内容正文:
课时梯级训练(15) 机械波的形成和传播
1.下面关于横波、纵波的说法正确的是( )
A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波
B.由于横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,故横波、纵波不可能沿同一方向传播
C.横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等
D.只要存在介质,不管是固体、液体或气体,均可传播横波和纵波
A 解析:同一波源产生的机械波中可同时具有横波和纵波,如地震波,A正确;虽然横波与纵波的振动方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播,B错误;在同一介质中,横波和纵波的传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快,C错误;机械波中横波可以在固体内传播,不可以在液体和气体中传播,纵波可在固体、液体和气体中传播,D错误。
2.下列关于机械波的说法正确的是( )
A.机械波是机械振动在介质中传播形成的
B.把小石头扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮物向远方运动
C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源
D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此横波和纵波不可能沿同方向传播
A 解析:机械波是机械振动在介质中传播形成的,A正确;水波不可以使漂浮物远去,漂浮物只在其平衡位置附近做上下振动,不随波迁移,B错误;若只有波源而无介质,不能产生机械波,C错误;横波和纵波的质点振动方向不同,但可沿同一方向传播,例如地震波包含横波和纵波,且两种波的传播方向可能相同,D错误。
3.把闹钟悬放在密闭的玻璃罩内,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声,但如果将罩内空气抽去,就听不到闹钟的铃声,这说明( )
A.声波是纵波
B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了
C.气体、液体和固体都能传播声音
D.声波不能在真空中传播
D 解析:题干中不能说明声波是纵波,A错误;闹钟的运转不需要空气,抽去空气后仍能正常工作,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,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,D正确。
4.如图所示,运动会上团体操表演“波浪”。一组学生手挽手排成一行,左边第一位同学开始周期性地下蹲、起立。后边的同学重复他的动作,形成往前传播的“波浪”,下列说法正确的是( )
A.“波浪”向左传播
B.图中A同学正在往下蹲
C.每个学生的位置都向右移动
D.后边所有的同学同时重复左边第一位同学的动作
B 解析:左边第一位同学开始周期性地下蹲、起立,相当于波源,则“波浪”应向右传播,A错误;根据同侧法可知波的传播方向向右,则图中A同学正在往下蹲,B正确;每个学生只是向右传播了振动形式,而每个学生还是在各自的平衡位置上下蹲,C错误;波源最先起振,后边所有的同学延后重复左边第一位同学的动作,D错误。
5.地震以波的形式传播,地震波有纵波和横波之分,若a、b两处与c处分别相距300 km和200 km,c处地下15 km处发生地震,则(已知在地表附近纵波的传播速度大于横波的传播速度)( )
A.c处居民会先感到水平摇动,后感到上下颠簸
B.地震波是横波
C.地震波传到a处时,振动方向垂直于地面
D.a、b两处剧烈程度可能不同
D 解析:c处地下15 km处发生地震,由于纵波传播速度大于横波传播速度,因此纵波比横波先到达c处,且纵波与传播方向平行,而横波与传播方向垂直,所以c处居民会先感到上下颠簸,后感到水平摇动,A错误;由于地震波有横波、纵波之分,二者同时发生,B错误;由于地震波是一种弹性波,它可以从不同方向向四周传播,故当地震波传到a处时,其振动方向垂直于地面,也可以与地面斜交,C错误;一次地震只有一个震级,但不同地区的地震烈度可能不同,也可能相同,D正确。
6.以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A.绳波传播不需要介质
B.P点的起振方向朝上
C.绳中质点带动右侧相邻的质点振动
D.当P点停止振动时,绳波立即消失
B 解析:绳波是机械波,机械波的传播需要满足条件:①振源振动;②介质。所以这列波的传播需要介质,A错误;Q点的起振方向向上,P点的起振方向也向上,B正确;波向左传播,绳中质点带动左侧相邻的质点振动,C错误;机械波依据介质传播,如果振源停止振动,在介质中传播的振动不会立即停止,D错误。
7.(多选)绳波形成过程的示意图如图所示。质点1在外力作用下做简谐运动,带动其余质点依次上下振动。在t=时,质点1到达最上方,质点5刚开始振动。下列说法正确的是( )
A.质点5和质点1的振动频率相同
B.在t=时,质点4加速度方向向下
C.从t=T开始的一小段时间内,质点11的速度正在减小
D.从t=T开始的一小段时间内,质点16的加速度正在增大
ABD 解析:质点5和质点1的振动频率相同,都等于振源的振动频率,A正确;在t=时,质点4运动到平衡位置上方,加速度的方向指向平衡位置向下,B正确;从t=T开始的一小段时间内,质点11在平衡位置上方向下振动,速度正在增大,C错误;从t=T开始的一小段时间内,质点16在平衡位置的上方向上振动,加速度正在增大,D正确。
8.下图为某绳波形成过程的示意图。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。已知t=0时,质点1开始向上运动;t=时,质点1到达最上方,质点5开始运动。下列说法正确的是( )
A.t=时,质点5开始向下运动
B.t=时,质点5的加速度方向向上
C.t=时,质点5的位移方向向上
D.t=时,质点9的速度最大
C 解析:由于每个质点均做受迫振动,所以开始振动方向相同,均为向上运动,A错误; t=时,质点5振动了,此时质点5达到波峰,位移最大且方向向上,加速度最大,但方向向下,B错误,C正确;通过图像可知λ=4,波长为16,质点9与质点1之间的距离为8即λ,所以波传到质点9的时间为,经过时,质点9刚好到达正向最大位移处,速度为零,D错误。
9.如图所示,某个手机充电时被打入电话,手机开始振动,频率为f1,发现在插座附近的充电线A位置也在振动,频率为f2。则f1和f2的大小关系以及你判断的依据最合理的是( )
A.f1>f2,机械波的传播规律
B.f1=f2,机械波的传播规律
C.f1>f2,简谐振动的规律
D.f1=f2,简谐振动的规律
B 解析:手机是振源,振动沿着充电线向外传播形成机械波,机械波的频率等于振源的频率,B正确,A、C、D错误。
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