2019-2020学年高中物理第12章机械波第1节波的形成和传播练习含解析 人教版选修3-4

2019-2020学年高中物理第12章机械波第1节波的形成和传播练习含解析 人教版选修3-4

第1节　波的形成和传播 一、选择题 ‎1．(2019·成都七中期末)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 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．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 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．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 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．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 解析：‎ 4‎ 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．(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 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．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 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．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．(2018·温州市“十五校联合体”高二联考)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(　　)‎ 4‎ A．质点2开始振动时的运动方向向上 B．t＝时质点5的加速度方向向上 C．t＝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＝，质点5振动了，处于正向最大位移处，加速度的方向向下，B错误；t＝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．(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 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＝－可知，加速度最大，故选BD.‎ ‎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 4‎ 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 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．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．‎ 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．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＝.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)‎ 解析：(1)设地震中心到观测中心的距离为x，则有：‎ －＝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 4‎