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课时梯级训练(16) 波的形成
1.(多选)如图所示,水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点,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
BD 解析: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;故此时质点1~13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,回复力最大,方向指向平衡位置,即向下;根据牛顿第二定律,可知加速度最大,且方向也指向平衡位置,即向下,B、D正确。
2.(多选)下列有关机械振动与机械波的说法正确的是( )
A.有机械振动就一定有机械波
B.机械波中各质点振幅不一定相同(不考虑能量损失)
C.机械波中除波源外的各质点均做受迫振动
D.机械波中各质点振动周期相同
CD 解析:有机械振动不一定有机械波,A错误;若不考虑能量损失,机械波中各质点的振幅相等,B错误;机械波传播中除波源外的各质点都要受到它前面质点的作用,每个质点都在做受迫振动,各质点振动的周期相同,C、D正确。
3.(多选)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
BC 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,A错误,B正确;在纵波中二者方向在同一直线上,既可以相同,也可以相反,C正确,D错误。
4.关于机械波,以下说法正确的是( )
A.声波属于机械波,是横波
B.质点的振动方向跟波的传播方向在同一条直线上的波是横波
C.机械波向外传播的是振源的振动形式、信息和能量
D.波传播过程中各质点的起振方向与振源的起振方向可能不相同
C 解析:声波属于机械波,是纵波,A错误;质点的振动方向跟波的传播方向在同一条直线上的波是纵波,B错误;机械波在传播振动形式的过程中同时传递了信息和能量,C正确;波传播过程中各质点的起振方向与振源的起振方向相同,D错误。
5.(多选)一列波由波源处向周围扩展开去,下列说法正确的是( )
A.介质中各质点由近及远地传播开去
B.介质中质点的振动形式由近及远地传播开去
C.介质中质点振动的能量由近及远地传递开去
D.介质中质点只是振动而没有迁移
BCD 解析:波动过程是振动形式和振动能量的传递过程,介质中质点并不随波迁移,A错误,B、C、D正确。
6.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,如图所示。在一次地震中,震源在地震仪正下方,观察到两振子相差10 s开始振动,则( )
A.P先开始振动,震源距地震仪约72 km
B.P先开始振动,震源距地震仪约50 km
C.H先开始振动,震源距地震仪约72 km
D.H先开始振动,震源距地震仪约50 km
A 解析:纵波传播的速度快,所以P先开始振动,根据-=10 s,解得x=72 km,A正确。
7.如图甲所示的是波源的振动图像,图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在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时的波形图及各质点的振动状态。
答案:见解析图
解析:由题图甲知波源振动周期T=4 s,根据波传播的规律知,t=5 s时,波源出现在波峰,质点16起振,如图所示。
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