训练11波的形成-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册同步练测（人教版2019）

训练十一 波的形成 基础练 /固应用 C.离波源近的质点先停止振动,然后才是 远的质点停止振动 1.(多选)关于机械波,下列说法正确的是 D.离波源远的质点先停止振动,然后才是 f 近的质点停止振动 A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 6.如图所示,有一组学生做游戏来模拟波的 B.相邻质点间必有相互作用力 传播。该游戏模拟的是 (选填“横 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点的 波”或“纵波”)的传播,因为学生下蹲与起 振动,后一质点的振动,必定落后于前 立时身体的运动方向与模拟波的传播方向 一质点 (选填“平行”或“垂直”)。 D.各质点也随波的传播而迁移 ## 2.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 能力练/ 传播 3. 关于横波和纵波,下列说法正确的是 ( 7.图中展示了一张骨牌倒下时引起的相邻骨 A.对于横波和纵波,质点的振动方向和波 牌依次倒下的照片,以及一阵风吹过麦地 的传播方向有时相同,有时相反 形成的麦浪滚滚的景象。关于骨牌和麦浪 B.对于纵波,质点的振动方向与波的传播 ( 的运动,下列说法正确的是 ) 方向一定相同 C.波沿水平方向传播,质点在竖直方向上 下振动,这类波是横波 D.形成纵波的质点,随波一起迁移 A.骨牌的运动形成了波,麦子的运动形成 4.把闹钟悬放在密闭的玻璃罩内,在玻璃罩 的不是波 外仍然可以听到闹钟的拎声,但如果将罩 内空气抽去,就听不到闹钟的拎声,这说明 B.麦子的运动形成了波,骨牌的运动形成 ( 的不是波 A.声波是纵波 C.麦浪和骨牌的运动都形成了波 B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了 D.麦浪和骨牌的运动都没有形成波 C.气体、液体和固体都能传播声音 8.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块,向湖 D.声波不能在真空中传播 中投入一石块,在湖面上激起水波,关于木 5.一列横波沿一条长绳传播,当波源突然停 块的运动情况,以下说法中正确的是 , 止振动时 _ ) ~ A.所有质点都立即停止运动 A.因为“随波逐流”,木块将被推至远处 B.已经振动的质点继续振动,尚未振动的 B.因为不知道木块离波源的远近如何,所 质点不会振动 以无法确定木块的运动情况 25 高中物理·选择性必修 第一册(人教版) C. 木块被推动的距离与木块的质量大小和 C.图中质点8的振动完全重复质点7的 所受水的阻力的大小等情况有关 振动,只是质点8振动时,通过平衡位 D.无论木块离波源的远近如何,它都不能 置或最大位移的时间比质点7通过相 被波推动,最多只能在湖面上做上下 同位置落后T 振动 9.在日本近海地震引发的海啸,造成了重大 D.只要图中所有的质点都已振动了,质点 1与质点9的振动步调就完全一致,如 的人员伤亡,海啸实际上是一种波浪运动, 果质点1发生的是第100次振动,则质 也可称为地震海浪,下列说法中正确的是 C 点9发生的就是第98次振动 A.波源停止振动时,海啸和地震波的传播 12.如图甲所示为波源的振动图像,图乙为均 立即停止 匀介质中同一条直线上等间距的质点在 1=1s时的振动状态,其中质点4刚开始 B.地震波和海啸都是由机械振动引起的机 械波 振动。请在图丙中画出/一5s时质点的 振动状态。 C.地震波和海啸都只有纵波 D.地震波和海啸具有能量,随着传播将越 来越强 10.某地区地震波中的横波和 纵波传播速率分别约头 4 km/s和9km/s。一种 甲 0 2 简易地震仪由竖直弹策振 子P和水平弹策振子H 一虚 1-1...)567891012131415161718 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 乙 振子相差10s开始振动,则 ( A.P先开始振动,震源距地震仪约72km (=5*1234567891011121314151617i8 B.P先开始振动,震源距地震仪约50km 丙 C.H先开始振动,震源距地震仪约72km D. H先开始振动,震源距地震仪约50km 11.(多选)如图所示为沿水平方向的介质中 的部分质点,每相邻质点间距离相等,其 中0处为波源,设波源的振动周期为T 从波源通过平衡位置竖直向下振动开始 于各质点的振动和介质中的波的说法中 正确的是 0123456789* A.介质中所有点的起振方向都是竖直向 下的,但图中9点起振最晚 B.图中所画的质点起振时间都是相同的; 起振的位置和起振方向是不相同的 269.AC 不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率 总等于周期性驱动力的频率，所以传感器接收到的频率 是锤头击打路面的频率，故 A正确；系统的固有频率与 是否受到外力作用无关，锤头周期性击打水泥路面停止 工作后，水泥路面振动的固有频率不变，故 B错误；根据 共振发生的条件可知当振动锤头的振动频率等于水泥 路面的固有频率时，水泥路面发生共振，故C正确；做简 谐运动的物体受到的回复力是振动系统内部的相互作 用力，水泥路面发生共振时，其受到外力作用，所以此时 水泥的内部颗粒所做的运动不是简谐振动，故 D错误。 10.CD 若使M振动起来，其他小球也会振动，做受迫振 动，故 A错误；受迫振动的周期等于驱动力的周期，故 B错误；若使P振动起来，由于 M的固有周期与驱动 力的周期相同，M发生共振，稳定时M比 N的振幅 大，故C正确；O的周期为3 s,使O振动起来，M做受 迫振动，则振动周期为3 s,故 D正确。 11.AD 当昆虫翅膀振动的频率与丝网的振动频率相等 时，即翅膀振动的频率f=f=200 Hz时，蜘蛛能立即 捕捉到它，故 A正确，C错误；根据周期与频率之间的 关系得T=1=20os=0.005 s,当昆虫翅膀振动的周 期为0.005 s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它，故 B错 误；当昆虫翅膀振动的频率为250 Hz左右时，没有发 生共振，故该丝网的振幅小于0.5 cm,故 D正确。 12.解析(1)由图甲可知，E与 A的摆长是相等的，根据 共振的条件可知，让A单摆摆动起来，E单摆的振动最 为剧烈。 (2)由图乙可知，当驱动力的频率等于0.5 Hz时，E的 振幅最大，所以E单摆的固有频率为0.5 Hz,固有周 期T=2 s,根据单摆的周期公式T=2m√g,,代入数 据得l=1 m (3)若将E单摆从本地移至北京某高中的实验室中，因 重力加速度变大，故固有周期减小，固有频率变大，共 振曲线的“峰”将向右移动。 答案 见解析 训练十一 波的形成 基础练巩固应用 1.ABC 机械波传播的是振动形式和能量，不是质点，各 个质点均在各自的平衡位置附近振动，故 A正确，D错 误；机械波传播时，各个质点都在振动，其回复力来源于 相邻质点间的相互作用力，各个质点都做受迫振动，前 一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的 振动必定落后于前一质点，故 B、C正确。 2.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。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。因各质点的振动都 是重复波源的振动，不论距波源多远，振动的快慢都一 样。在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会 停止。 3.C 横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵 波质点的振动方向与波的传播方向有时相同有时相反， 故选项 AB错误，C正确；介质中的质点都是在平衡位 置附近做往复运动，不会随波迁移，故选项 D错误。 4.D 题干中不能说明声波是纵波，故 A错误；闹钟的运 转不需要空气，抽去空气后仍能正常工作，故 B错误；玻 璃罩内有空气时能听到闹钟的铃声，抽去罩内空气，就 听不到闹钟的铃声，这说明声音要靠介质—--—空气传 播，玻璃罩是固体，玻璃罩外仍可听到铃声，说明固体也 能传播声音，文中没有提及液体传播声音，故C错误；由 本题中的现象可知，声波在真空中是不能传播的，日常 我们听到的声音是靠空气传播的，实际上液体和固体也 能传声，故D正确。 5.C 当波源突然停止振动时，由于波是质点间相互带 动，并且重复，同时后一个质点比前一个质点滞后，所以 离波源近的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振 动；波的形式仍在质点的振动下传播。最终所有质点将 会停止振动，但靠近波源的质点先停止，远离波源的质 点后停止振动，故 AD错误，C正确；已经振动的质点继 续振动，尚未振动的质点，在波的形式传播后，会停止振 动，故 B错误。 6.解析 根据纵波与横波的概念，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。 答案 横波 垂直 能力练素养提升 7.A 当物体的某一部分发生振动时，其余各部分由于质 点的相互作用也会相继振动起来，物质本身没有相应的 大块的移动，所以骨牌的运动形成了波，麦子的运动是 由于风力的作用，形成的不是波。所以A正确，B、C、D 错误。 8.D 波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置 运动，不随波向前移动，故 ABC错误，D正确。 9.B 在波源停止振动时，介质中的其他质点仍在振动，即 机械波仍向前传播，故波源停止振动时海啸和地震波的 传播不会立即停止，故A错误；由于震源引起的机械振 动带动与其相邻的其他质点的振动，这些质点再带动更 远的质点的振动，这样就使震源的振动由近及远向外传 播，形成地震波，而地壳的振动由近及远地带动海洋中 海水的振动从而形成海啸，故地震波和海啸都是由机械 振动引起的机械波，故 B正确；海水的波动既有横波也 有纵波，地震波既有横波也有纵波，故C错误；地震波和 海啸具有能量，但由于质点由静止到运动需要增加动 能，质点在运动的过程中要克服摩擦力做功，所以会有 机械能转化为内能，故随着波的传播其能量将越来越 弱，故 D错误。 10.A 纵波的速度快，纵波先到，所以 P先开始振动，根 据一=10 s,解得x=72 km,故 A正确，BCD错 误。故选 A。 11.ACD 根据波的产生和传播过程可知，传播过程中各 质点的振动都是重复波源的振动，所以所有质点的起 振方向都相同，为竖直向下，但从时间上来说，起振依 后工的次落 时间，所以 AC正确，B错误；由于质点9 比质点1晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后， 质点1与9步调完全一致，只是质点9在振动总时间 上永远晚2T,所以D正确。 24 12.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。 1423 112134js1611810 可9 答案 见解析图 训练十二 波的描述 基础练巩固应用 1.BC 波速只与介质有关，频率由波源决定，选项 A错 误，B正确；不同频率的波在同一种介质中传播时，波长 与频率成反比，同一列波从一种介质进入另一种介质 时，频率不变，波速与波长成正比，选项C正确；v=λf 适用于一切波，选项 D错误。 2.B 波的图像的横坐标为各质点的平衡位置；振动图像 中横坐标为时间。 3.D 波的图像表示的是连续介质中的各个质点在某一 时刻的位移，振动图像表示的是某一质点在各个时刻的 位移。 4.B 因各个质点均做受迫振动，重复波源的振动，故振动 频率、周期、振幅相同，而a正处于正向最大位移处，速 度为零，在时间 △t内，向平衡位置运动，速度由零逐渐 增大，但达不到最大速度(到平衡位置时的速度);b正 在从平衡位置向上运动，具有最大速度，在时间△t 内， 它向正方向最大位移处运动，速度逐渐减小，但在时间 △t 内的平均速度比a质点大。 5.AC 根据波形图可知，波长λ=16 cm=0.16 m,选项B 错误；根据t=0时刻和t=0.20 s时刻的波形图和该波 的周期T>0.20 s可知，该波的周期 T=0.40 s,波速 v=会=0.40 m/s,选项A正确；简谐波沿x轴正方向 传播，x=0.08 m的质点在t=0时刻沿 y轴正方向振 动，在t=0.70 s时位于波谷，在t=0.12 s时位于y>0 的某位置(不是位于波谷),选项C正确，D错误。 6.解析 解法一 平移法 沿波的传播方向移动的距离 为△x=0·T,如图甲中虚线所示。 y 0 -A 甲 解法二 特殊点法 在图上取5个质点，如图乙所示， 过去T后H到平衡由于波向x轴负方向传播，所以经过 位置，I到波谷，J到平衡位置，K到波峰，L到平衡位 置，所以经后的波的图像如图丙所示。 y y KA L 0 0K -A 乙 答案 见解析图 丙 能力练素养提升 7.AD 若P为振源，则该波向右传播，P处于下坡路上， 所以向上振动，A正确；若Q为振源，则该波向左传播， Q处于上坡路上，所以向下振动，D正确。 8.B 如图，可知两船之间的距离等于1.5个波长，即有1.5λ =24m,得λ=16 m,B正确；每条船每分钟完成10次全振 T=0 s=6s,频率f=器H?=动，可知波的周期为 Hz,C、D 错误;这列波的波速为0=A=16m/s= 3m/s,A错误。故选B。—9.CD 由图(b)可知，在 时刻，质点正在向y轴负方 t=2向运动，而从图(a)可知，质点Q在 时刻正在向y t=2轴正方向运动，故 A错误；由 的波形图推知，t=0 时刻，质点P正位于波谷，速率为零，质点Q正在平衡 位置，故在t=0 时刻，质点P的速率小于质点Q,故 B 错误；t=0时刻，质点P正位于波谷，具有沿y轴正方 向最大加速度，质点Q在平衡位置，加速度为零，故 C 正确；t=0时刻，平衡位置在坐标原点处的质点，正处于 平衡位置，沿y轴正方向运动，跟(b)图吻合，故D正确。 故本题选CD。 10.D a质点比b质点第一次到达波谷的时间晚，说明在 t=0时刻a质点沿y轴正方向运动，故该波向x轴负 方向传播，选项A错误；经分析可知T=1.5s,解得 T=2 s,由题图可知，该波的波长λ=4 m,故该波的波 速v=会=2 m/s,选项B错误；20 s内a质点完成 10次全振动，其通过的路程为200 cm,即为2 m,选项C y=Asin2-1=5sin πt(cm),错误；a质点的振动方程为 选项 D正确。 11.A 由图乙可知，超声波的波长为λ=1.4×10-?m,故 o=会=Af=1.4×102m/s,故A正确；其传播速度为 由图乙可知，质点M开始振动的方向为y轴负方向， 故 B错误；由图乙可知，该波的振幅为A=0.4 mm,周 期为T=10-7s,1.25×10-7s为年T,故质点M的运动 路程为5A=2 mm,故C错误；质点只会在平衡位置上 下振动，不会随波迁移，故 D错误。 12.解析 (1)根据图像可知，横波的周期以及波长分别为 T=4 s,λ=2m, 则横波的波速为v=,解得v=0.5m/s (2)因为波是匀速传播，所以此横波从该时刻传到Q点 经历的时间为 t=A=5.53 s=6s, Q质点振动2 s,即半个周期，所以Q质点的路程为 s=2A=8 cm。 (3)t=8 s时刻的波形图如图所示。 ylem 4 P/0 /2 3 /4 5 6 x/m -4 答案(1)0.5m/s (2)8 cm (3)见解析图 25