3.1 机械波的形成和传播基础巩固 2021—2022 学年高中物理教科版 （2019）选择性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．下列关于波的说法正确的是 A．波的频率由介质决定 B．波的速度由波源决定 C．任何波都可以在真空中传播 D．波传递的是振动的形式，还可以传递信息和能量 2．下列说法正确的是（　　） A．质点在竖直方向振动的波为横波 B．在水平方向传播的波为横波 C．只有质点振动方向为竖直的，波的传播方向为水平的波为横波 D．只要质点振动方向和波的传播方向垂直的波就是横波 3．关于机械振动与机械波的关系，下列说法正确的是（ ） A．有机械波必有机械振动，有机械振动必有机械波 B．由某振源产生的波，波的频率与振源的频率相同 C．振源的振动速度与波速相等 D．当振源振动一个周期时，波上的每个质点前进一个波长的距离 4．关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．波的传播过程也是能量的传播过程 B．在波的传播过程中，媒质和运动形式一起传播 C．在波的传播过程中，所有振动质点都在做简谐振动 D．机械波在真空中也能传播 5．关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是（　　） A．机械振动就是机械波，机械波就是机械振动 B．有机械波，则一定有机械振动 C．机械波就是质点在介质中的运动路径 D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和不同的振幅 6．某地区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。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 10 s 开始振 动，则（　　） A．P 先开始振动，震源距地震仪约 72 km B．P 先开始振动，震源距地震仪约 50 km C．H 先开始振动，震源距地震仪约 72 km D．H 先开始振动，震源距地震仪约 50 km 7．关于机械波和机械振动的关系，下列说法中正确的是（ ） A．有机械振动必有机械波 B．有机械波就必有机械振动 C．离波源近的质点振动快，离波源远的质点振动慢 D．如果波源停止振动，在介质中的波也立即停止 8．如图所示，为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到 B 点的波形，由图可判断出 A 点刚开始的振动方向 是(　 　) A．向下 B．向上 C．向左 D．向右 9．下面关于横波、纵波的说法中正确的是（　　） A．同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波 B．由于横波、纵波中质点的振动方向与波的传播方向的关系不同，因此横波、纵波不可能沿同一方向传 播 C．横波、纵波在同一介质中的传播速度一定相等 D．在固体中传播的波一定是横波 10．下列关于机械波的说法中错误的是(　 　) A．相邻的质点是相互做功 B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动 D．除波源外波中各质点都做受迫振动 11．如图所示，绳子右端固定，一列波刚传播到 B 点．据图可判断出质点 A 开始振动的方向是（　　） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 12．把闹钟悬放在密闭的玻璃罩内，在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声，但如果将罩内空气抽去，就听 不到闹钟的铃声，这说明（　　） A．声波是纵波 B．抽去罩内的空气后，闹钟不再运转了 C．气体、液体和固体都能传播声音 D．声波不能在真空中传播 13．关于简谐波，下面说法中错误的是（　　） A．波动的产生需要两个条件，即波源和传播波的介质 B．波动过程是质点由近向远传递的过程 C．波动过程是能量传递的过程 D．波动过程中质点本身不随波发生迁移 14．关于横波和纵波，下列说法不正确的是（ ） A．横波和纵波都能发生偏振现象 B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波 15．如图所示，用手握住较长轻质细绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形图如图 所示，绳上 a、b 两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（　　） A．a、b 两质点之间的距离为一个波长 B．波从 a 质点传播到 b 质点需要半个周期 C．a 质点会向右运动到 b 质点 D．a、b 两质点此时速度最大 二、填空题（共 4 题） 16．（1）在水平方向传播的波为横波。（_______） （2）在机械波中各质点不随波的传播而迁移。（_______） （3）机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。（_______） 17．上下抖动绳子出现的机械波为_____波；左右抖动弹簧出现的机械波为_____波。 18．图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，M 是平衡位置为 x  0.5m 处的质点，N 是平衡位置为 x  2m 处的质点，图乙为质点 N 由该时刻起的振动图像，则下列说法正确的是_________ A．该波沿 x 轴的负方向传播 B．该波的周期是 0.20s C．该波的传播速度是 10m/s D． t  0.15s 时，质点 N 的速度方向沿 y 轴正方向 E.从 t  0.20s 到 t  0.30s ，质点 M 通过的路程为 5cm 19．机械波 （1）机械波的形成条件 ① 有发生机械振动的____。 ② 有传播______，如空气、水等。 （2）传播特点 ① 机械波传播的只是振动的______和______，参与简谐波的质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并 不随波_______。 ② 波传到任意一点，该点的起振方向都和_____的起振方向相同。 ③ 介质中每个质点都做_____振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和_____的振动频率和周期相同。 三、综合题（共 4 题） 20．2011 年 3 月 11 日，日本宫城县发生了里氏 9.0 级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失．从 这一事件中，你能进一步理解（地震）波本质上传播的是什么吗？ 21．在一个无限大的薄平面弹性介质中建立如图所示的 Ox 轴，现使 O 点垂直介质平面（沿 y 轴方向）做 简谐运动，于是沿 Ox 轴形成简谐波，轴上质点 N 的平衡位置为 x  5m ，从 O 点开始振动计时，经过 0.5s 振动传播到质点 M 时的波形如图所示，求： （1） O 点振动后传播到质点 N 的时间； （2）质点 N 开始振动时， O 点已通过的路程； （3）画出质点 N 从 t  2.5s 开始计时的振动图象． 22．请判断下面关于机械振动和机械波的说法是否正确，并说明理由。 （1）波的传播过程就是介质中的质点由近及远的移动过程； （2）波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程； （3）质点振动的方向总是垂直于波传播的方向； （4）波在传播过程中，介质中的质点所做的振动属于自由振动； （5）有机械振动必有机械波； （6）由某波源激起机械波，机械波和波源的频率始终相同； （7）一旦波源停止振动，由它激起的机械波也立即停止波动。 23．机械波是怎样产生的？为什么说机械波是传播能量的一种方式？ 参考答案 1．D 2．D 3．B 4．A 5．B 6．A 7．B 8．B 9．A 10．B 11．B 12．D 13．B 14．A 15．A 正确 16．错误 17．横 正确 纵 18．ACD 19．波源 介质 形式 能量 迁移 波源 受迫 波源 20．地震波本质上传播的是能量 22．（1）错误，波的传播过程是介质中的质点的振动形式的传播和能量的传播，介质中的质点不随波迁 移，故错误； （2）正确，波的传播过程就是波源提供的能量由近及远在介质中的传播过程，故正确； （3）错误，质点的振动方向可以和波的传播方向垂直，也可以一致，前者形成横波，后者形成纵波，故 错误； （4）错误，波在传播过程中，介质中的质点所做的振动属于受迫振动，故错误； （5）错误，机械波形成的条件：一是有机械振动，就是波源，二是有传播机械振动的介质，两者缺一不 可，所以仅有机械振动不一定有机械波，故错误； （6）正确，由某波源激起的机械波，机械波和波源的频率始终相同，故正确； （7）错误，波源停止振动，由它激起的机械波不会立即停止波动，形成的机械波仍会向远处传播，故错 误。 23． 机械振动在介质中的传播称为机械波，持续振动的物体叫波源，传播振动的物体称为介质，波源振动带动 邻近质点依次振动从而把波源的振动形式和能量传播出去； 机械波传播的是波源的振动形式，介质中原本静止的质点随着波的传来而振动说明获得了能量，同时还带 动其相邻的质点运动，故将能量传输给与其相邻的介质。