课时作业6： 12.1 波的形成和传播

1 波的形成和传播
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
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
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
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
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
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
B ．P 先开始振动，振源距地震仪约25 km
C ．H 先开始振动，振源距地震仪约36 km
D ．H 先开始振动，振源距地震仪约25 km
8．如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，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( )
A ．向左
B ．向右
C ．向下
D ．向上
9．细绳的一端在外力作用下从t ＝0时刻开始上下振动，激发出一列横波，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)．在图丙中画出t ＝3T 4
时刻的波形图．
能力提升
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”的缘故
D ．大钟虽停止振动，但空气仍在振动
2．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 ．空气介质中只能传播纵波
3．如图所示为波源开始振动后经过一个周期的情景图，设介质中质点的振动周期为T ，下列说法中正确的是( )
A ．若M 点为波源，则M 点开始振动时方向向下
B ．若M 点为波源，则P 点已经振动了34
T C ．若N 点为波源，则P 点已经振动了34
T D ．若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大
4.如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可判定此横波( )
A ．向右传播，且此时质点
B 正向上运动
B ．向右传播，且此时质点
C 正向下运动
C ．向左传播，且此时质点
D 正向上运动
D ．向左传播，且此时质点
E 正向下运动
5．2014年8月3日，云南鲁甸发生6.5级地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1 km/s和3.7 km/s，在某地的观测站中，记录了纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s.
(1)求这个观测站距震中的距离．
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右摇晃？
答案
基础达标
1．【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．【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．【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．【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．【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．【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.【解析】横波速度小于纵波速度，所以P先开始振动．由s
v横＋Δt＝s
v纵，可得s＝36 km，则A项正确，B、C、D项错误．
【答案】A
8．【解析】由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，由图根据波的传播与质点振动的关系可以知道，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，选项D 正确．
【答案】 D
9． 【解析】 机械波在传播过程中，介质中的质点都在各自的平衡位置附近振动，时间上
依次滞后．从波形图上看出，在t ＝T 4时刻第4个质点才开始振动，则在t ＝3T 4
时刻第10个质点刚开始振动，此时第4个质点已振动了T 2
的时间回到了自己的平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形图如图所示．
【答案】 如图所示
能力提升
1． 【解析】 本题考查波的形成机理．停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即停止，振动的能量不会凭空消失，它会再振动一段时间后因为阻尼而停止，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．
【答案】 B
2． 【解析】 形成横波的质点的振动的方向只能与传播方向垂直，形成纵波的质点的振动方向总是与波的传播方向在一条直线上，有时相同，有时相反，故选项A 、B 都错误；无论是横波还是纵波，质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波定向移动，故C 错误；因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力，故空气中只能传播纵波，故选项D 正确．
【答案】 D
3． 【解析】 若M 点为波源，又因为是经过一个周期的波形，此时M 点的振动方向向上，即为开始振动时的方向或者波传到了N 点时N 点的振动方向，即波源开始振动时方向向上；
波传到P 点要经过34
T ，故P 点已振动了14T.若N 点为波源，N 开始振动时方向向下，波传到P 点要经过T 4
，故P 点已振动了34
T ；而此时P 点在最大位移处，速度为零，动能最小．故正确选项为C. 【答案】 C
4. 【解析】 一个质点的振动，带动相邻质点的振动，A 点向上，说明被右边的质点带动，波源在右侧，所以选项C 正确．
【答案】 C
5．【解析】根据纵、横波传到观测站的时间差，s
3.7－
s
9.1＝5.4 s，求出s＝33.67 km，先
传到的是纵波，所以是上下振动．【答案】(1)33.67 km(2)上下振动。