高中物理 12.1机械波的形成和传播课时作业 新人教版选修3-4

1、12.1机械波的形成和传播课时作业1关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是()A机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波B离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些C离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些D一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来解析：机械波形成的条件是有波源和介质，两者缺一，则形不成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知A、C正确。答案：A、C2关于机械波的几种说法，正确的是()A机械波是介质随着波一起迁移的运动B机械波是机械振动在介质中的传播C机械波不能传递能量D

2、机械波是介质中质点匀速直线运动速度的传递解析：机械波传播的是波源的振动形式，传播能量和信息，传播过程中介质中各质点只在各自的平衡位置附近做往复运动，是变速运动，不随波迁移，故只有B项正确。答案：B3横波和纵波的区别是()A横波中，质点做振动，纵波中，质点沿波的传播方向运动B横波的传播速度一定比纵波慢C横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部D横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直解析：无论在横波中，还是纵波中，质点都是在各自平衡位置附近振动，只不过横波中振动方向与传播方向垂直，而纵波中振动方向与传播方向在同一直线上；横波有波峰和波谷，纵波有疏部和密

3、部；波的传播速度由介质决定，不同介质有不同波速，故只有C项正确。答案：C4关于振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是()A在横波中二者方向有时相同B在横波中二者方向一定不同C在纵波中二者方向有时相同D在纵波中二者方向一定相同解析：横波中的振动方向与传播方向垂直，故两者一定不同；纵波中振动方向与传播方向在同一直线上，故有时相同，有时相反，故B、C项正确。答案：B、C5关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A振动是波的成因，波是振动的传播B振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C波的传播速度就是质点振动的速度D波源停止振动时，波立即停止传播解析：机械波有两类：横波

4、和纵波。A项正确；横波与纵波中质点振动方向不同，但传播方向可以相同，故C项错误；在波传播过程中，离波源远的点重复离波源近的点的振动情况，故存在振动情况完全相同的点，D项错误。答案：AB6如图71所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是()图71A向左 B向右 C向上 D向下解析：由图可知，沿波传播方向B点的前边质点在其上方，B点要重复前边质点的振动，故B向上运动，故振源也是向上起振的，C项正确。答案：C7下列关于波的应用正确的是()A要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声

5、音是声波在液体中传播的应用C光缆是利用机械波传递信息D宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波解析：机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不迁移，故A错误；光缆是利用光波传递信息，故C错误；固体也能传播机械波，故D错误，B正确。答案：B8地震震动以波动的形式传播，地震波有纵波和横波之分，且纵波传播速度大于横波传播速度。图72(1)如图72所示是某一地震波的传播图，其振幅为A，波长为，某一时刻质点a的坐标为(，0)，经周期该质点的坐标是多少？该波是纵波还是横波()A.纵波 B(，A)横波C(，A)纵波 D.横波(2)若a、b两处与c处分别相距3

6、00 km和200 km。当c处地下15 km处发生地震，则()Ac处居民会感到先上下颠簸，后水平摇动B地震波是横波C地震波传到a地时，震动方向垂直于地面Da、b两处烈度可能不同解析：(1)由题图知，该地震波为横波，即传播方向与振动方向垂直。经周期，a点到达负的最大位移处，即位移大小等于振幅。坐标为(，A)。(水平方向质点并不随波逐流)(2)由于地震波有横波、纵波之分，二者同时发生，传播速度因波而异，传到a、b两处，由于v纵v横，A正确；由于距离不同烈度也不同，D项正确。 答案：(1)B(2)A、D9如图73所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示。由此可判

7、定此横波()图73A向右传播，且此时质点B正向上运动B向右传播，且此时质点C正向下运动C向左传播，且此时质点D正向上运动D向左传播，且此时质点E正向下运动解析：先根据A点向上运动，可判定波向左传播(后一质点总是落后于前一质点的振动)，然后依据同一原则可断定D点应向上运动，选项C正确。答案：C10如图74所示，一列简谐波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点。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，四个质点的加速度大小分别为aa、ab、ac、ad，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则() 图74AacabaaadBacabaaad0CvavdvbvcD

8、vavdvbvc解析：由简谐运动规律可知，质点受F回与位移x的大小成正比，因而a的大小与x的大小成正比，所以aaadabac，A项正确；而质点越靠近平衡位置v越大，越远离平衡位置v越小，所以vavdvbvc，D项正确。答案：A、D11一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图75所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。由此可知()图75A该波沿x轴正方向传播Bc正向上运动C该时刻以后，b比c先到达平衡位置D该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处解析：由波传播的规律和质元的振动是先振动的质元带动后振动的质元，由题图知a质元偏离平衡位置的位移，说明a质元左侧质元先于a质元振动，波是沿x轴正方

9、向传播的，选项A正确；质元c和质元a之间有一波谷，质元c振动方向与质元a振动方向相反，质元c向下运动，故选项B错误；b质元正向着平衡位置运动，故b比c先到达平衡位置，选项C正确；c比b先到达偏离平衡位置的最远处，选项D是错误的。答案：A、C12.如图76所示是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、dh等质点这一时刻的速度方向。图76解析：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复。比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的质点。此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言。若以此时最大位移处

10、的c点为参照点，由波的传播方向和传播的特点可知d点相对于c点为后一质点，d点的振动滞后于c，要追随移动到负的最大位移处，所以速度方向向下，e、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，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为参照点，可知h点速度向上。答案：a、b、h向上，c、g无速度，d、e、f向下13如图77(a)所示中有一条均匀的绳，1、2、3、4是绳上一系列等间隔的点。现有一列简谐横波沿此绳传播。某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图77(b)所示(其他点的运动情况未画出)，其中12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值。

11、试在图77(c)中画出再经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其他点不必画。(图77(c)的横、纵坐标与图77(a)、(b)完全相同)图77解析：根据横波的形成原理，由题中给出9、10、11、12四点的位置和运动方向，可画出其他各点的位置和运动方向，如图甲所示，居中的直线为各点的平衡位置，根据各点此时的运动方向，即可找到再过T各个质点的位置和运动方向。如图甲虚线所示。甲乙则可知经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，如图乙所示。答案：见解析142010年4月14日，青海省玉树县发生里氏7.1级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1 km/s和3.7 km/s，在某

12、地观测站中，记录了玉树地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s。(1)求这个观测站距玉树的距离。(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？解析：(1)设观测站距玉树的距离为s，则t，则st×5.4 km34 km。(2)因为纵波先到观测点，因而先观察到的是上下振动。答案：(1)34 km(2)上下振动15中国四川消息：2008年5月12日14时28分，四川汶川地区发生了8.0级大地震，它是由两块断层受到挤压，造成剧烈上升及平行移位而造成的。已知地震波分为三种：纵波(P波)，速度vP9.9 km/s；横波(S波)，速度vS4.5 km/s；面波(L波)，速度vLvS，在浅源地震中破坏力最大。(1)位于震源上方的汶川地区某中学实验室内有水平摆A与竖直摆B，如图78(A)所示，地震发生时最先剧烈振动的是哪个摆？(2)成都市地震观测台记录到的地震曲线假若如图78(B)所示，则由图可知a、b、c三处波形各对应于哪种地震波？若在曲线图上测得P波与S波的时间差为12.6 s，则地震台距震源多远？(3)假若地震P波沿直线传播到成都市时，当地地表某标志物振动方向沿如图78(C)中ZT方向，测得某时刻该标志物的水平分位移x23.1 mm，竖直分位移y0.4 mm，试由此估算震源深度h。图78解析：