人教版2019选择性必修第一册高二物理同步练习3.1波的形成(原卷版+解析)

第1节波的形成波的形成和传播1．沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时（设绳无限长，且波传播过程无能量损失）（）A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动D．以上说法都不对2．如图所示是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图示可知，下列说法中错误的是（）A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B．每个质点开始运动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点机械能并不守恒横波和纵波3．下列关于横波、纵波的说法中，正确的是

（）A．横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直B．横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向平行C．纵波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动D．横波中振动质点不随波迁移，纵波中振动质点随波迁移4．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示。在一次地震中，震源在地震仪正下方，观察到两振子相差10s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约72kmB．P先开始振动，震源距地震仪约50kmC．H先开始振动，震源距地震仪约72kmD．H先开始振动，震源距地震仪约50km机械波5．关于波的形成和特点，下列说法正确的是（）A．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去C．传播波的过程中各质点间必有相互作用力D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动6．对于机械振动和机械波，下列说法正确的是（）A．有波一定有振动B．有振动一定有波C．波使振动在介质中传播D．一旦波源停止振动，机械波立即消失7．如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．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．t＝0时，质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是（）A．t＝时质点5的运动方向向下B．t＝时质点7的速度方向向上C．t＝时质点11的运动方向向下D．t＝T时质点17开始向下运动8．如图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形，则关于质点P刚开始振动时的方向和波的性质，下列判断正确的是（）A．向上、横波 B．向下、横波 C．向左、纵波 D．向右、纵波9．一列沿着绳子向右传播的横波，在传播方向上有、两点，它们的振动方向相同，是的中点，则点的振动方向（）A．一定跟、两点的振动方向相同B．一定跟、两点的振动方向相反C．可能跟、两点的振动方向相同，可能跟、两点的振动方向相反D．无法确定10．如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出），t=0时，O点位于最高点，P点位于最低点，则（）A．t=时，P点位于平衡位置上方B．P点的起振方向与O点的起振方向相反C．t=时，P点的速度方向水平向右D．P点的起振方向与O点的起振方向相同11．一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶（如图），下列对树叶运动情况的叙述正确的是（）A．树叶慢慢向湖心运动B．树叶慢慢向湖岸漂去C．在原处上下振动D．沿着波纹做圆周运动12．关于机械波的概念，下列说法正确的是（  ）A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B．横波和纵波可同时存在于介质中C．机械波传播能量，也传递振动信息D．横波中质点不随波迁移，纵波中质点随波迁移13．曾在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是（）A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C．地震波和海啸都有纵波D．地震波和海啸具有的能量，随着传播将愈来愈强14．下图是沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻质点间的距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过T，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是（）A．介质中所有的质点的起振方向都竖直向下，且图中质点9起振最晚B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8起振、通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7落后D．只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致15．一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看作一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4、…为绳上的一系列等间距的质点，开始时绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传向右端。质点1的振动周期为T。t=0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（）A．质点20开始振动时运动方向向上B．质点20开始振动时运动方向向下C．t=时质点5的加速度方向向上D．t=时质点12的运动方向向上16．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F6个质点，有（）A．它们的振幅相同B．其中D和F的速度方向相同C．其中A和C的加速度方向相同D．从此时起，B比C先回到平衡位置第1节波的形成波的形成和传播1．沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时（设绳无限长，且波传播过程无能量损失）（）A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动D．以上说法都不对【答案】D【详解】当波源振动后，通过介质将波源的振动形式传递出去的同时，将能量也传递出去了．当波源停止振动后，传出去的能量不会消失，当没有能量损失时，这种波的形式和能量继续存在并且将继续传递下去。故选D。2．如图所示是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图示可知，下列说法中错误的是（）A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B．每个质点开始运动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点机械能并不守恒【答案】B【详解】A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，故A正确，不符合题意；B．每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向上不随波迁移，故B错误，符合题意；C．绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源的振动同期，故C正确，不符合题意；D．波的传播过程也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，故D正确，不符合题意。故选B。横波和纵波3．下列关于横波、纵波的说法中，正确的是

（）A．横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直B．横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向平行C．纵波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动D．横波中振动质点不随波迁移，纵波中振动质点随波迁移【答案】A【详解】ABC．横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向在一条直线上，A正确，BC错误；D．横波和纵波中振动质点都不随波迁移，D错误。故选A。4．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示。在一次地震中，震源在地震仪正下方，观察到两振子相差10s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约72kmB．P先开始振动，震源距地震仪约50kmC．H先开始振动，震源距地震仪约72kmD．H先开始振动，震源距地震仪约50km【答案】A【详解】纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据解得x=72km故选A。机械波5．关于波的形成和特点，下列说法正确的是（）A．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动B．随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去C．传播波的过程中各质点间必有相互作用力D．某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动【答案】A【详解】AB．随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，不随波迁移，A正确，B错误；C．波源的振动使质点由近及远依次被带动，且与波源振动相同，同时总滞后前一个质点，相邻质点间必有相互作用力，C错误；D．某一水平方向的横波在介质中传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，不一定沿竖直方向上下振动，D错误；故选A。6．对于机械振动和机械波，下列说法正确的是（）A．有波一定有振动B．有振动一定有波C．波使振动在介质中传播D．一旦波源停止振动，机械波立即消失【答案】A【详解】AB．有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波，还需要传播振动的介质，故A正确，B错误；C．振动使波在介质中传播，故Ｃ错误；D．波源停止振动，但机械波不会立即消失，而是继续向前传播，直到能量消耗为止，故D错误。故选A。7．如图所示为某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．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．t＝0时，质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是（）A．t＝时质点5的运动方向向下B．t＝时质点7的速度方向向上C．t＝时质点11的运动方向向下D．t＝T时质点17开始向下运动【答案】B【详解】根据质点起振动方向与波源起振方向相同，确定质点的振动方向。A．经过四分之一周期，质点5开始运动，起振方向与质点1相同，为竖直向上，选项A错误；B．t=T时，传播到9质点，7质点位于平衡位置上方，正竖直向上运动，振动的速度方向竖直向上，选项B正确；C．时，质点13开始振动，质点11位于平衡位置上方，正在向上运动，选项C错误；D．t=T时，质点17开始运动，起振方向与质点1相同，为竖直向上，选项D错误．故选B。8．如图所示是以质点P为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q的图形，则关于质点P刚开始振动时的方向和波的性质，下列判断正确的是（）A．向上、横波 B．向下、横波 C．向左、纵波 D．向右、纵波【答案】A【详解】由于波源带动后面的质点依次振动，后面的质点总是重复前面质点的振动状态，根据波向左传播可判断Q点的起振方向向上，故P点的起振方向也向上，且每个质点的振动方向与波的传播方向垂直，故此波为横波。故选A。9．一列沿着绳子向右传播的横波，在传播方向上有、两点，它们的振动方向相同，是的中点，则点的振动方向（）A．一定跟、两点的振动方向相同B．一定跟、两点的振动方向相反C．可能跟、两点的振动方向相同，可能跟、两点的振动方向相反D．无法确定【答案】C【详解】波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离波源的距离有关。设某时刻绳子形成如答图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3点的振动方向相同（向上）。由答图可知：若、为1、2两点，则中点向下振动，与、两点的振动方向相反；若、为1、3两点，则中点向上振动，与、两点的振动方向相同，ABD错误，故选项C正确。故选C。10．如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出），t=0时，O点位于最高点，P点位于最低点，则（）A．t=时，P点位于平衡位置上方B．P点的起振方向与O点的起振方向相反C．t=时，P点的速度方向水平向右D．P点的起振方向与O点的起振方向相同【答案】D【详解】A．t=时，P点从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；BD．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误，D正确；C．t=时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误。故选D。11．一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶（如图），下列对树叶运动情况的叙述正确的是（）A．树叶慢慢向湖心运动B．树叶慢慢向湖岸漂去C．在原处上下振动D．沿着波纹做圆周运动【答案】C【详解】由于波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的位置附近做振动。故选C。12．关于机械波的概念，下列说法正确的是（  ）A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B．横波和纵波可同时存在于介质中C．机械波传播能量，也传递振动信息D．横波中质点不随波迁移，纵波中质点随波迁移【答案】BC【详解】A．质点振动的方向也可以平行于波传播的方向，故A错误；B．横波和纵波可同时存在于介质中，故B正确；C．机械波传播能量，也传递振动信息，故C正确；D．横波和纵波中质点均不随波迁移，故D错误。故选BC。13．曾在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是（）A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C．地震波和海啸都有纵波D．地震波和海啸具有的能量，随着传播将愈来愈强【答案】AC【详解】A．地震波和海啸都是由震源的振动在介质中传播引起的机械波，故A正确；B．波源停止振动时，由于惯性，海啸和地震波的传播不会立即停止，故B错误；C．地震波和海啸中都有纵波，故C正确；D．地震波和海啸具有能量，随着传播将愈来愈弱，故D错误。故选AC。14．下图是沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻质点间的距离相等，其中O为波源，设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过T，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是（）A．介质中所有的质点的起振方向都竖直向下，且图中质点9起振最晚B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8起振、通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7落后D．只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致【答案】ACD【详解】AB．从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，起振方向向下，但起振时刻最晚，故选项A正确，选项B错误；C．质点7与质点8相比较，质点7是质点8的前质点，质点7先振动，质点8后振动，故选项C正确；D．质点9比质点1晚2T开始振动，一旦质点9起振后，1、9振动步调就完全一致，故选项D