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课时作业(13) 机械波的产生和传播
1.关于振动与波的关系,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
A [机械振动在介质中向外传播就形成了机械波,所以有机械波必定有机械振动,A正确;但如果只有振动,而没有介质的传播,就不会有机械波的产生,B错误;因各质点的振动都是重复波源的振动,不论质点距波源多远,振动的快慢都一样,C错误;在波源停止振动时,波仍将继续向外传播而不会立即停止,D错误.]
2.(多选)把一根长而软的螺旋弹簧竖直提起来,手有规律地上下振动,则( )
A.在弹簧上形成一列机械波
B.在弹簧上形成波峰和波谷
C.弹簧上的质点自上而下振动
D.弹簧上的机械波自上而下传播
AD [手有规律地上下振动时弹簧上各质点也上下振动,形成纵波,向下传播,故A、D正确,B、C错误.]
3.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,两位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
B [声波是机械波,传播需要介质,故B选项正确.]
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
C [先根据A向上运动,说明是跟着右边的质点在振动,说明波源在右边,可判定波向左传播,故A、B错误;已知波的传播方向,沿波的传播方向,比D、E质点更早开始振动的各自相邻的质点都在它们的位置的上方,所以D、E向上振动,而B、C向下振动,C正确,D错误.]
5.如图是某绳波形成过程示意图,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,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已发生的位移大小为x0.下列判断正确的是( )
A.t=时质点5的运动方向向下
B.t=时质点7的加速度方向向上
C.t=时质点5运动的路程为3x0
D.t=T时质点9向下运动
D [经过,质点1从平衡位置运动到波峰,位移大小为x0,则振幅A=x0,后一个质点重复前一个质点的振动,质点1开始振动时是从平衡位置开始向上振动,故质点5开始振动时也是由平衡位置开始向上振动,A错误;因为质点1到质点7的距离是质点1到质点5的距离的1.5倍,所以波从质点1传到质点7所需时间为T,故在t=时质点7已振动T,即质点7在从平衡位置向上运动过程中,根据公式a=-知此时质点7的加速度方向向下,B错误;在t=时刻,质点5已振动,故其通过的路程为×4x0=2x0,C错误;波从质点1传播到质点9所需时间为T,在t=T时质点9已振动T,故此时质点9正通过平衡位置向下振动,D正确.]
6.(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
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.]
7.如图所示,O是波源,a、b、c、d是波传播方向上四个质点的平衡位置,且Oa=ab=bc=cd,t1=0时各质点均静止在平衡位置,波源O开始沿y轴正方向做简谐运动,形成一列沿x轴正方向传播的简谐波.在t2=0.3 s,波源O第一次到达负向最大位移处,波恰好传到c点.下列说法正确的是( )
A.波的周期为1.2 s
B.t2=0.3 s时,a质点向y轴正方向运动
C.t2=0.3 s时,b质点的加速度正向最大
D.当d点开始振动时的起振方向沿y轴正方向
D [由于波源的起振方向向上,且在t2=0.3 s,波源O第一次到达负向最大位移处,可知T=0.4 s,据此时波形可知,该时刻a在平衡位置将向y轴负方向运动,b质点在正向最大位移处,即加速度负向最大,故A、B、C错误;各质点的起振方向与波源