3.1 波的形成（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第一册物理（人教版2019）

第三章　机械波 3．1　波的形成 [见学生用书P49] 如图是地震后的场景。当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时使人感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？ 【答案】 震源往往在地下某个深度的地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波。所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分。 1．下列关于波的应用的说法正确的是(　B　) A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波 B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是属于声波在液体中传播的应用 C．光缆利用机械波传播信息 D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波 【解析】 机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不迁移，A错误；声波可以在水中传播，且比在空气中的传播速度快，B正确；光缆是利用光传播信息的，C错误；宇航员击打船壁能产生机械波的同时，也能产生声波，D错误。 2．对于一列机械波，判断它是横波还是纵波的依据是(　B　) A．介质中的质点是在水平方向上振动，还是在竖直方向上振动 B．介质中质点振动的方向与波的传播方向是垂直还是在一条直线上 C．波的传播方向是在水平方向上还是在竖直方向上 D．波传播的速度与质点振动的速度大小的关系 【解析】 判断一列机械波是横波还是纵波，依据是质点振动的方向与波的传播方向是垂直还是在一条直线上，如果垂直就是横波，如果在同一条直线上就是纵波，A、C错误，B正确；机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，D错误。 3．(多选)关于机械波，下列说法正确的是(　AD　) A．介质中各相邻质点间必有相互作用力 B．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动不一定落后于前一质点的振动 C．波传播的速度方向和质点振动的速度方向相同 D．波除了传递能量和振动形式外，还可以传递信息 【解析】 波在传播过程中，由于介质中各相邻质点之间的相互作用，离波源较近的质点带动离波源较远的质点振动，后面质点就重复并落后于前面质点的振动，A正确，B错误；波的传播速度与质点的振动速度不同，在横波中，二者方向相互垂直，而在纵波中，二者方向在同一条直线上，C错误；除了传递能量，波传播的还有振动形式，而振动形式本身就是一种信息，如果制成各种不同的信息附加于这种振动形式上，波传播的同时就传递了信息，D正确。 4．(多选)如图所示是一位同学做的简谐运动绳子的一端，形成沿绳向右传播的一列机械波，下列说法正确的是(　ABD　) 第4题图 A．在图上速度最大的点是第3点与第7点 B．除第1点外，加速度最大的点是第5点 C．只有第3、7点的振动频率不同，其他点的振动频率都相同 D．各个点振动的周期都与振源振动的周期一样 【解析】 由于绳波是横波且向右传播，介质中左边的质点带动右边的质点振动，故2、3、4质点向下振动，6、7质点向上振动。如题图所示，3、7两质点在平衡位置，速度最大，1、5两质点在最大位移处，加速度最大，A、B正确；各质点的振动周期(或频率)由振源决定，并且是相等的，C错误，D正确。故选ABD。 5．(多选)在机械波的传播过程中，下列关于介质中的各个质点的说法正确的是(　BC　) A．介质中的质点随波一起沿波的传播方向运动 B．介质中的各质点只是在平衡位置附近振动，不会随波向远处运动 C．离波源越远的质点，其振动就越滞后 D．介质中各个质点振动的步调不一致，振动的频率不相同 【解析】 机械波传播时，介质中的质点只在平衡位置附近振动，并不随波一起向前运动，A错误，B正确；波源的振动由近及远向外传播，因此离波源越远的质点振动就会越滞后，C正确；在波的传播过程中先发生振动的质点带动后面的质点发生振动，因此，虽然介质中各个质点振动的步调不一致，但频率都与波源的频率相同，D错误。 6．如图所示是一列向右传播的横波，请判断这列波中a、b、c、d、e、f、g、h质点在这一时刻的速度方向。 第6题图 【答案】 a、b、h向上，c、g无速度，d、e、f向下。 【解析】 由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复，比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点。质点c和g此时在最大位移处，速度为零，若以此时最大位移处的c点为参考点，由波的传播方向和传播的特点可知d点相对于c点为后一质点，d点的振动滞后于c，要追随移动到负的最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；a超前b，已回到平衡位置，速度最大，方向向上；同理以g为参考点，可知h点速度向上。 7．如图所示为某绳波形成过程的示意图，质