内容正文:
第三章 机械波
1 机械波的形成和传播
基础过关练
题组一 机械波的形成和传播
1.(2024四川内江第六中学月考)机械波在介质中传播时,下列说法错误的是 ( )
A.各质点都在各自的平衡位置附近振动
B.相邻质点间必有相互作用力,波传播过程中,各质点均做受迫振动
C.后一质点的振动必定落后于前一质点
D.各质点随波的传播而迁移
2.(2025四川甘孜期中)关于振动和波的关系,下列说法正确的是 ( )
A.物体做机械振动,一定会产生机械波
B.如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止
C.介质中有机械波传播,其中质点不一定在做机械振动
D.介质中每一个质点开始振动的方向一定和波源开始振动的方向相同
题组二 横波和纵波
3.(2025山东济南检测)关于横波和纵波,下列说法正确的是 ( )
A.对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向有时相同,有时相反
B.对于横波,质点的振动方向和波的传播方向有时会相同
C.形成纵波的质点随波一起迁移
D.空气介质只能传播横波
4.(2025广东佛山月考)某同学设计了如图甲所示的地震测量装置,水平方向X和竖直方向Y的构造相同。地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s。假定地震发生时,震源在地震测量装置下方,观察到两振子相差5 s开始振动,其振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是 ( )
A.两重球处于平衡位置时,弹簧弹力均为0
B.X方向的传感器接收到的是纵波振动
C.该地震波的振动周期是1 s
D.该次地震中心与测试点距离10 km
题组三 “带动法”分析质点的振动情况
5.(教材习题改编)如图是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、…各质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。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开始向上运动,问:
(1)t=时,质点3、7、10的运动状态(是否运动、运动方向)如何?
(2)画出t=时绳上的波形。
答案与分层梯度式解析
第三章 机械波
1 机械波的形成和传播
基础过关练
1.D
2.D
3.A
4.C
1.D 机械波在介质中传播时,各质点都在各自的平衡位置附近振动,不会随波的传播而迁移,A说法正确,D说法错误。机械波在介质中传播时,前一质点带动相邻的后一质点振动,故后一质点的振动必定落后于前一质点,相邻质点间必有相互作用力,因此各质点均做受迫振动,故B、C说法正确。
导师点睛 机械波传播的特点:带动、重复、滞后。
2.D 产生机械波的条件,除了物体做机械振动外,还要有传播振动的介质,A错误;介质中有机械波传播,其中质点一定在做机械振动,C错误;如果波源停止振动,在介质中传播的波动并不会立即停止,B错误;介质中每一个质点开始振动的方向一定和波源开始振动的方向相同,D正确。
3.A 波的传播方向和质点的振动方向在一条直线上的波为纵波,二者有时相同,有时相反,A正确;波的传播方向和质点的振动方向垂直的波为横波,二者不可能相同,B错误;介质中的质点都在平衡位置附近做往复运动,不会随着波的传播而发生迁移,C错误;空气介质只能传播纵波,D错误。
4.C Y方向的重球处于平衡位置时,弹簧弹力等于重球的重力,A错误;根据题意,纵波的传播速度较快,且Y方向上位移传感器先开始接收振动,所以Y方向的传感器接收到的是纵波振动,X方向的传感器接收到的是横波振动,B错误;根据Y方向的振动图像可知5T=5 s,解得T=1 s,C正确;根据题意可知9t=4(t+5),该次地震中心与测试点距离为x=9t=36 km,D错误。
5.答案 (1)见解析 (2)见解析
解析 (1)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开始向上运动,所以在t=时,质点1回到平衡位置,质点5到达最上方,质点9开始向上运动,各质点在t=时的情况如图所示(图中箭头表示质点的振动方向)。
则t=时,质点3在平衡位置上方,向下运动;质点7在平衡位置上方,向上运动;质点10未振动。
(2)t=时,质点1到达最下方,质点5回到平衡位置,质点9到达最上方,质点13开始向上运动,绳上波形如图所示。
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