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1、波的形成和傳播
[基礎(chǔ)練]
一、選擇題
1.[多選]機(jī)械波傳播的是( )
A.介質(zhì)中的質(zhì)點
B.質(zhì)點的運動形式
C.能量
D.信息
2.(2016·柳州高二檢測)有關(guān)縱波與橫波,下列說法中正確的是( )
A.對于縱波,質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一定相同
B.對于橫波,質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直
C.縱波的質(zhì)點可以隨波遷移,而橫波的質(zhì)點不能
D.橫波只能在固體中傳播,縱波只能在液體、氣體中傳播
3.一列橫波在某時刻的波形如圖所示,此時質(zhì)點F的運動方向向下,則下列說法正確的是( )
A.波水平向右傳播
B.質(zhì)點H與質(zhì)點F的運動方向相同
C.質(zhì)點C
2、比質(zhì)點B先回到平衡位置
D.此時刻質(zhì)點C的加速度為零
4.《楓橋夜泊》中有名句“姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船”。其中,當(dāng)鐘聲傳到客船時,對大鐘的撞擊早已停止了,但仍感覺余音未絕,分析其原因可能是( )
A.大鐘的回聲
B.大鐘在繼續(xù)振動,空氣中繼續(xù)形成聲波
C.人的聽覺發(fā)生“暫留”的緣故
D.大鐘雖停止振動,但空氣仍在振動
5.一個小石子投向平靜的湖水中央,激起圓形波紋一圈圈向外傳播,如果此時樹上一片樹葉落在水面上,則樹葉將( )
A.沿波紋做圓周運動
B.在落下處上下振動
C.漸漸漂向湖心
D.漸漸漂向湖畔
二、非選擇題
6.細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時刻
3、開始上下振動,激發(fā)出一列橫波,在細(xì)繩上選取15個點,圖甲為t=0時刻各點所處的位置,圖乙為t=時刻的波形圖(T為波的周期)。在圖丙中畫出t=時刻的波形圖。
[提能練]
一、選擇題
1.[多選](2016·眉山高二檢測)一列機(jī)械波由波源向周圍傳播出去,則( )
A.介質(zhì)中各質(zhì)點由近及遠(yuǎn)地傳播出去
B.波源的振動形式由近及遠(yuǎn)地傳播出去
C.介質(zhì)中各質(zhì)點只是振動而沒有遷移
D.介質(zhì)中各質(zhì)點振動的能量由近及遠(yuǎn)地傳播出去
2.如圖是一列沿著繩向右傳播的繩波波形,此時波剛傳到B點,由圖可判斷波源A點開始的振動方向是( )
A.向左 B.向右
4、
C.向下 D.向上
3.(2016·龍巖高二檢測)如圖所示,O是波源,a、b、c、d是波傳播方向上四個質(zhì)點的平衡位置,且Oa=ab=bc=cd,t1=0時各質(zhì)點均靜止在平衡位置,波源O開始沿y軸正方向做簡諧運動,形成一列沿x軸正方向傳播的波形為余弦函數(shù)曲線的波。在t2=0.3 s,波源O第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處,波恰好傳到c點。下列說法正確的是( )
A.波的周期為12 s
B.t2=0.3 s,a質(zhì)點向y軸正方向運動
C.t2=0.3 s,b質(zhì)點的加速度達(dá)正向最大
D.當(dāng)d點開始振動時的起振方向沿y軸正方向
4.[多選]如圖所示為波源
5、開始振動后經(jīng)過一個周期的波形圖,設(shè)介質(zhì)中質(zhì)點振動周期為T,下列說法中正確的是( )
A.若M點為波源,則M點開始振動時方向向上
B.若M點為波源,則P點已經(jīng)振動了T
C.若N點為波源,則P點已經(jīng)振動了T
D.若N點為波源,則該時刻質(zhì)點P動能最大
5.一列橫波正沿水平方向由西向東傳播,則下列說法中正確的是( )
A.波中各個質(zhì)點都在由西向東運動
B.波中各個質(zhì)點一定沿水平方向振動
C.波中各個質(zhì)點一定沿豎直方向振動
D.以上說法都錯誤
二、非選擇題
6.日本福島曾經(jīng)發(fā)生過里氏9.0級大地震,已知地震中的縱波和橫波在地表附近的傳播速度分別是9.1 km/s和3.7 k
6、m/s,在某地的觀測站中,記錄了縱波和橫波到達(dá)該地的時間差為5.4 s。
(1)求這個觀測站距震中的距離x;
(2)觀測站首先觀察到的是上下振動還是左右搖晃?
答 案
[基礎(chǔ)練]
1.解析:選BCD 機(jī)械波是振動在介質(zhì)中向外傳播,質(zhì)點不隨波的傳播而遷移,只是向外傳播信息和能量及運動形式,B、C、D正確。
2.解析:選B 對于縱波,質(zhì)點的振動方向有時與波的傳播方向相同,有時與波的傳播方向相反;對于橫波,質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直,A錯誤,B正確;無論縱波還是橫波,質(zhì)點只能在平衡位置附近振動,不隨波遷移,C錯誤;橫波只能在固體中傳播,縱波可在固體、液體、氣體中傳播,D錯誤。
7、
3.解析:選C 由于質(zhì)點F要追隨和它鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點運動,又知道質(zhì)點F的運動方向是向下的,則與它鄰近的離波源稍近的質(zhì)點的位置應(yīng)在它的下方,對照圖象可以判定出波源在質(zhì)點F的右方,故波是向左傳播的,A錯誤;與質(zhì)點H鄰近的并且離波源稍近的質(zhì)點I的位置在質(zhì)點H的上方,則質(zhì)點H的運動方向是向上的,B錯誤;用同樣的方法可以判斷出質(zhì)點C要向下運動直接回到平衡位置,而質(zhì)點B則要先向上運動到達(dá)最大位移處后再返回平衡位置,這樣質(zhì)點C要比質(zhì)點B先回到平衡位置,C正確;質(zhì)點C此時處在最大位移處,其加速度最大,D錯誤。
4.解析:選B 停止對大鐘的撞擊后,大鐘做阻尼振動,仍在空氣中形成聲波;隨著能量的減弱
8、,鐘聲逐漸消失,所以B正確。
5.解析:選B 一個小石子投向平靜的湖水中央,激起圓形的水波向外傳播,而水波是橫波,傳播過程中水面各質(zhì)點上下振動,既不向外移動,也不向圓心移動,更不會沿波紋做圓周運動,B正確。
6.解析:機(jī)械波在傳播過程中,介質(zhì)中的質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動,時間上依次滯后。從波形圖上看出,在t=時刻第4個質(zhì)點才開始振動,則在t=時刻第10個質(zhì)點剛開始振動,此時第4個質(zhì)點已振動了的時間回到了自己的平衡位置,第1個質(zhì)點到達(dá)下方最大位移處,新的波形圖如答案圖所示。
答案:如圖所示。
[提能練]
1.解析:選BCD 機(jī)械波向外傳播,傳播出去的是振動的形式、攜帶出去的是
9、能量和信息,質(zhì)點不隨波的傳播而遷移,故選項B、C、D正確。
2.解析:選D 由于波剛剛傳到B點,所以B點此時的振動方向就是波源的起振方向,由圖根據(jù)波的傳播與質(zhì)點振動的關(guān)系可以知道,B質(zhì)點此時正向上振動,所以波源A質(zhì)點剛開始的振動方向向上,選項D正確。
3.解析:選D 由于波源的起振方向向上,且在t2=0.3 s,波源O第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處,可知T=0.4 s;據(jù)此波形可知,該時刻a在平衡位置將向下運動,b質(zhì)點在正向最大位移處,即加速度負(fù)向最大,故A、B、C錯誤;各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同,故d的起振方向沿y軸的正方向,故D正確。
4.解析:選AC 若M點為波源,相當(dāng)于其他點
10、追隨M點振動,又因為是經(jīng)過一個周期的波形,此時M點的振動方向向上,即為開始振動時的方向,或者根據(jù)波傳到了N點,此時N點振動方向向上,即波源開始振動的方向向上,而傳到P點要經(jīng)過T,因而P點已振動T;若N點為波源,N開始振動方向向下,傳到P點經(jīng)T,故P點已振動了T,而此時P點在最大位移處,速度為零,動能最小,A、C正確。
5.解析:選D 橫波中質(zhì)點的振動方向和傳播方向垂直,各質(zhì)點只是在其平衡位置附近做簡諧運動,并不隨波遷移,而對于一個橫波來說,其振動方向可以在與傳播方向垂直的平面內(nèi)的任何方向振動,A、B、C錯誤。
6.解析:(1)根據(jù)縱、橫波傳到觀測站的時間差,
-=5.4 s,
解得x=33.67 km。
(2)先傳到的是縱波,所以是上下振動。
答案:(1)33.67 km (2)先傳到的是縱波,所以是上下振動
5