq\f(3,4)T，此后再經(jīng)0.75s．即3個(gè)eq\f(3,4)T后，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置并向下運(yùn)動(dòng)，故B、D、E正確．]10.一列橫波某時(shí)刻的波形如圖所示．質(zhì)點(diǎn)A的受力方向是________．[解析]無論波向左還是向右傳播，回復(fù)力始終指向平衡位置，且質(zhì)點(diǎn)A的回復(fù)力是由相鄰的質(zhì)點(diǎn)對(duì)質(zhì)點(diǎn)A的作用力來供應(yīng)，質(zhì)點(diǎn)A的受力方向始終向下．[答案]向下11.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖所示．P為介質(zhì)中的—個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻起先的一段極短時(shí)間內(nèi)，P的速度v和加速度a的大小改變狀況是v變________，a變________．[解析]由題圖知波傳播方向沿x軸正方向，依據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)P的速度方向在該時(shí)刻起先的一段極短時(shí)間內(nèi)沿y軸正方向，即向該質(zhì)點(diǎn)的平衡位置運(yùn)動(dòng)，因此P質(zhì)點(diǎn)速度增大；質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，向平衡位置運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于平衡位置的位移減小，所受回復(fù)力減小，因此加速度a減小，即v變大，a減?。甗答案]大小12.如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播的某時(shí)刻的波形圖．a(chǎn)是正向最大位移處，b恰好處于平衡位置，經(jīng)過Δt＝eq\f(T,8)時(shí)間，a，b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過的路程的關(guān)系是sa________sb.(填“＜”“＞”或“＝”)[解析]因各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng)，重復(fù)波源的振動(dòng)，故振動(dòng)頻率、周期、振幅相同，而a正處于正向最大位移處，速度為零，在eq\f(T,8)時(shí)間內(nèi)，向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度由零漸漸增大，但達(dá)不到最大速度；b正在從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，具有最大速度，在eq\f(T,8)時(shí)間內(nèi)，它向正方向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度漸漸減小，但平均速度比a的大．[答案]＜13.振源A帶動(dòng)細(xì)繩振動(dòng)，某時(shí)刻形成的橫波形如圖所示，在波傳播到細(xì)繩上一點(diǎn)P時(shí)起先計(jì)時(shí)，畫出P點(diǎn)的振動(dòng)圖象．[解析]由于波源帶動(dòng)了后面的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)，且后面的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)，所以，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)起先振動(dòng)時(shí)的方向都與波源起先振動(dòng)時(shí)的方向相同，此時(shí)波剛好傳播至P點(diǎn)，P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)即與波源A起先振動(dòng)時(shí)的狀態(tài)相同．由波的傳播特點(diǎn)可知P點(diǎn)此時(shí)是從平衡位置向下運(yùn)動(dòng)的．[答案]14．細(xì)繩的一端在外力作用下從t＝0時(shí)刻起先做簡(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)點(diǎn)，圖中甲為t＝0時(shí)刻各點(diǎn)所處的位置，乙為t＝eq\f(T,4)時(shí)刻的波形圖(T為波的周期)．在丙中畫出t＝eq\f(