第三章 1 机械波的形成和传播-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

1　机械波的形成和传播 1.(多选)如图所示,用手握住长绳的一端上下抖动,长绳形成了向前传播的一列波。如果在长绳中间某一位置做一个标记P,在抖动过程中(　BC　) A.P左右摆动 B.P上下摆动 C.P的频率与波源O的频率相同 D.P的速度与波源O的速度时刻相同 解析:P并不随波迁移,只是在自己的平衡位置上下振动,故A错误, B正确;P与O的频率相同,速度不同,故C正确,D错误。 2.(多选)一列横波在某时刻的形状如图所示,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aa、ab、ac、ad,它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd,则(　AD　) A.ac<ab<aa=ad B.ac>ab>aa=ad C.va=vd>vb>vc D.va=vd<vb<vc 解析:由简谐运动规律可知,质点受回复力大小与位移的大小成正比,因而加速度的大小与位移的大小成正比,所以这四个点的加速度关系为ac<ab<aa=ad,A正确,B错误;质点越靠近平衡位置速度越大,位移越大则速度越小,四点的速度大小关系为va=vd<vb<vc,C错误,D正确。 3.(多选)一列波由波源向周围扩展开去,由此可知(　CD　) 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: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,故A错误,C、D正确;质点的频率只与波源有关,不会随着波的传播而减小,故B错误。 4.判别横波的条件是(　D　) A.质点在竖直方向振动的波为横波 B.在水平方向传播的波为横波 C.只有质点振动方向为竖直的,波的传播方向为水平的波才为横波 D.只要质点振动方向和波的传播方向垂直的波就是横波 解析:判别一列波是否是横波的依据是质点的振动方向和波的传播 方向是否垂直,故选项D正确。 5.下列关于纵波的说法正确的是(　B　) A.在纵波中,波的传播方向就是波中质点的移动方向 B.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向平行 C.纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直 D.纵波也有波峰和波谷 解析:纵波中质点的振动方向与波的传播方向虽然平行,但质点的 振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反,A、C错误,B正确;纵波没有波峰和波谷,只有密部和疏部,D错误。 6.(多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时,经过,质点1开始起振,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是(　ACD　) A.介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振 最晚 B.图中所画的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的 C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后 D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的就是第98次振动 解析:根据波的传播特点可知,波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动,所以起振方向相同,都是竖直向下,但从时间上来说, 相邻的质点起振依次落后的时间,选项A、C正确,B错误;由题意知,质点9比质点1应晚起振两个周期,所以当所有质点都起振后,质点1与质点9步调完全一致,选项D正确。 7.细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动,激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点,图中甲为t=0时刻各点所处的位置,乙为t=时刻的波形图(T为波的周期)。在丙中画出t=时刻的 波形图。 解析:机械波在传播过程中,介质的质点都在各自的平衡位置附近 振动,时间依次滞后,从波形图上看出,在t=时刻第4个质点才开始振动,则在t=T时刻第10个质点刚开始振动,此时第4个质点已振动了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:图见解析 8.一列简谐横波的波形如图所示,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.05 s时刻的波形图。 (1)该简谐横波的振幅与波长各为多少? (2)若2T>t2-t1>T,波速可能为多大?(T为周期) 解析:(1)由波形图可看出 振幅A=5 cm;波长为λ=8 m。 (2)若波向右传播,从t1=0到t2=0.05 s, 传播了λ+nλ,所以t2-t1=T+nT, 解得T=,因2T>t2-t1>T, 所以n=1,T= s=0.04 s, 波速v==200 m/s;若波向负