3.1 机械波的产生基础巩固 2021—2022 学年高中物理沪教版（2019） 选择性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．一颗小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片小树叶从树上落下后漂在水面上， 则小树叶将（ ）. A．逐渐漂向湖心 B．逐渐漂向湖晔 C．在落下的地方上下振动 D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动 2．以下说法正确的是（ ）. A．声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时一定是横波 B．波不但能传播能量，还能传递信息 C．发生地震时，由震源传出的地震波一定是横波 D．在固体介质中只能传播纵波 3．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 4．下列关于纵波的说法中，正确的是( ) A．在纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向 B．纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上 C．纵波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直 D．纵波也有波峰和波谷 5．在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况， 以下正确的是（　　） A．因为“随波逐流”木块将被推至远处 B．因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况 C．木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关 D．无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动 6．若某介质中有一列简谐横波传播，则介质中质点的振动方向与波的传播方向间的夹角为（　　） A． 30� B． 45� C． 60� D． 90� 7．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　） A．有机械振动必有机械波 B．声音在空气中传播时是横波 C．在机械波的传播中质点并不随波迁移 D．质点的振动方向与波的传播方向总在同一直线上 8．t=0 时，坐标原点 O 处的质点由平衡位置沿 y 轴正方向开始做周期为 0.4s 的振动，在同一均匀介质中形 成沿 x 轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.6s 时的波形图是（　　） A． B． C． D． 9．已知一列机械波在一水平绳上匀速传播，则以下说法中正确的是（　　） A．绳子上任意一点做受迫振动的周期相同 B．绳子上任意一点在四分之一周期内通过的路程为一个振幅 C．绳子上相距为一个波长的两点振动情况是异步的 D．绳子上质点随波发生迁移 10．关于机械波，下列说法正确的是（ ） A．波的传播方向就是质点振动的方向 B．波的传播速度就是质点的振动速度 C．波的传播过程就是介质质点的迁移过程 D．波的传播过程就是振动能量的传递过程 11．关于波，下列说法正确的是（　　） A．所有的波（包括电磁波）的传播都需要介质 B．对于传播机械波的介质来说，组成介质的相邻质点之间有相互作用 C．纵波一定有波峰、波谷 D．机械波在传播过程中介质中的质点随波一起传播 12．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　） A．一个振动，如果回复力与偏离平衡位置的位移的平方成正比而且方向与位移相反，就能判定它是简谐 运动 B．如果测出单摆的摆长 l、周期 T，作出 lT2 图像，图像的斜率就等于重力加速度 g 的大小 C．做受迫振动的物体其频率由物体本身决定 D．游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质时频 率并不改变 13．关于振动和波，下列说法正确的是（　　） A．没有机械振动，就一定没有机械波 B．一个物体在做机械振动，就一定会产生机械波 C．振源的振动速度跟波速一定相同 D．由某振源产生的波，它的频率跟振源的频率不一定相同 14．下列对机械波的叙述中正确的是（ ） A．振源的振动越强，波的传播速度就越大； B．波传播的只是振动的形式和能量； C．波的频率越高，波的传播速度就越小； D．只要有机械振动，就一定有机械波． 15．如图所示，1、2、3、4……是一个水平放置松弛状态下的弹簧（可认为是均匀介质）上一系列等间距 的质点。某时刻，质点 1 在外力作用下从平衡位置开始沿左右方向做简谐运动，带动 2、3、4……各个质点 离开平衡位置依次左右振动，形成一列简谐纵波。已知质点 1 开始振动的方向是向左，经过二分之一周期， 质点 9 开始运动，则针对此时刻，下列说法正确的是（　　） A．质点 3 向右运动 B．质点 5 所受回复力为零 C．质点 6 的加速度向左 D．质点 9 的振幅为零 二、填空题（共 4 题） 16．质点振动方向与波的传播方向______，这种波叫做横波。在横波中，通常把凸起的部分叫做______， 凹下的部分叫做______；质点振动方向跟波的传播方向______，这种波叫做纵波。在纵波中，通常把质点 分布较密的部分叫做______，质点分布较稀的部分叫做_______。 17．一粒小石子投入水中，在水面上激起涟漪，我们可视为形成了________的现象，其形成需满足的条件 是____________________________________． 18．如图甲所示，一弹性轻绳水平放置，a、b、c 是弹性绳上的三个质点。现让质点 a 从 t  0 时刻开始在 竖直面内做简谐运动，其位移随时间变化的关系如图乙所示，形成的简谐波同时沿该直线向 ab 和 ac 方向 传播，在 t1  1.5s 时质点 b 第一次到达正向最大位移处，a、b 两质点平衡位置间的距离 质点平衡位置间的距离 L2  0.6m L1  0.9m ，a、c 两 。则质点 b 的振动周期为______s，该波的波长为______m，波速大小为_ _____m/s；0～2s 内质点 c 通过的路程为______m。 19．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． 1 （1）如图所示是某一地震波的传播图，其振幅为 A，波长为 λ，某一时刻质点 a 的坐标为(λ，0)，经 4 周 期该质点的坐标是多少？该波是纵波还是横波（______） �5 � � , 0 � 4 A． � �，纵波 B．(λ，－A)，横波 C．(λ，A)，纵波 �5 � � , A � 4 D． � �，横波 （2）若 a、b 两处与 c 处分别相距 300km 和 200km．当 c 处地下 15km 处发生地震，则（_______） A．c 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 D．a、b 两处烈度可能不同 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示，是某绳波形成过程的示意图。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。已知 t=0 时，质点 1 开始向上运动，t= T 4 时，1 到达最上方，5 开始向上运动．问： （1）t= T 时，质点 6、10、14 的运动状态（是否运动、运动方向）如何； 2 （2）t= 3T 时，质点 6、10、14 的运动状态如何。 4 21．如图所示，一列水平向右传播的简谐横波，波速大小 v=0.6m/s，质点 P 的平衡位置坐标 x=0.96m。某 时刻该波刚好传到距点 O 点 0.24m 的位置，从该时刻开始计时。 (1)经过多长时间，质点 P 第一次到达波峰？ (2)经过多长时间，质点 P 第二次到达波谷？当质点 P 第二次到达波谷时，质点 P 通过的路程及在该时刻的 位移为多少？ 22．资料记载，海啸波浪海啸波是重力长波，波长可达 100 公里以上；它的传播速度等于重力加速度 g 与 海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大， 掀起 10~40 米高的拍岸巨浪，有时最先到达的海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分 钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。 （i）在深海区有一海啸波（忽略海深度变化引起的波形变化）如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是 t =900s 后首次出现的波形图。已知波沿 x 轴正方向传播，波源到浅海区的水平距离 s1=1.08 万公里，求海啸 波到浅海区的时间 t1； （ii）在浅海区有一海啸波（忽略海深度变化引起的波形变化）如图乙，波从进入浅海区到达海岸的水平 距离为 s2，写出该海啸波的表达式和波谷最先到达海岸的关系式。 23．细绳的一端在外力作用下从 t  0 时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波，在细绳上选取 15 个点， T 3T 图为 t  0 时刻各点所处的位置，图为 t  4 时刻的波形图（T 为波的周期）.请在图中画出 t  4 时刻的波形 图________ 参考答案 1．C 2．B 3．D 4．B 5．D 6．D 7．C 8．C 9．A 10．D 11．B 12．D 13．A 14．B 15．A 波峰 16．垂直 波谷 17．波 介质 波源 18．0.4 0.3 0.75 在同一直线上 1.2 19．B AD 20． 各质点在各时刻的情况，如图所示： 密部 疏部 （1）由甲图可知，t= T 时，质点 6 未达到波峰，正在向上运动，质点 10、14 未运动； 2 （2）由乙图可知，t= 3T 时，质点 6 正在向下运动，质点 10 向上运动，质点 14 未运动。 4 21．(1)1.5s；(2)1.7s，0.25m，－5cm 22．（i） 15h ；(i） t  23． 3s2  300 （s） 100