課時提升作業(yè) 六波的形成和傳播(40分鐘100分)一、選擇題(本題共7小題,每小題8分,共56分)1.下列關(guān)于波的應(yīng)用,正確的是()A.要使放在河中的紙船逐漸靠近河岸,可向比紙船更遠處投擲石子形成水波B.兩個在水中潛泳并且靠得較近的運動員能聽到對方發(fā)出的聲音是聲波在液體中傳播的應(yīng)用C.光纜利用機械波傳播信息D.宇航員在宇宙飛船里,擊打船壁只能引起機械振動不能形成聲波【解析】選B。機械波在介質(zhì)中傳播的過程中,質(zhì)點只是在各自的平衡位置附近振動,介質(zhì)本身并不遷移,故A錯。光纜是利用光傳播信息的,故C錯。固體也能傳播機械波,故D錯。聲波可以在水中傳播,且比在空氣中的傳播速度快,故B正確。2.對于一列機械波,判斷它是橫波還是縱波,其依據(jù)是()A.介質(zhì)中的質(zhì)點是在水平方向上振動,還是在豎直方向上振動B.介質(zhì)中質(zhì)點振動的方向與波的傳播方向是垂直還是在一條直線上C.波的傳播方向是在水平方向上還是在豎直方向上D.波傳播的速度與質(zhì)點振動的速度大小的關(guān)系【解析】選B。判斷一列波是橫波還是縱波,依據(jù)是質(zhì)點振動的方向與波的傳播方向是垂直還是在一條直線上。如果垂直就是橫波,如果在同一條直線上就是縱波。故只有B正確。3.(多選)關(guān)于振動和波的關(guān)系,下列說法中正確的是()A.振動是波形成的原因,波是振動的傳播形式B.振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象,波是許多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C.波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度,波源停止振動時,波立即停止傳播D.質(zhì)點的振動頻率等于振源振動的頻率【解析】選A、B、D。機械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì)。由于介質(zhì)中的質(zhì)點被依次帶動由近及遠傳播而形成波,所以選項A和B正確。波的傳播速度是波形由波源向外延伸的速度,在均勻介質(zhì)中其大小不變,而質(zhì)點振動的速度和方向都隨時間發(fā)生周期性地變化,波源一旦將振動傳給了介質(zhì),振動就會在介質(zhì)中向遠處傳播,當(dāng)波源停止振動時,介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播,波源振動的運動形式,不會隨波源停止振動而停止傳播,即波不會立即停止傳播,選項C錯誤。質(zhì)點的振動頻率由振源決定,故選項D對。4.(多選)關(guān)于機械波,下列說法正確的是()A.介質(zhì)中各相鄰質(zhì)點間必有相互作用力B.前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動,后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點的振動C.波傳播的速度方向和質(zhì)點振動的速度方向相同D.波除了傳遞能量和振動形式外,還可以傳遞信息【解析】選A、B、D。波在傳播過程中,由于介質(zhì)中各相鄰質(zhì)點之間的相互作用,離波源較近的質(zhì)點帶動離波源較遠的質(zhì)點振動,后面質(zhì)點就重復(fù)并落后于前面質(zhì)點的振動,故A、B正確。波的傳播速度與質(zhì)點的振動速度不是一回事,在橫波中,二者方向相互垂直,而在縱波中,二者方向在同一條直線上,故C錯。除了傳遞能量,波傳播的還有振動形式,而振動形式本身就是一種信息,如果制成各種不同的信息附加于這種振動形式上,波傳播的同時就傳遞了信息,故D對。5.(多選)關(guān)于機械波的傳播,下列說法中正確的是()A.振源處質(zhì)點以外的各質(zhì)點都在做受迫振動且振動周期相同B.振源的能量和振動隨波向遠處傳遞C.質(zhì)點振動的頻率雖由振源決定,但隨著波的傳播會減小D.波中各質(zhì)點振動的頻率有時是相同的【解析】選A、B。在機械波的形成中,振源處質(zhì)點帶動其他各質(zhì)點的振動,所以其他各質(zhì)點都是在做受迫振動,故其振動頻率與波源處質(zhì)點的振動頻率相同,周期相同,故A對,D錯;各質(zhì)點振動的頻率都相同,即使振幅隨波的傳播而減小,頻率也不會減小,故C錯;波源的振動和能量隨波傳遞,故B正確。6.(多選)如圖所示是一位同學(xué)做簡諧振動繩子的一端,形成沿繩向右傳播的一列機械波,則下列說法中正確的是()A.在圖上速度最大的點是第3點與第7點B.除第1點外,加速度最大的點是第5點C.只有第3、7點的振動頻率不同,其他點的振動頻率都相同D.各個點振動的周期都與振源振動的周期一樣【解析】選A、B、D。由于繩波是橫波且向右傳播,介質(zhì)中左邊的質(zhì)點帶動右邊的質(zhì)點振動,故2、3、4質(zhì)點向下振動,6、7質(zhì)點向上振動。如題圖時刻,3、7兩質(zhì)點在平衡位置,速度最大,1、5兩質(zhì)點在最大位移處,加速度最大,故A、B對;各質(zhì)點的振動周期(或頻率)由振源決定,并且是相等的,故C錯,D對。7.(多選)在機械波的傳播過程中,關(guān)于介質(zhì)中的各個質(zhì)點,下列說法中正確的是()A.介質(zhì)中的質(zhì)點隨波一起沿波的傳播方向運動B.介質(zhì)中的各質(zhì)點只是在平衡位置附近振動,不會隨波向遠處運動C.離波源越遠的質(zhì)點,其振動就越滯后D.介質(zhì)中各個質(zhì)點振動的步調(diào)不一致,振動的頻率不相同【解題指南】解答本題時,應(yīng)掌握以下三點:(1)質(zhì)點并不隨著波的傳播而遷移,只是在各自的平衡位置附近振動。(2)波源的振動帶動后面的質(zhì)點振動,所以離波源遠的質(zhì)點振動滯后。(3)各振動質(zhì)點都在重復(fù)波源的振動,故頻率相同?！窘馕觥窟xB、C。機械波傳播時,介質(zhì)中的質(zhì)點只在平衡位置附近振動,并不隨波一起向前運動,故A錯誤,B正確。波源的振動由近及遠向外傳播,因此離波源越遠的質(zhì)點振動就會越滯后,故C正確。在波的傳播過程中先發(fā)生振動的質(zhì)點帶動后面的質(zhì)點發(fā)生振動,因此,雖然介質(zhì)中各個質(zhì)點振動的步調(diào)不一致,但頻率都與波源的頻率相同,故D不正確。二、非選擇題(14分)8.如圖所示是一列向右傳播的橫波,請標(biāo)出這列波中a、b、c、dh等質(zhì)點這一時刻的速度方向?！窘馕觥坑刹ǖ男纬商攸c可知,介質(zhì)中先振動的質(zhì)點將帶動它后面的質(zhì)點振動,后面質(zhì)點的振動是前面質(zhì)點振動的重復(fù),比較沿波傳播方向上相鄰的兩質(zhì)點,可知后面質(zhì)點的振動狀態(tài)總是滯后于前面的質(zhì)點。此題中質(zhì)點c和g此時在最大位移處,速度為零,無速度方向可言,若以此時最大位移處的c點為參考點,由波的傳播方向和傳播的特點可知d點相對于c點為后一質(zhì)點,d點的振動滯后于c,要追隨移動到負的最大位移處,所以速度方向向下,e、f依次跟上,速度都向下;b的振動超前,已從負的最大位移回振,所以速度向上;a超前b,已回到平衡位置,速度最大也向上;同理以g為參考點,可知h點速度向上。答案:a、b、h向上,c、g無速度,d、e、f向下【總結(jié)提升】繩波理解三個關(guān)鍵點(1)結(jié)合繩波特點,記住繩波是橫波。(2)結(jié)合繩波形成過程,理解好各質(zhì)點“依次、帶動、重復(fù)”的含義。(3)結(jié)合繩波的傳播特點,理解所有波的傳播實質(zhì),即振動形式和波源的能量。1.(15分)(1)(多選)一列橫波在某時刻的波形圖象如圖所示,此時質(zhì)點F的運動方向向下,則下列說法正確的是()A.波水平向左傳播B.質(zhì)點H與質(zhì)點F的運動方向相同C.質(zhì)點C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E.質(zhì)點D、E、F運動方向相同(2)AB為一彈性繩。設(shè)法在繩上傳播一個脈沖的波,如圖所示,當(dāng)波從A向B傳播時,繩上質(zhì)點開始起振的速度方向是_,若波從B向A傳播,繩上質(zhì)點開始起振時,質(zhì)點振動的速度方向是_?！窘馕觥?1)選A、C、E。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,所以選項A正確。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,所以選項B也是錯誤的。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則先向上運動到達最大位移處后,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,故選項C是正確的。質(zhì)點C此時處在最大位移處,其加速度最大,所以選項D是錯誤的。質(zhì)點D、E、F速度方向都是向下的,E正確。(2)根據(jù)波的形成過程,前質(zhì)點依次帶動后質(zhì)點并依次落后,且都重復(fù)振源的振動,當(dāng)由A向B傳播,B剛開始振動時,B左側(cè)的相鄰質(zhì)點比B先振動;并且位置在B的下方,所以B應(yīng)該向下振,當(dāng)從B向A傳播,質(zhì)點剛開始振動時,速度方向向上。答案:(1)A、C、E(2)向下向上2.(15分)(1)(多選)如圖為一列簡諧波在某時刻的波形圖,a、b、c、d為介質(zhì)中的四個質(zhì)點。a在波峰,d在波谷,c在平衡位置,b的位移大小等于振幅的一半,四個質(zhì)點的加速度大小分別為aa、ab、ac、ad,它們的速度大小分別為va、vb、vc、vd,四個質(zhì)點的振幅大小為Aa、Ab、Ac、Ad,則()A.ac<ab<aa=adB.ac>ab>aa=ad=0C.va=vd>vb>vcD.va=vd<vb<vcE.Aa=Ab=Ac=Ad(2)細繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧運動,激發(fā)出一列簡諧橫波。在細繩上選取15個點,圖中甲為t=0時刻各點所處的位置,乙為t=T4時刻的波形圖(T為波的周期)。在丙中畫出t=3T4時刻的波形圖。【解析】(1)選A、D、E。機械波中各個質(zhì)點都在做簡諧運動,質(zhì)點的加速度與質(zhì)點的位移成正比,故A選項正確;各質(zhì)點越靠近平衡位置,速度越大,位移越小,故D選項正確。波動過程中,介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅相等,E正確。(2)機械波在傳播過程中,介質(zhì)的質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動,時間依次滯后,從波形圖上看出,在t=T4時刻第4個質(zhì)點才開始振動,則在t=3T4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T2的時間回到了自己的平衡位置,第1個質(zhì)點到達下方最大位移處,新的波形如圖所示。答案:(1)A、D、E(2)見解析