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课时分层作业(八) 波的形成和描述
◎题组一 波的形成和传播
1.关于机械波的形成,下列说法正确的是( )
A.当波源开始起振时,介质中的所有质点都与波源同时开始振动
B.离波源越远的质点振动频率越小
C.若波源做简谐运动,所带动的各质点也做简谐运动
D.若波源停止振动,介质中各质点也立即停止振动
C [任何一个振动的质点都是一个波源,带动它周围的质点振动,将振动传播开来,所以后一质点的振动总是落后于前一质点,但振动形式和振动频率均相同,若波源停止振动,已形成的波不会立即消失,仍沿原方向继续传播,综上所述,选项A、B、D错误,C正确。]
2.以下对机械波的认识正确的是( )
A.形成机械波一定要有波源和介质
B.波源做简谐运动形成的波中,各质点的运动情况完全相同
C.横波向右传播时,处于波峰的质点也向右迁移
D.机械波向右传播时,右方的质点比左方的质点早一些振动
A [波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件,故A正确;简谐运动形成的波在介质中传播时,介质中各质点都做简谐运动,沿波的传播方向上,后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动,但质点本身并不随波的传播而发生迁移,而且各质点的振动步调不一致,故B、C、D错误.]
3.(多选)关于振动和波的关系,下列说法正确的是( )
A.振动是波形成的原因,波是振动的传播形式
B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度,波源停止振动时,波立即停止传播
D.质点的振动频率等于振源振动的频率
ABD [机械波的产生条件是有波源和介质.由于介质中的质点被依次带动由近及远传播而形成波,故A、B正确;波的传播速度是波形由波源向外延伸的速度,在均匀介质中其大小不变,而质点振动的速度和方向都随时间发生周期性变化,波源一旦将振动传给了介质,振动就会在介质中向远处传播,当波源停止振动时,介质仍然继续传播波源振动的运动形式,不会随波源停止振动而停止传播,即波不会立即停止传播,故C错误;质点的振动频率由振源决定,故D正确.]
◎题组二 横波和纵波
4.下列关于横波、纵波的说法正确的是( )
A.凸凹相间的波叫横波,凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷
B.质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波
C.沿横向传播的波叫横波,沿纵向传播的波叫纵波
D.沿横向传播的波叫纵波,沿纵向传播的波叫横波
A [质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为横波,质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波,B、C、D错误;横波具有波峰和波谷,A正确.]
5.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,质点的运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
D [质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波,质点的振动方向与波的传播方向平行的波是纵波,A错误;纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同,有时相反,B错误;无论横波还是纵波,质点都不随波迁移,C错误;横波不能在空气中传播,空气只能传播纵波,D正确.]
◎题组三 波的图像
6.(多选)如图所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在x轴上,当t=0时,波源x=0处的质点S开始振动,t=0.5 s时,刚好形成如图所示波形,则( )
A.波源的起振方向向下
B.该波的波长为4 m
C.该波的波速为6 m/s
D.t=1.5 s时,x=4 m处的质点速度最大
BD [根据图像,由波向右传播可得:质点2点向上振动即波源向上振动,故波源起振方向沿y轴正方向,故A错误;由图可知,T=2t=1 s,λ=4 m,故波速v== m/s=4 m/s,故B正确,C错误;t=1.5 s=T,波向前传播的距离x=vt=6 m,如图所示,x=4 m处的质点位于平衡位置,速度最大,故D正确.]
7.(多选)简谐横波某时刻的波形如图所示,P为介质中的一个质点,下列说法正确的是( )
A.若该波沿x轴正方向传播,则质点P此时刻的加速度方向沿y轴正方向
B.若该波沿x轴正方向传播,则质点P此时刻的速度方向沿y轴正方向
C.从该时刻开始再经过四分之一周期,质点P运动的距离为a
D.从该时刻开始再经过半个周期时,质点P的位移为负值
BD [无论波沿x轴哪个方向传播,此时P点的加速度方向一定沿y轴负方向,A错误;若该波沿x轴正方向传播,据“下坡上”的方法可以确定此时P点正沿y轴正方向运动,B正确;由于无法确定此时P点向哪个方向运动,故从此时起经周期,质点P运动的距离可能比a大,也可能比a小,C错误;再经过半个周期时,P所在的位置与它现在的位置关于x轴对称,故那时P点的位移一定为负值,D正确.]
◎题组四 波速、