《横波和纵波》进阶练习(二)
《横波和纵波》进阶练习 (三)
《横波和纵波》进阶练习一、单选题1.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/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,震源地地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动,则()A.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25km2.如图所示为一列向左传播的横波某时刻的图象,下列说法不正确的是()A.质点c、e的运动方向始终相反B.质点d、e的运动方向始终相同C.质点a、b、c的振幅相同D.质点a、e、c此时的振动速度为零3.由下列哪些现象可以说明光是横波()A.光的偏振现象B.光的色散现象C.光的全反射现象D.光的干涉和衍射现象二、计算题4.一列波沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形图如图所示,此时波恰好传播到Q点,已知这列波在P处出现两次波峰的最短时间间隔是0.4s,求:(1)这列波的波速是多少?(2)经过多少时间质点R处于波峰位置?5.2010年4月14日,青海省玉树县发生里氏7.1级大地震,已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1km/s和3.7km/s,在某地观测站中,记录了玉树地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4s.(1)求这个观测站距玉树的距离;(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动?参考答案【答案】1.A2.B3.A4.(1)依题,P点两次出现波峰的最短时间是0.4s,所以这列波的周期T=0.4s.由波速公式得v==m/s=10m/s(2)由t=0时刻到R第一次出现波峰,波移动的距离s=(9-2)m=7 m.则波传播的距离为△x=4n+7(n=0、1、2--)△t===+0.7s(n=0、1、2--)答:(1)这列波的波速是10m/s;(2)经过=+0.7s(n=0、1、2)质点R处于波峰位置?5.解:(1)设横波的速度为v1,纵波的速度为v2则有:-=△t即-=5.4解得:s=34km(2)纵波的速度大于横波的速度,所以纵波先到达;首先观察到的是上下振动答:(1)地震的震源距这观测站为34km.(2)上下振动.【解析】1. 解:纵波的速度快,纵波先到,所以P先开始振动,根据,x=36km.故A正确,B、C、D错误.故选A.纵波的速度快,纵波先到.根据求出震源距地震仪的距离.解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到.属于容易题.2. 解:A、质点c、e的平衡位置间距为半个波长,故运动方向始终相反,故A正确;B、质点d、e的平衡位置间距为四分之一倍的波长,故运动方向不是始终相同,故B 错误;C、简谐波中各个质点的振动都是简谐运动,振幅相同,故C正确;D、质点a、e、c做简谐运动,此时位移最大,故速度为零,加速度最大,故D正确;3. 解:横波的振动方向与传播方向垂直,纵波的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,因此只有当横波时,穿过偏振片时,出现时而阻碍时而通过,而干涉与衍射说明光是一种波,对于光的色散与全反射,是光的折射现象,故A正确,BCD错误.故选:A.波分为横波和纵波两类,传播方向与振动方向垂直是横波,偏振现象与横波有关,从而即可求解.本题关键能区别横波与纵波,并理解偏振原理,及偏振与横波有关,基础题.4.(1)波在P出现两次波峰的最短时间等于周期,求出波的周期.由图象读出波长,求出波速.(2)当图中x=2m处质点的振动传到质点R时,质点R第一次到达波峰,根据t=求出时间.本题考查对振动与波动关系的分析和理解能力.要明确波在同一均匀介质中是匀速传播的,熟练运用波形平移法解题.5.已知波速和时间差为5.4s,根据t=求解两个时间后相减即可.因为路程相同,已知两种波的传播速度,就可知道到达的时间先后.速度是表示物体运动快慢的物理量;会灵活应用速度的计算公式.还告诉我们要养成防震的习惯.。
八年级物理上册4.4超声波练习2新版北师大版
《超声波》
1、蝙蝠通常在夜间出来活动、觅食,但它们从来不会撞击到墙壁、树枝上,并且能以很高的精确度确认目标.这主要是因为()
A.蝙蝠有夜视眼
B.蝙蝠靠嗅觉确定目标
C.蝙蝠靠听觉确定目标
D.蝙蝠在飞行过程中靠发出超声波遇到障碍物反射回来的声波确定目标
2、关于超声波的利用,下列叙述中正确的是()
A.利用超声波可以探测人体内脏器官的疾病
B.利用超声波可以探测海洋的深度
C.利用超声波可以直接清洗精密机械上的污垢
D.利用超声波可以除去人体内的结石
参考答案:
(1)D (2)A、B、D
1。
《波的叠加》进阶练习(二)
《波的叠加》进阶练习一、单选题1.如图所示,S l、S2为两个振动情况完全相同的波源,两列波的波长都为λ,它们在介质中产生干涉现象,S l、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域,如图中实线所示.P是振动加强区域中的一点,从图中可看出()A.P点到两波源的距离差等于1.5λB.S1的传播速度大于S2的传播速度C.P点此时刻振动最强,过半个周期后,振动变为最弱D.当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波峰也一定传到P点2.如图所示表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为1cm,波速为2m/s,波长为0.2m,下列说法正确的是()A.B、D两点是振动加强点,且位移始终处于最大B.A、C点是振动减弱点C.B、D两点在该时刻的竖直高度差为2cmD.t=0.025s时刻A点距平衡位置2cm3.如图所示,振幅、频率均相同的两列波相遇,实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷.某时刻,M点处波峰与波峰相遇,下列说法中正确的是()A.该时刻质点O正处于平衡位置B.P、N两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移,质点M将沿波的传播方向向O点处移动D.从该时刻起,经过二分之一周期,质点M将到达平衡位置二、填空题4.两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为v=0.4m/s,两波源分别位于A、B处,t=0时的波形如图所示.当t=2.5s时,M点的位移为______ cm,N点的位移为______ cm.5.(1)下列说法中正确的是____________A.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度C.在受迫振动中,驱动力的频率总是等于物体的固有频率D.两列波相叠加时,振动加强区域与减弱区域应交替变化(2)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,波源位于坐标原点,在t=0时刻波源开始振动,在t=3s时刻的波形如图1所示,此时x=3m处的质点刚开始振动.则____________A.波源开始振动时的方向沿y轴负方向B.t=7s时,x=5m处的质点通过的路程为2cmC.t=7s时,x=2m处的质点在波谷D.t=7s时,x=6m处的质点在波峰(3)如图2所示,一等腰直角三棱镜,放在真空中,AB=AC.在棱镜侧面AB左方有一单色光源S,从S发出的光线SD以60°入射角从AB侧面中点射入三棱镜,当它从侧面AC射出时,出射光线与棱镜侧面AC间的夹角为30°.求此三棱镜的折射率.参考答案【答案】1.D2.B3.B4.2;05.A;D【解析】1. 解:A、由题意可知,S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域,则P点到两波源的距离差等于λ.故A错误;B、S1、S2为振动情况完全相同的波源,则S1的传播速度等于S2的传播速度.故B错误;C、若P点此时刻振动最强,过半个周期后,振动仍为最强.故C错误;D、因P点是振动加强区,当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波峰也一定传到P 点,故D正确;故选:D.两列波相遇时振动情况相同时振动加强,振动情况相反时振动减弱;当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,则振动情况相同时振动加强;振动情况相反时振动减弱.波的叠加满足矢量法则,当振动情况相同则相加,振动情况相反时则相减,且两列波互不干扰.注意振动减弱区的条件:路程差是半个波长的奇数倍.2. 解:A、B点是波峰与波峰,D点是波谷与波谷叠加点,即为振动加强点,则E点在振动加强点连线上,也是振动加强点,但位移时大时小.故A错误.B、点A和点C均为波峰与波谷叠加,为振动减弱点,故B正确;C、D点在该时刻波峰与波峰叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为2cm,B点在该时刻波谷与波谷叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为-2cm,则D、B两点在该时刻的竖直高度差为4cm;故C错误.D、波传播的周期T==s=0.1s,再经过t=0.025s时,即为个周期,A点是波峰与波谷相遇,所以离开平衡位置的位移大小为0.故D错误.故选:B.频率相同的两列水波的叠加:当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的;当波峰与波谷相遇时振动是减弱的.质点的位移等于两个振动引起位移的矢量和.波的叠加满足矢量法则,当振动情况相同则相加,振动情况相反时则相减,且两列波互不干扰.例如当该波的波峰与波峰相遇时,此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍;当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.3. 解:A、由图知O点是波谷和波谷叠加,是振动加强点,A错误;B、P、N两点是波谷和波峰叠加,由于振幅相同,位移始终为零,即处于平衡位置,B 正确;C、振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动,不会“随波逐流”,C错误;D、从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置,D错误;故选:B.据题意可知,该题是波的干涉图象,由图知M、O都处于振动加强点,在波的传播过程中,质点不会向前移动.介质中同时存在几列波时,每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰.在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和.4. 解:在t=0到t=2.5s时间内,A波向右传播的距离为△x=v△t=0.4×2.5=1.0m;B波向左传播的距离也是△x=v△t=0.4×2.5=1.0m,据此画出在t=2.5s时刻的波形图如图,其中蓝色的是以A为波源的波形,红色的是以B为波源的波形.然后根据振动的叠加,x M=0+2=2,x N=0+0=0.故答案为:2,0根据波速可确定2.5s时两列波传播的距离,由此可确定两波在2.5s时的波形图,由波的叠加可知两点的位移.本题考查波的传播及波的图象,本题考查考生对波的传播过程的深入理解及对波的图象的正确画出,符合新的课程标准的强调物理过程、方法的理念.是道好题.5. 解:(1)A、真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,若是非惯性参考系中,则不同.故A正确;B、拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片,运用光的干涉,将反射过滤,以增加拍摄的清晰度.故B错误;C、在受迫振动中,当驱动力的频率等于物体的固有频率,才能发生共振现象,不是总是相等的.故C错误;D、两列波相叠加时,振动方向相同的为振动加强区域,振动方向相反的为减弱区域,它们是相互交替出现.故D错误;(2)在t=3s时刻的波形如图1所示,根据“逆向描波法”,由波的传播方向来确定质点的振动方向,可知,波刚传播到x=3m 处,此处的质点沿y轴正方向运动,因此波源开始振动时的方向也为沿y轴正方向运动,故A错误;当t=7s时,波刚好传到x=7m处,则x=6m处的质点正好处于波峰,故D正确;而x=5m处的质点处于平衡位置.其路程为4cm,故B错误;由波传播的时间可知,x=2m 处的质点在波峰处,故C错误;所以正确的为D;(3)光路图如图所示:设进入棱镜的折射角为ө,由等腰直角三棱镜的几何关系知在AC边的入射角也是ө,故:ө=45°由折射定律可得:故答案为:(1)A,(2)D,(3)。
高中物理第十二章第1节波的形成和传播练习(含解析)新人教版选修34
高中物理第十二章第1节波的形成和传播练习(含解析)新人教版选修34波的形成和传播[随堂检测]1.(多选)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做横波B.质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部D.地震波是横波,声波是纵波解析:选ABC.由定义知,选项A、B、C正确.声波是纵波,但地震波中既有横波也有纵波,故选项D错误.2.(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.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.波中各质点振动频率是相同的解析:选ACD.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;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错误;每个质点都是由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.3.(多选)下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是( )A.某物体做机械振动,它周围的介质中就一定产生机械波B.波源停止振动后,已形成的机械波仍能在介质中继续传播C.机械波传播的只是机械振动的形式和能量,参与波动的质点并不随波迁移D.振动是变速的,波动是匀速的解析:选ABC.机械振动在介质中的传播形成机械波,选项A正确;由于机械波已在介质中形成,当波源停止振动,已振动的质点又形成新的波源,使机械波仍在介质中传播,选项B正确;由机械波的传播特点可知,选项C正确;波只有在同种均匀介质中才会匀速传播,选项D 错误.4.(多选)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受到向下的作用力解析:选BD.无论波向左传播还是向右传播,回复力均指向平衡位置,质点A的受力方向均向下,故B、D正确.[课时作业] [学生用书P97(单独成册)]一、单项选择题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:选B.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.2.将一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈向外传播的波纹,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.在原位置上下振动D.沿着波纹做圆周运动解析:选C.波在传播过程中,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,只在各自的平衡位置附近振动,故选C.3.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.大钟虽然停止振动,但空气仍在振动解析:选B.停止撞钟后,大钟的振动不会立即停止,再振动一段时间后,由于阻力的作用,振动才逐渐停止,故B选项正确.4.关于波,下列说法中正确的是( )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.波不但能传递能量,还能传递信息D.波只能传递能量,不能传递信息解析:选C.波在传播过程中只传播振动形式和传递能量与信息,而质点并不随波迁移.5.如图所示,1、2、3、4…是某绳(可认为是均匀介质)上一系列等间距的质点.开始时绳处于水平方向,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t=0时,质点1开始向下运动,经过二分之一周期,质点9开始运动.则在二分之一周期时,下列说法正确的是( )A.质点3向上运动B.质点5所受回复力为零C.质点6的加速度向下D.质点9的振幅为零解析:选A.经过二分之一周期,质点9开始运动,此时质点9开始向下振动,其位移为零,但振幅不为零,选项D错误;质点5到达最低点,质点3向上运动,选项A正确;质点5在波谷,此时的回复力最大,选项B错误;质点6也在平衡位置以下向下振动,加速度向上,选项C错误.6.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:选C.波形成后,如果波源停止振动,波不会立即消失,选项A、B错误;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,选项C正确,选项D错误.7.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( )A.如果波源停止振动,在介质中传播的波也立即停止B.发声体在振动时,一定会产生声波C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程解析:选D.波源停止振动,介质中的质点仍然在振动,所以波仍继续传播,选项A错误;产生波的条件必须有介质,选项B错误;在振动过程中质点不随波的传播而迁移,只是向外传播信息和能量,选项C错误,D正确.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.向上解析:选D.由于波刚传到B 点,所以B 点此时的振动方向就是波源的起振方向,由题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 点刚开始的振动方向向上,选项D 正确.9.如图是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.t =0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动,下列判断正确的是( )A .质点2开始振动时的运动方向向上B .t =T2时质点5的加速度方向向上 C .t =3T 4时质点10的运动方向向下 D .t =T 时质点12的运动方向向上解析:选A.介质中各质点开始振动时的振动方向和振源开始振动时的振动方向相同,A 正确;经过t =T 2,质点5振动了T 4,处于正向最大位移处,加速度的方向向下,B 错误;t =3T 4时质点1振动到负的最大位移处,质点13开始振动,5~13之间的质点在平衡位置上方,9~13之间的质点处于“下坡路”上,质点10振动方向向上,C 错误;t =T 时,质点9~17之间的质点在平衡位置上方,质点12处于“上坡路”下,振动方向向下,D 错误.10.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 .空气介质只能传播纵波解析:选D.横波质点的振动方向与传播方向相互垂直,纵波质点的振动方向与传播方向有时相同,有时相反,故A 、B 均错误;介质中的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 项错误;因为空气介质只能通过压缩而产生相互作用力,故空气介质传播的机械波只能是纵波,故D 项正确.二、多项选择题11.下列有关横波与纵波的说法中正确的是( )A .沿水平方向传播的波为横波B .纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C .纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D .凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波解析:选BD.横波和纵波的标准是振动方向和波的传播方向垂直还是共线,不是按波的传播方向判断,A 错误,D 正确;纵波可以在固、液、气态介质中传播,B 正确;纵波和横波可以同时在同一介质中传播,比如地震波中既有横波也有纵波,C 错误.12.关于振动和波动的关系,下列说法中正确的是( )A .振动是单个质点的“个体行为”B .波是许多质点联合起来呈现的运动现象C .有波动必然有振动,有振动必然有波动D .波动的频率取决于介质答案:AB13.水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、….使质点1沿竖直方向做简谐运动,振动将沿绳向右传播,从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时,当振动传播到质点13时,质点1恰好完成一次全振动.此时质点10的加速度( )A .为零B .为最大值C .方向向上D .方向向下解析:选BD.根据题意,当振动传播到质点13时,质点1恰好完成一次全振动;故1~13点间波形为一个完整的正弦波形,此时质点10处于正向最大位移处,合力提供回复力,指向平衡位置;根据牛顿第二定律,加速度方向也指向平衡位置,故一定是竖直向下;由于此时质点10处于正向最大位移处,根据a =-kx m 可知,加速度最大,故选B 、D.三、非选择题14.某同学在t =0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动,如图所示为经过T4形成的绳波,试画出再经过3T 4形成的绳波.解析:由题意可知,经过T 4,波沿绳传播到第5个质点,再经3T 4,沿绳传播到第17个质点,且质点刚要向下振动,质点1回到平衡位置刚要向下振动,此时绳波如图所示.答案:见解析。
高中物理 2.1 机械波的形成和传播 题组训练 教科版选修3-4
第二章机械波2.1 机械波的形成和传播题组一横波和纵波1.关于横波和纵波,下列说法中正确的是( ) A.质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波B.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,声波是纵波解析根据横波和纵波的定义可知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错误.答案ABC2.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.质点振动的快慢解析横波与纵波的区别是根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系,如果两者在同一方向就是纵波,如果两者的方向相互垂直,该波就是横波.答案 C3.机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波.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对、D错.答案BC题组二振动与波的关系4.关于机械波和机械振动的下列说法正确的是( ) A.机械振动就是机械波,机械波就是机械振动B.有机械波,则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅解析机械振动在介质中的传播即机械波,A错;波的形成有两个条件,一是要有波源,二是要有介质,所以,有机械波一定有机械振动,B对;在波的形成和传播过程中,各介质质点不随波迁移,C错;离波源较远的质点靠前面质点的带动,所以频率、振幅相同,D对.答案BD5.关于振动和波的关系,下列说法正确的是( ) A.如果波源停止振动,已经振动的质点将继续振动,未振动的质点则不会振动B.发声体在振动时,一定会产生声波C.在波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度无关D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程答案CD题组三机械波的形成和传播6.机械波传播的是( ) A.介质中的质点B.质点的运动形式C.能量D.信息答案BCD7.关于机械波的说法正确的是( ) 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.波中各质点振动频率是相同的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;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;每个质点都是由振源依次带动下面的质点,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.答案ACD8.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,振动的能量不会凭空消失,大钟做阻尼振动一段时间,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 B9.一列简谐横波某时刻的波形如图2-1-3所示,则关于质点A的受力,下列说法正确的是( )图2-1-3A.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受到向下的作用力解析无论波向右或向左传播,回复力始终指向平衡位置,质点A的回复力是由相邻质点对A的作用力提供的,故B、D正确.答案BD10.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.答案 A11.如图2-1-4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2-1-4A .向左B .向右C .向下D .向上解析 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. 答案 D12.如图2-1-5所示是沿绳向右传播的一列横波.图2-1-5(1)在图上标出B 、D 两质点的速度方向.(2)________点正处于波峰,它此时具有最________(填“大”或“小”)的位移,最________(填“大”或“小”)的加速度,最________(填“大”或“小”)的速度.(3)再经________,A 第一次回到平衡位置.答案 (1)B 点向下,D 点向上 (2)C 大 大 小 (3)T 413.如图2-1-6甲所示为波源1的振动图像,图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,其中质点4刚开始振动.请在图丙中画出t =5 s 时质点的振动状态.图2-1-6解析根据波传播的规律t=5 s时,振源出现在波峰,质点16起振.如答案图所示.答案如图所示第4讲惠更斯原理波的反射与折射对惠更斯原理的理解1.下列说法中正确的是( ) A.只有平面波的波面才与波线垂直B.任何波的波线与波面都相互垂直C.任何波的波线都表示波的传播方向D.有些波的波面表示波的传播方向解析任何波的波线都与波面相互垂直,波线都表示波的传播方向,故B、C正确,A、D错误.答案BC波的反射与折射2.以下关于波的认识,哪些是正确的( )A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的C.雷达的工作原理是利用波的反射D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的反射现象解析 A 、B 、C 选项中应用了波的反射现象;D 选项应用了波的折射现象,深水区域和浅水区域视为不同介质,故波的传播方向发生改变,故D 错误.答案 ABC3.如图2-4-3所示是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象,已知波在介质Ⅰ中的速度为v 1,波在介质Ⅱ中的波速为v 2,则v 1∶v 2为( )图2-4-3A .1∶ 2B .2∶1 C.3∶ 2 D .2∶ 3解析 根据折射定律sin θ1sin θ2=v 1v 2,可得v 1v 2=sin 60°sin 45°=3∶2,所以选项C 正确. 答案 C4.某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过 1.00 s第一次听到回声,又经过0.50 s 再次听到回声,已知声速为340 m/s ,则两峭壁间的距离为________.解析 假设两峭壁间的距离为x ,测量员离某一峭壁距离为x 1,离另一峭壁距离为x 2,则x =x 1+x 2,第一次听到回声t 1=1.00 s ,第二次听到回声t 2=1.5 s ,由此可得2x 1=vt 1,2x 2=vt 2,解上式得:x =vt 1+vt 22=425 m. 答案 425 m。
高中人教物理选择性必修一第三章 机械波章末复习(练习)(解析版)同步备课
章末复习第三章机械波一、选择题(1~12题,每题6分)1.(2020·湖北省武汉市新洲区部分学校联考高三期末)(单选)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【答案】:C【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.2.(2020·江苏省南通市栟茶高中高三第三次月考)(单选)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.空气介质只能传播纵波【答案】D【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.3.(2020·辽宁省沈阳市高三质检一)(单选)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【答案】:C【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.4.(2020·重庆市高三学业质量第一次调研)(多选)关于机械波的形成和传播,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【答案】BC【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.5.(2020·河北省部分重点中学高三第二次联考)(单选)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B.C.向左D.向右【答案】A【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.6.(2020·河北省高三第二次省际调研)(单选)关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是() A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移s可能是零D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大【答案】:C【解析】:根据波的叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以A选项错.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,或者是振动方向相同的平衡位置相遇,所以B 选项错.振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以选项C正确,D错误.7.(2020·重庆市高三学业质量第一次调研)(单选).关于振动和波的关系,下列说法中正确的是() A.如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止B.物体作机械振动,一定产生机械波C.波的传播速度即波源的振动速度D.波动的频率,与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定【答案】:D【解析】:振源停止振动时,由于惯性,其他振动质点并不立即停止振动,所以在介质中传播的波动并不立即停止,故A错误.物体作机械振动,不一定产生机械波,还需要传播振动的介质,故B错误.波在均匀介质中匀速传播,速度不变,而质点的振动速度随时间是周期性变化的,所以波的速度与振源的振动速度不同.波的传播速度与波源的振动速度无关,故C错误.波在介质中传播的频率等于振源的振动频率,与介质性质无关,仅由振源决定,故D正确.8.(2020·河北省高三第二次省际调研)(单选)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.形成纵波的质点不随波迁移【答案】:D【解析】:横波质点的振动方向与传播方向相互垂直,纵波质点的振动方向与传播方向有时相同,有时相反,故A、B项错误;介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动,不会随波迁移,故C 项错误,D项正确.9.(2020·广东省茂名市高三第一次综合测试)(单选)关于机械波,下列说法中正确的是() A.机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B.在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C.在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度D.在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大【答案】B【解析】波在传播过程中,机械波的振幅与波源振动的振幅是相等的,故A错误;每个质点都在重复波源的振动,因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的,故B正确;振动速度与波的传播速度是不相同的,故C错误;在波传播中各点的振动周期均与波源的周期相同,故D错误.10.(2020·云南省大理、丽江、怒江高三第二次联考)(单选)声音在空气中传播的过程中,以下说法正确的是()A.波速不断减小B.频率不断减小C .振幅不断减小D .波长不断减小【答案】:C【解析】:声音是由物体的振动产生的,声音在空气中的传播过程中,传播速度、频率以及波长均不发生变化;但其振幅随着距离的增大而减小, 故A 、B 、D 错误,C 正确,11.(2020·河北省部分重点中学高三第二次联考)一列简谐横波某时刻波形如图甲所示.由该时刻开始计时,质点L 的振动情况如图乙所示.下列说法正确的是( )A .该横波沿x 轴负方向传播B .质点N 该时刻向y 轴负方向运动C .质点L 经半个周期将沿x 轴正方向移动到N 点D .该时刻质点K 与M 的速度、加速度都相同【答案】:B【解析】:由题图乙知,开始计时时刻,即0时刻质点L 向上振动,再结合题图甲,可知该横波沿x 轴正方向传播,故A 错误;由该横波沿x 轴正方向传播,从题图甲可看出,质点N 该时刻向y 轴负方向运动,故B 正确;横波传播时,质点不随波迁移,故C 错误;该时刻质点K 与M 的速度为零,加速度大小相等,但方向相反,故D 错误.12.(2020·湖南省师大附中高三上学期六次月考)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播,已知x =54λ处质点的振动方程为y =Acos (2πT t),则t =34T 时刻的波形图正确的是( )【答案】 D【解析】由题意知,t =0时,x =54λ处的质点位于波峰(y =A),则x =0处质点恰好位于y =0的平衡位置,其波形如图中实线所示.经t =34T 时,x =0处质点恰振动到最低点,t =34T 时的波形如图中虚线所示,选项D 正确.二、非选择题(13题8分,14题9分,15题11分)13.(2020·天利38套高三高考能力提升卷四)如图所示,实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=1 s 时刻的波形.(1)若这列波的周期T 满足T<t2-t1<2T ,求该波的波速大小;(2)若该波的波速大小v =83 m/s ,请通过计算判断该波传播的方向.【答案】: (1)11 m/s 或13 m/s (2)该波沿x 轴正方向传播【解析】:由题图可知,该波的波长λ=8 m ,(1)由T <t2-t1<2T 可知,在时间t2-t1内,该波传播的距离满足:λ<Δx<2λ当波沿x 轴正方向传播时,波传播的距离为:Δx1=λ+3 m =11 m v1=Δx1t2-t1=11 m/s当波沿x 轴负方向传播时,波传播的距离为:Δx2=λ+5 m =13 m v2=Δx2t2-t1=13 m/s(2)此种情况下,在时间t2-t1内,该波传播的距离为:Δx′=(t2-t1)v=83 m由于Δx′=10λ+3 m 故该波沿x轴正方向传播.14.(2020·湖南省师大附中高三上学期六次月考).图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,Q为平衡位置在x1=10 cm处的质点,P为平衡位置在x2=17.5 cm 处的质点。
高中物理选修3-4波的形成和传播 同步练习
波的形成和传播同步练习1.横波和纵波的区别是()A.横波中的质点做的是振动,纵波中的质点是沿波传播的方向运动B.横波中的质点做的是匀速运动,纵波中的质点做变加速运动C.横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部D.横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直2.机械波在传播过程中,关于波上各质点的运动情况,下列说法正确的是()A.同一时刻各质点的位移都相等B.同一时刻各质点运动的速率都相等C.同一时刻各质点加速度都相等D.各质点振动的周期、振幅都相等3.以下说法中()①有机械振动必有机械波②机械振动在介质中传播形成机械波③纵波在介质中传播时,介质本身能够随波传开去④横波在介质中传播时,振动质点不发生迁移其中正确的有A.①③B.②④C.①④D.②③4.下列说法不妥的是()A.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时是横波B.波不但传递能量,还能传递信息C.发生地震时,由震源传出的既有横波又有纵波D.一切波的传播都需要介质5.以下各种波中,属于机械波的是()A.声波B.光波C.无线电波D.地震波6.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7.关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是()A.机械波只能在介质中传播。
波源周围如果没有介质,就不能形成机械波B.离波源较近的质点总比离离波源较远的质点振动的迟一些C.离波源较近的质点总比离离波源较远的质点振动的早一些D.一旦波源振动起来,介质中各个质点也就同时开始振动8.下列关于机械波的说法中正确的是()A.机械波既能在空气中传播,也能在液体和固体中传播B.声波是横波,有波峰和波谷C.声波只能在空气中传播,不能在液体和固体中传播D.从地震源传出的地震波,既有横波,也有纵波9.一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图5-1-1所示的形状,对此绳上A、B、5-1-1C、D、E、F六个质点( )A.它们的振幅相同B.质点D和F的速度方向相同C.质点A和C的速度方向相同D.从此时刻算起,质点B比C先回到平衡位置10.有一个圆形的湖,湖水平静,一只排球漂浮在湖中离岸8m远处,为了使球回到岸边,一个同学将一块大石头抛向湖中央,激起的一圈圈起伏不平的水波以1m/s的速度向周围传播,湖半径为R=10m,问多长时间后排球可以到达湖岸?参考答案1.C 2.D 3.B 4.AD 5.A D 6.C 7.AC 8.AD 9.AD 10.不能到达岸边。
课时作业20:12.1 波的形成和传播
12.1 波的形成和传播一、选择题1.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2.有关纵波与横波,下列说法正确的是()A.横波的传播速度一定比纵波慢B.纵波的质点可以随波迁移,而横波的质点不能C.横波只能在固体中传播,纵波只能在液体、气体中传播D.横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部3.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4.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5.(多选)一列波由波源向周围扩展开去,由此可知()A.介质中的各个质点由近及远地传播开去B.介质中的各个质点的振动频率随着波的传播而减小C.介质将振动的能量由近及远地传播开去D.介质将振动的形式由近及远地传播开去6.把闹钟悬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,但如果将罩内空气抽去,就听不到闹钟的铃声,这说明()A.声波是纵波B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了C .气体和固体都能传播声音D .声波不能在真空中传播7.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 .空气介质只能传播纵波8.如图是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.t =0时质点1开始竖直向上运动,经过四分之一周期,质点5开始运动,下列判断正确的是( )A .质点2开始振动时的运动方向向上B .t =T 2时质点5的加速度方向向上 C .t =3T 4时质点10的运动方向向下 D .t =T 时质点12的运动方向向上9.(多选)水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、….使质点1沿竖直方向做简谐运动,振动将沿绳向右传播,从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时,当振动传播到质点13时,质点1恰好完成一次全振动.此时质点10的加速度( )A .为零B .为最大值C .方向向上D .方向向下10.(多选)一般高层建筑物在底层与岩石之间建有支柱,如图所示.地震时产生的纵波和横波是造成建筑物损坏的主要原因,为了避免在地震时建筑物损坏,可在建造时采取适当的措施,下列做法中比较合理的是( )A .减小支柱的长度B .增加建筑物的高度C .在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块D .在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫二、非选择题11.已知波源所在处的质点,开始振动的方向(起振方向)是向上的.经过一段时间,波传播到P 点,试分析P 点开始振动时的方向.12.已知某次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 ,若机械波在地面内是匀速传播的,且传播的速度v 、传播的距离s 和传播距离s 所用的时间t 满足v =s t.请你通过分析计算来完成下面问题: (1)求地震中心到此地震观测中心的距离;(2)请你分析在观测中心的工作人员当时所感觉到的地面振动方向.(设震源在地震观测中心正下方,工作人员对地面振动方向的感觉用“上下振动”“左右晃动”来说明)【参考答案】一、选择题1.解析:选B 在横波中质点的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.2.解析:选D 横波和纵波速度关系不确定,A 错误;纵波和横波在传播过程中,质点不能随波迁移,B 错误;横波只能在固体中传播,而纵波既可在固体中传播,也可在液体、气体中传播,C 错误;横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部,D 正确.3.解析:选C 向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,轻木块在平衡位置上下振动,不会“随波逐流”,A 、B 、D 选项错误.4.解析:选B 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然后因为阻尼而停止,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.5.解析:选CD 介质在传播机械波的过程中,只是把振动这种形式和振动的能量向外传播,而介质本身并不迁移,A 错误,C 、D 正确;质点的频率只与波源频率有关,不会随着波的传播而减小,B 错误.6.解析:选D 声音是机械波,机械波的传播需要介质,声音可以在气体、液体和固体中传播,将罩内空气抽去,就听不到闹钟的铃声,说明声音不能在真空中传播,D 选项正确;根据题干信息不能说明声波是纵波,A 选项错误;闹钟的运转不需要空气,抽去空气后仍能正常工作,B 选项错误;重新向玻璃罩内注入空气又听到了闹钟的铃声,这说明声音要靠空气传播的,不能说明固体能传播声音,C 选项错误.7.解析:选D 横波质点的振动方向与传播方向相互垂直,纵波质点的振动方与传播方向有时相同,有时相反,故A 、B 错误;介质中的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,故空气介质传播的机械波只能是纵波,故D 正确.8.解析:选A 介质中各质点开始振动时的振动方向和振源开始振动时的振动方向相同,A 正确;经过t =T 2,质点5振动了T 4,处于正向最大位移处,加速度的方向向下,B 错误;t =3T 4时质点1振动到负的最大位移处,质点13开始振动,5~13之间的质点在平衡位置上方,9~13之间的质点处于“下坡路”上,质点10振动方向向上,C 错误;t =T 时,质点9~17之间的质点在平衡位置上方,质点12处于“上坡路”上,振动方向向下,D 错误.9.解析:选BD 根据题意,当振动传播到质点13时,质点1恰好完成一次全振动,故1~13点间波形为一个完整的正弦波形,此时质点10处于正向最大位移处,合力提供回复力,指向平衡位置.根据牛顿第二定律,加速度方向也指向平衡位置,故一定是竖直向下;由于此时质点10处于正向最大位移处,根据a =-kx m可知,加速度最大,故选BD. 10.解析:选CD 分析横波与纵波的特点,横波是质点振动方向与传播方向相互垂直,而纵波是质点振动方向与传播方向共线,横波使建筑物水平晃动,纵波使建筑物上下晃动,由于横波与纵波的传播速度不同,会产生巨大的破坏力.为了避免在地震时建筑物损坏,可在建造时采取适当的措施,来减小水平与上下晃动,因此在建筑物底层与支柱间嵌入高弹性橡胶块或在支柱和岩石间安置可在水平方向滑动的护垫,来减缓水平与上下晃动,从而起到降低损失的作用,A 、B 选项错误,C 、D 选项正确.二、非选择题11.解析:波传播过程中,后面质点的振动情况重复前面质点的振动情况.波源中质点的起振方向是向上的,则后面所有质点的起振方向都是向上的.答案:向上12.解析:(1)设地震中心到观测中心的距离为x ,则有:x 3.7 km/s -x 9.1 km/s=7.8 s ,解得x =48.6 km. (2)由于纵波传播得快,故地震发生时纵波最先到达观测中心,因此在那里的人们先是感到地面上下振动,当横波到达后,又增加了左右晃动的感觉.答案:(1)48.6 km (2)先是上下振动,随后又增加了左右晃动。
初高中衔接练
第一讲声现象新知1空气中的声波阅读短文,回答问题.如图,击鼓时,鼓面发生振动,当鼓面向外运动时,压缩鼓面外侧邻近的空气,使这部分空气变密,当鼓面向内运动时,又使这部分空气变得稀疏.邻近鼓面的空气的疏密变化引起稍远处空气的疏密变化,再引起更远处空气的疏密变化……这种疏密相间的状态向远处传播,就形成了声波.声波中空气最密的位置称为密部,最疏的位置称为疏部.如果声源可以看作一个点,则声波在均匀的空气中传播时,每一个密部或疏部都组成一个球面.相邻的密部(或疏部)之间的距离称为波长,波长×频率=声速.声波在空气中传播时,各处的空气并不会持续向远处运动,而是围绕其原来静止的位置振动(往复运动),同时带动更远处的空气以相同的形式振动.声波传递的是振动形式(信息),同时传递能量,而不传送物质.(1)鼓面振动时,靠近鼓面的空气分子(选填“会”或“不会”)随着声波传到远处的听众的耳中.(2)如果介质中的质点的振动方向与波的传播方向垂直,这样的波称为横波;如果介质中的质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上,这样的波称为纵波.空气中的声波属于(选填“横”或“纵”)波.新知2弦发声的音调的影响因素阅读短文,回答问题.对于一根两端固定的弦来说,它在自身弹力的作用下做自由振动时发生的是弹性形变,弹力会受到其材质、张紧程度等因素的影响,弦的材质越硬、张得越紧,弹力就越大,振动的频率就会越高;弦的质量(准确来说是单位长度弦的质量)通过影响惯性,影响弦的运动状态是否容易改变,弦越细、密度越小,其质量就越小,弦越“容易”振动,振动频率就越高;弦发生振动时,振动在弦上来回传播形成一种波,其波长受到弦的长度的影响,弦越短,弦上的波的波长越短,弦振动的频率就越高.因此弦发声的音调与弦的粗细、密度、材质、长短、张紧程度等因素有关,弦越细、密度越小、材质越硬、长度越短、张得越紧,弦振动越快,频率越高,发出声音的音调越高.(1)对于一把调好音的吉他,拨动粗细不同的弦,粗弦发出声音的音调较;用手按住同一根弦的不同部位,拨动这根弦,则弦的振动部分越长,发出声音的音调越.(2)空气柱的振动与弦的振动相似.空气柱发生振动时,空气柱中形成波,空气柱越短,波的波长越短,空气柱振动的频率就越,发出声音的音调越.新知3多普勒效应阅读短文,回答问题.当声源与观察者互相靠近或互相远离时,观察者听到的声音的频率会不同于声源发声的频率.当声源与观察者互相靠近时,观察者单位时间内接收到的声波的密部变多,即接收到的声波频率变高、音调变高;当声源与观察者互相远离时,观察者单位时间内接收到的声波的密部变少,即接收到的声波频率变低、音调变低.这一现象称为“多普勒效应”.多普勒效应在生活中有很多应用,如交警用超声测速仪测量汽车的速度、医生用“彩超”测量血流的速度,利用的都是超声波的多普勒效应.(1)以传声的介质为参照物,当声源静止、观察者向声源运动时,会听到声音的音调变.(2)交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据频率的变化,就能知道车辆的速度.如果频率变高,说明车辆在(选填“靠近”或“远离”)交警;频率变化得越多,说明车辆的速度越(选填“大”或“小”).创新预测1.声在空气中以的形式传播,满足波长(λ)×频率(f)=声速(v).在音乐中,中音C调“1”的频率是262Hz,则该声音在空气中传播的波长约是m.(声速取340m/s,保留两位小数)2.声源以速度v(v小于声速v0)靠近静止的观察者时,观察者听到的声音的频率f与发声的频率f0不同,f与f0满足f=f0.若在铁轨旁工作的工人听到火车鸣笛的音调变高,可以判断出火车正在(选填“靠近”或“远离”)他.参考答案:新知1.(1)不会(2)纵新知2.(1)低低(2)高高新知3.(1)高(2)靠近大创新预测1.声波 1.30【解析】根据题意,λ==≈1.30m.2.靠近【解析】根据给出的公式可知,当声源靠近静止的观察者时,观察者听到的声音的频率会高于发声的频率;因此若工人听到火车鸣笛的音调变高,可以判断出火车正在靠近工人.。
高中物理先修3-4机械波单元测试
选修3-4机械波单元测试一.选择题(共15小题)1.横波和纵波的区别是()A.横波中的质点做的是振动,纵波中的质点是沿波传播方向运动B.横波的传播速度一定比纵波慢C.横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部D.横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,纵波中质点的振动方向与纵波的传播方向垂直2.某一列沿x轴传播的简谐横波,在t=时刻的波形图如图所示,P、Q为介质中的两质点,质点P正在向动能增大的方向运动。
下列说法正确的是()A.波沿x轴正方向传播B.t=时刻,Q比P的速度大C.t=时刻,Q到达平衡位置D.t=时刻,P向y轴正方向运动3.简谐横波某时刻的波形如图所示,P为介质中的一个质点,波沿x轴的正方向传播。
下列说法正确的是()A.再过一个周期时,质点P的位移为正值B.质点P此时刻的速度沿x轴的正方向C.质点P此时刻的速度沿y轴的负方向D.经过一个周期,质点P通过的路程为2a4.一列简谐横波沿x轴传播,t=0.1s时波形图如图中实銈所示,波刚好传到c点;t=0.4s时波形如图中虚线所示,波刚好传到e点。
a、b、c、d、e是同一介质中的质点,下列说法确的是()A.这列简谐横波遇到频率为2Hz的另一列简谐横波时会发生干涉现象B.t=0.2s时质点b和质点c的位移相等C.质点d在0.1~0.4s时间内通过的路程为40cmD.t=s时质点a运动到波峰位置5.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图,已知t2﹣t1=1.0s,由图判断下列哪一个波速是不可能的()A.1 m/s B.3 m/s C.5 m/s D.10 m/s6.如图所示,为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图,其中a、b、c是甲波上的三个点。
下列说法正确的是:()A.这两列波相遇时能发生干涉现象B.甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大C.质点a比质点b先回到平衡位置D.若v甲=20m/s,再经t=0.5s,质点c运动的路程是0.4m7.如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷.设两列波的振幅均为5cm,且在图示的范围内振幅不变,波速和波长分别为1m/s和0.5m.C点是BE连线的中点,下列说法不正确的是()A.C、E两点都保持静止不动B.图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cmC.图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动D.从图示的时刻起经0.25s后,B点通过的路程为20cm8.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);S1的振幅A1=4cm,S2的振幅A2=3cm,则下列说法正确的是()A.质点D是振动减弱点B.质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC.再过半个周期,质点B、C是振动加强点D.质点C的振幅为7 cm9.如图表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的振幅均为2cm(且在图中所示范围内振幅不变),波速为2m/s,波长为0.4m,E点为BD连线和AC连线的交点。
31波的形成和描述同步练习(Word版含解析)
鲁科版(2019)选择性必修一 3.1 波的形成和描述一、单选题1.下列关于横波与纵波的说法中,正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源振动方向与波的传播方向相互垂直,形成的是横波C.振源左右振动形成的波是纵波D.在固体中传播的波一定是横波2.一列沿x 轴传播的简谐横波,在t=0.1s 时的波形如图甲所示,P、Q 是波上的两个质点,此时质点P 沿y 轴负方向运动。
图乙是波上某一质点的振动图像。
下列说法中正确的是()A.该波沿x 轴负方向传播B.图2 乙可能为Q 点的振动图像C.t=0.15s 时,质点P 沿y 轴正方向运动D.该波的波速为80m/s3.下面关于横波、纵波的说法中正确的是()A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波B.由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,故横波、纵波不可能沿同一方向传播C.横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等D.只要存在介质,不管是固体、液体或气体,均可传播横波和纵波4.一根粗细均匀的绳子,右端固定,一人拿着左端的O点上下振动。
以竖直向上为正方向,波源O在第一个周期内的振动图像如图所示,则该波在第一个周期结束时在介质中形成的波形图是()A.B.C.D.5.关于波的频率,下列说法中正确的是()A.波的频率与波速无关B.波的频率由介质决定,与波源无关C.波由一种介质进入另一种介质时,频率变大D.波由一种介质进入另一种介质时,频率变小6.一列沿x轴负方向传播的简谐横波,波速为4m/s。
P、Q是介质中平衡位置分别处x=m的两个质点,某时刻波形如图所示,下列说法正确的是()在2x=m和8A.这列波的振幅为4cm B.这列波的周期为8sC.此时质点P的加速度为0D.此时质点Q沿y轴正方向运动7.一列简谐横波沿x轴传播,t=0.1s时的波形图如图甲所示,A、B为介质中的两质点。
图乙为质点A的振动图像。
以下判断正确的是()A.t=0.15s时,A的加速度为零B.t=0.15s时,B的速度沿y轴正方向C.从t=0.1s到t=0.25s,B的位移大小为10cmD.从t=0.1s到t=0.25s,波沿x轴负方向传播了7.5m8.一列简谐波沿x轴正方向传播,传播速度为10m/s,t=0时刻的波形图如图所示,下列说法正确的是()A.t=0时刻x=0.6m处的质点振动方向沿y轴负方向B.在0到0.06s时间内x=0.2m处的质点运动的路程为0.4mC.x=0.lm处质点的振动方程为500.2sin m34y tππ⎛⎫=+⎪⎝⎭D.当x=3.3m处质点位于波峰时,x=0.3m处质点恰好位于平衡位置9.某波源S发出一列简谐横波,波源S的振动图像如图所示。
人教版选择性必修1《31_波的形成》同步练习卷有答案(2)
人教版选择性必修1《3.1 波的形成》同步练习卷(2)一、选择题(1~5为单选,6~9为多选)1. 以下对于机械波的认识正确的是()A.形成机械波一定要有振动源和介质B.振源作简谐运动形成的波中,各质点的振动情况完全相同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2. 下列关于横波与纵波的说法中,正确的是()A.振源上下振动形成的波是横波B.振源左右振动形成的波是纵波C.振源振动方向与波的传播方向相互垂直,形成的是横波D.在固体中传播的波一定是横波3. 关于振动和波的关系,下列说法正确的是()A.有机械波必有振动B.有机械振动必有波C.离波源远的质点振动较慢D.波源停止振动时,介质中的波立即停止传播4. 如图是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向.质点在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4…各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.t=0时质点1开始竖直向上运动,质点振动周期为T.经过四分之一周期,质点5开始运动,此时质点1已发生的位移为S.下列判断正确的是()时质点5的运动方向向下A.t=T4质点7的加速度方向向上B.t=T2C.t=3T时质点5运动的路程为3S4D.t=T时质点9向下运动5. 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6. 机械波按质点振动方向与波传播方向的关系可分为横波和纵波。
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7. 关于振动和波的关系,下列说法中正确的是()A.振动是波的成因,波是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联系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8. 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9. 如图所示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 dB.a c>a b>a a=a dC.v a=v d>v b>v cD.v a=v d<v b<v c二、非选择题如图所示,有一组学生做游戏来模拟波的传播。
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《横波和纵波》进阶练习
一、单选题
1.下列说法正确的是()
A.真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的
B.氢原子由激发态向基态跃迁时,向外辐射光子,原子能量增加
C.精确地讲,一个90234T h核的质量比一个91234P a核与一个β粒子的质量之和大
D.声波是横波,电磁波是纵波,因为电磁波有偏振现象而声波没有
2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=0.5m/s,某时
刻的波形如图中实线所示,则下列说法正确的是()
A.该列简谐横波的振幅为0.2m
B.该列简谐横波的波长为2.0m
C.该列简谐横波的周期为2s
D.x=1.0m处的质点正沿x轴正方向移动
3.区分横波和纵波的依据是()
A.质点沿水平方向还是沿竖直方向振动
B.波沿水平方向还是沿竖直方向传播
C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上
D.波传播距离的远近
二、填空题
4.近年来全球地震频发已引起全球的高度关注.某实验室一种简
易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成.在某次地
震中同一震源产生的地震横波和地震纵波的波长分别为10km和
20km,频率为0.5H z.假设该地震波的震源恰好处在地震仪的正
下方,观察到两振子相差5s开始振动,则地震仪中的两个弹簧振子振动的频率等于______ .地震仪的竖直弹簧振子P先开始振动,震源距地震仪约______ .
5.如图所示,是一列波在t=0时的波形图,波速为20m/s,
传播方向沿x轴正向.从t=0到t=2.5s的时间内,质点M所通过的路程是____________m,位移是____________m.
参考答案
【答案】
1.C
2.B
3.C
4.0.5H z;50K m
5.2.5;0.05
【解析】
1. 解:A、根据光速不变原理,真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的.故A
错误.
B、氢原子由激发态向基态跃迁时,向外辐射光子,原子的能量减小.故B错误.
C、90234T h核发生衰变变成91234P a核和β粒子,放出能量,根据质能方程,知有质量亏损,所以一个90234T h核的质量比一个91234P a核与一个β粒子的质量之和大.故C正确.
D、偏转是横波的特有现象,电磁波是横波,声波是纵波.故D错误.
故选C.
2. 解:A、该列简谐横波的振幅等于各个质点的振幅,根据振幅的定义:质点离平衡位置的最大距离,可知该列简谐横波的振幅为:A=0.1m,故A错误.
B、对于简谐横波,相邻两个波峰或波谷间的距离等于一个波长,由图读出该波的波长为:λ=2m,故B正确.
C、由波速公式v=,得该波的周期为:T==s=4s,故C错误.
D、简谐横波沿x轴正方向传播,图上左边的质点先振动,根据质点的带动法判断可知,x=1.0m处的质点正沿y轴正方向运动,不可能沿x轴方向移动,故D错误.
故选:B.
3. 解:A、物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波;把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波,故AB错误,C正确;
D、纵波与横波可以同时在同一介质中传播,故D错误;
故选:C.
机械振动在介质中的传播称为机械波.随着机械波的传播,介质中的质点振动起来,根据质点的振动方向和波传播的传播方向之间的关系,可以把机械波分为横波和纵波两类.物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波,称作横波.在横波中,凸起的最高处称为波峰,凹下的最低处称为波谷.
物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波,称作纵波.质点在纵波传
播时来回振动,其中质点分布最密集的地方称为密部,质点分布最稀疏的地方称为疏部.本题关键能区别横波与纵波,知道波在同一种均匀介质中作匀速运动,而质点做机械振动,基础题.
4. 解:当地震波的频率与弹簧振子的频率相同时发生共振,所以弹簧振子的频率为
0.5H z;
据波速v=fλ公式得横波和纵波的波速分别为:v1=10000×0.5m/s=5000m/s,v2=20000×0.5m/s=10000m/s;
设纵波振子P接收到地震波的时间为t,即(t+5)×5000m=10000t,解得:t=5s,所以距离震源的距离:x=10000×5m=50K m.
故答案为:0.5H z,50km.
由于横波的传播速度小于纵波的传播速度,在距离相同的情况下,纵波振子P先接收到地震信号,故纵波振子P先开始振动,设纵波振子P接收到地震波的时间为t,震源离地震仪距离为s=△V t.
解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到.属于容易题
5. 解:由图读出波长λ=4m,由波速公式v=得周期T=s=0.2s,则时间t=2.5s=12.5T,由于质点做简谐运动,在一个周期内通过的路程是四个振幅,所以在t=0到t=2.5s的时间内,质点M所通过的路程S=12.5×4A=50×5cm=2.5m
t=2.5s的时刻质点M到达波峰,位移为y=5cm=0.05m.
故答案为:2.5,0.05。