2024年高中物理第十二章機械波第1節(jié)波的形成和傳播課后課時作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-第1節(jié)波的形成和傳播A組：合格性水平訓(xùn)練1．(波的特點)在安靜的湖面上漂著一塊小木條，現(xiàn)向湖中心扔一石子，圓形水紋一圈圈地向外傳播，當波傳播到小木條處時，小木條將()A．隨水紋漂向湖岸 B．不動C．向波源處漂動 D．在原來位置上下振動答案D解析介質(zhì)中有機械波傳播時，介質(zhì)本身并不隨波一起傳播，介質(zhì)質(zhì)點只在自己的平衡位置旁邊振動，向外傳播的只是振動形式和能量，生活中的水面上的一些漂移物會沿波向外移動，是因為外界另外一些因素的干擾，如風(fēng)的吹動等，故D正確。2．(振動與波的關(guān)系)關(guān)于振動與波的關(guān)系，下列說法正確的是()A．有機械波必有振動B．有機械振動必有波C．離波源遠的質(zhì)點振動較慢D．波源停止振動時，介質(zhì)中的波馬上停止傳播答案A解析機械振動在介質(zhì)中向外傳播就形成了機械波，所以有機械波必定有機械振動，A正確；但假如只有振動，而沒有介質(zhì)的傳播，就不會有機械波的產(chǎn)生，B錯誤；因各質(zhì)點的振動都是重復(fù)波源的振動，不論質(zhì)點距波源多遠，振動的快慢都一樣，C錯誤；在波源停止振動時，波仍將接著向外傳播而不會馬上停止，D錯誤。3．(振動與波的關(guān)系)沿繩傳播的一列機械波，當波源突然停止振動時，則()A．繩上各質(zhì)點同時停止振動，橫波馬上消逝B．繩上各質(zhì)點同時停止振動，縱波馬上消逝C．離波源較近的質(zhì)點先停止振動，較遠的質(zhì)點稍后停止振動D．離波源較遠的質(zhì)點先停止振動，較近的質(zhì)點稍后停止振動答案C解析機械波沿繩傳播時，繩上各個質(zhì)點都在振動，一旦波源停止振動，離波源較近的質(zhì)點先停止振動，離波源較遠的質(zhì)點后停止振動，故C正確。4．(橫波和縱波)關(guān)于橫波和縱波，下列說法正確的是()A．對于橫波和縱波，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向有時相同，有時相反B．對于縱波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向肯定相同C．對于縱波，介質(zhì)中質(zhì)點隨波一起遷移D．對于縱波，介質(zhì)中質(zhì)點不隨波遷移答案D解析橫波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互垂直，縱波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向有時相同，有時相反，故A、B錯誤；無論橫波還是縱波，當有機械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點都是在平衡位置旁邊做往復(fù)運動，不會隨波遷移，故C錯誤，D正確。5.(波的傳播方向和質(zhì)點振動方向)振源A帶動細繩上各點上下做簡諧運動，t＝0時刻繩上形成的波形如圖所示。規(guī)定繩上質(zhì)點向上運動的方向為x軸的正方向，則P質(zhì)點的振動圖象是()答案B解析由題圖及波的傳播與質(zhì)點的振動關(guān)系可知，P質(zhì)點在t＝0時刻正由平衡位置沿x軸負方向運動，故B正確，A、C、D錯誤。6.(機械波的形成及特點)如圖所示為波源起先振動后經(jīng)過一個周期的波形圖，設(shè)介質(zhì)中質(zhì)點振動周期為T，下列說法正確的是()A．若M質(zhì)點為波源，則M質(zhì)點起先振動時方向向下B．若M質(zhì)點為波源，則P質(zhì)點已經(jīng)振動了eq\f(3,4)TC．若N質(zhì)點為波源，則P質(zhì)點已經(jīng)振動了eq\f(3,4)TD．若N質(zhì)點為波源，則該時刻P質(zhì)點動能最大答案C解析若M質(zhì)點為波源，相當于M質(zhì)點追隨它左邊的質(zhì)點振動，又因為是經(jīng)過一個周期的波形，此時M質(zhì)點的振動方向向上，即為起先振動時的方向，A錯誤；若M質(zhì)點為波源，振動剛剛傳到N質(zhì)點，P質(zhì)點已振動了eq\f(1,4)T，B錯誤；若N質(zhì)點為波源，則N質(zhì)點起先振動的方向向下，P質(zhì)點已振動了eq\f(3,4)T，又因為此時P質(zhì)點離平衡位置最遠，速度為零，動能最小，故C正確，D錯誤。B組：等級性水平訓(xùn)練7．(橫波和縱波)下列關(guān)于橫波與縱波的說法中，正確的是()A．質(zhì)點上下振動形成的波是橫波B．質(zhì)點左右振動形成的波是縱波C．質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相互垂直，形成的波是橫波D．在固體中傳播的波肯定是橫波答案C解析區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的關(guān)系，而橫波和縱波都能在固體中傳播，故C正確，A、B、D錯誤。8.(波的特點)(多選)如圖所示是做簡諧振動繩子的一段，繩中有沿繩向右傳播的一列機械波，則對于該時刻下列說法中正確的是()A．圖中3質(zhì)點的速度方向向下B．圖中除1質(zhì)點外，加速度最大的是5質(zhì)點C．只有3、7質(zhì)點的振動頻率不同，其他質(zhì)點的振動頻率都相同D．各個質(zhì)點振動的周期都與波源振動的周期一樣答案ABD解析由于繩波是橫波且向右傳播，繩中左邊的質(zhì)點帶動右邊的質(zhì)點振動，故2、3、4質(zhì)點向下振動，6、7質(zhì)點向上振動，題圖時刻3、7兩質(zhì)點在平衡位置，速度最大，1、5兩質(zhì)點在最大位移處，加速度最大，故A、B正確；各質(zhì)點的振動周期(或頻率)由波源確定，并且與波源的振動周期(或頻率)是相等的，故C錯誤，D正確。9．(波的特點)(多選)關(guān)于機械波的說法正確的是()A．相鄰的質(zhì)點要相互做功B．縱波的質(zhì)點可以隨波遷移，而橫波的質(zhì)點不能C．波源起先時怎樣振動，其他質(zhì)點起先時就怎樣振動D．除波源外，波中各質(zhì)點都做受迫振動答案ACD解析機械波是由于介質(zhì)中前面的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點，使波源的振動形式與波源的能量向遠處傳播而形成的，介質(zhì)中前、后質(zhì)點間存在相互作用力，因而相互做功，故A正確；無論是橫波還是縱波，波傳播過程中，各質(zhì)點只能在各自的平衡位置旁邊振動，質(zhì)點不隨波遷移，因此B錯誤；波源依次帶動后面的質(zhì)點振動，每個質(zhì)點都做受迫振動，每個質(zhì)點的頻率都與波源頻率相同，并且都“仿照”波源振動，故C、D正確。10．(波的特點及應(yīng)用)下列關(guān)于波的應(yīng)用正確的是()A．要使放在河中的紙船漸漸靠近河岸，可向比紙船更遠處投擲石子形成水波B．兩個在水中潛泳并且靠得較近的運動員能聽到對方發(fā)出的聲音是聲波在液體中傳播的應(yīng)用C．光纜是利用機械波傳遞信息的D．宇航員在宇宙飛船里，擊打船壁只能引起機械振動，不能形成聲波答案B解析機械波傳播時，介質(zhì)質(zhì)點在各自平衡位置旁邊振動，質(zhì)點本身并不隨波遷移，所以水波并不能使河中的紙船靠近河岸，A錯誤；光纜是利用光波傳遞信息的，C錯誤；固體也能傳播聲波，D錯誤；聲波可以在液體中傳播，B正確。11.(由振動方向推斷波的傳播方向)如圖所示為一簡諧橫波在某一時刻的波形圖，已知此時質(zhì)點A正向上運動，如圖中箭頭所示。由此可判定此橫波()A．向右傳播，且此時質(zhì)點B正向上運動B．向右傳播，且此時質(zhì)點C正向下運動C．向左傳播，且此時質(zhì)點D正向上運動D．向左傳播，且此時質(zhì)點E正向下運動答案C解析先依據(jù)A向上運動，說明是跟著右邊的質(zhì)點在振動，說明波源在右邊，可判定波向左傳播，故A、B錯誤；已知波的傳播方向，沿波的傳播方向，比D、E質(zhì)點更早起先振動的各自相鄰的質(zhì)點都在它們的位置的上方，所以D、E向上振動，而B、C向下振動，C正確，D錯誤。12．(波的形成)如圖是某繩波形成過程示意圖，1、2、3、4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4……各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。t＝0時質(zhì)點1起先豎直向上運動，質(zhì)點振動周期為T，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5起先運動，此時質(zhì)點1已發(fā)生的位移大小為x0。下列推斷正確的是()A．t＝eq\f(T,4)時質(zhì)點5的運動方向向下B．t＝eq\f(T,2)時質(zhì)點7的加速度方向向上C．t＝eq\f(3T,4)時質(zhì)點5運動的路程為3x0D．t＝T時質(zhì)點9向下運動答案D解析經(jīng)過eq\f(T,4)，質(zhì)點1從平衡位置運動到波峰，位移大小為x0，則振幅A＝x0，后一個質(zhì)點重復(fù)前一個質(zhì)點的振動，質(zhì)點1起先振動時是從平衡位置起先向上振動，故質(zhì)點5起先振動時也是由平衡位置起先向上振動，A錯誤；因為質(zhì)點1到質(zhì)點7的距離是質(zhì)點1到質(zhì)點5的距離的1.5倍，所以波從質(zhì)點1傳到質(zhì)點7所需時間為eq\f(3,8)T，故在t＝eq\f(T,2)時質(zhì)點7已振動eq\f(1,8)T，即質(zhì)點7在從平衡位置向上運動過程中，依據(jù)公式a