學業分層測評第2章機械波的產生(建議用時：45分鐘)[學業達標]1.關于機械波的形成，下列說法正確的是()A.物體做機械振動，一定產生機械波B.后振動的質點總是跟著先振動的質點重復振動，只是時間上落后一步C.參與振動的質點的振動頻率都相同D.機械波是介質隨波遷移E.機械波可以傳遞能量和信息【解析】若只有物體振動，而周圍沒有傳播這種振動的介質，振動不可能由近及遠傳播出去形成機械波，A錯.機械波中各振動質點都在重復波源的振動，振動頻率都等于波源的頻率，只是離波源越遠，振動步調越落后，B、C正確.機械波中介質各質點只在自己平衡位置附近振動，不隨波遷移，離波源較遠的質點振動的能量是通過離波源近的各質點的傳遞從波源獲得的，D錯，E對.【答案】BCE2.一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻的波形如圖2-1-4所示，已知此時質點F的運動方向向y軸負方向，則()圖2-1-4A.此波向x軸負方向傳播B.質點C此時向y軸負方向運動C.質點C將比質點B先回到平衡位置D.質點E的振幅為零E.各質點的振幅相同【解析】因為機械波在傳播過程中，靠近波源的質點的振動帶動相鄰的后面質點的振動，而后面質點要“模仿”前面質點的振動，所以本題中，已知質點F的運動方向向y軸負方向，即F質點正在“模仿”右邊質點的振動，這說明波源在右邊，波從右向左傳播，即此波向x軸負方向傳播，選項A正確；質點C此時剛到達最大位移處，速度為0，此后才向y軸負方向運動，選項B錯誤；質點B要先向y軸正方向運動到達波峰位置再回到平衡位置，而質點C直接從波峰位置回到平衡位置，所以選項C正確；振幅指的是質點離開平衡位置的最大距離，雖然此時質點E的位移為零，但其振幅不為零，選項D錯誤，E正確.【答案】ACE3.下列關于橫波、縱波的說法正確的是()A.凸凹相間的波叫橫波，凸起的最高處叫波峰，凹下的最低處叫波谷B.質點振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波C.橫波和縱波傳播的都只是振動這種運動形式D.沿橫向傳播的波叫橫波，沿縱向傳播的波叫縱波E.沿橫向傳播的波叫縱波，沿縱向傳播的波叫橫波【解析】質點的振動方向與波的傳播方向垂直的波為橫波，質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波為縱波；橫波具有波峰和波谷，兩種波傳播的都是運動形式，A、B、C正確.【答案】ABC4.一根張緊的水平彈性繩，繩上的S點在外界驅動力的作用下沿豎直方向做簡諧運動，在繩上形成穩定的橫波，在S點的左、右兩側分別有A、B、C、D四點，如圖2-1-5所示，已知AB、BS和SC的距離相等，CD的距離為SC的2倍，下面的說法中正確的是()【導學號：38910019】圖2-1-5A.若B點的位移與S點的位移始終相同，則A點的位移一定與S的位移始終相同B.若B點的位移與S點的位移始終相反，則A點的位移一定與S點的位移始終相反C.若C點的位移與S點的位移始終相同，則D點的位移一定與C點的位移始終相同D.若C點的位移與S點的位移始終相反，則D點的位移一定與C點的位移始終相同E.因不知S點的起振方向，以上說法均不對【解析】選項A中，由于B點和S點位移相同，又因為Aeq\x\to(B)＝Beq\x\to(S)，故A點與S點位移也相同.選項B中，B點和S點位移始終相反，那么再隔同樣距離時，A點和S點的位移就應始終相同了.位移始終相同的點和始終相反的點是相互隔開的.【答案】ACD5.機械波在介質中傳播時，下列說法中正確的是()A.各質點都在各自的平衡位置附近振動B.相鄰質點間必有相互作用力C.前一質點的振動帶動相鄰后一質點的振動，后一質點的振動必定落后于前一質點D.各質點也隨波的傳播而遷移E.在橫波中質點不隨波遷移，在縱波中，質點隨波一直向前移動【解析】機械波在介質中傳播時，由于各質點間的相互作用力，前一質點帶動相鄰的后一質點在其平衡位置附近振動，但各質點并不隨波遷移，所以A、B、C正確，D、E錯誤.【答案】ABC6.下列關于橫波與縱波的說法中，正確的是()A.聲波一定是縱波B.水波一定是橫波C.地震波既有橫波，也有縱波D.橫波只能在固體中傳播，縱波既可以在固體中傳播，也可以在液體、氣體中傳播E.對于橫波，質點的振動方向與波的傳播方向一定垂直【解析】聲波可以在空氣中傳播也可以在液體和固體中傳播，空氣中的聲波一定是縱波，而固體中的聲波既可能是縱波，也可能是橫波，故A錯；水波既不是橫波，也不是縱波，它的運動形式比較復雜，故B錯；地震波既有橫波，也有縱波，故發生地震時，地面既有上下振動，也有左右運動，C、D正確；橫波振動方向與波的傳播方向一定垂直，E正確.【答案】CDE7.下列關于沿繩傳播的一列機械波的正確說法是()A.繩波的形成是由于繩上各質點的相互作用B.繩上各質點都隨繩波向前傳播C.當波源突然停止振動時，離波源較近的質點先停止振動D.當波源突然停止振動時，離波源較遠的質點先停止振動E.波形成的過程是質點的振動形式及能量的傳播過程【解析】繩波的形成是由于繩上各質點的相互作用，各質點沒有相互作用則形不成繩波，A對；繩波在傳播過程中，各質點在各自平衡位置附近振動，并不隨波遷移，B錯；根據波的形成過程以及“由近及遠，依次帶動”的特點知，當波源突然停止振動時，離波源較近的質點先停止振動，C對、D錯；波的形成過程是質點振動形式和能量的傳播，E正確.【答案】ACE8.某地區地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s.一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成(如圖2-1-6所示).在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差5s開始振動，求：圖2-1-6(1)先振動的是哪個振子？(2)震源距地震儀的距離是多少？【解析】橫波速度小于縱波速度，所以P先開始振動.由eq\f(x,9km/s)＋5s＝eq\f(x,4km/s)，可得x＝36km.【答案】(1)P(2)36km[能力提升]9.一列橫波某時刻的波形如圖2-1-7所示，經過s圖中P點第一次到達波峰的位置，此后再經s，P點的位移和速度可能是()【導學號：38910020】圖2-1-7A.位移是2cmB.位移是零C.位移是－2cmD.速度最大，方向沿－y的方向E.速度最大，方向沿＋y方向【解析】此列波沒有給出傳播方向，因而可能向左也可能向右，P點在平衡位置附近振動，由此入手確定s后的位移和速度.如果此波向左傳播，此時P點運動方向向上，經s，P點第一次到達波峰，此時經過eq\f(1,4)T，此后再經s，即eq\f(3,4)T，P點到達平衡位置并向上運動；如果此波向右傳播，此時P點向下運動，經s，P點第一次到達波峰，此時經eq\f(3,4)T，此后再經s.即3個eq\f(3,4)T后，P點到達平衡位置并向下運動，故B、D、E正確.【答案】BDE10.關于振動和波的關系，下列說法中正確的是()A.振動是形成波的原因，波動是振動的傳播B.振動是單個質點呈現的運動現象，波動是許多質點聯合起來呈現的運動現象C.波的傳播速度就是質點振動的速度D.對于同一均勻介質中的機械波，各質點在做變速運動，而波的傳播速度是不變的E.波源停止振動，介質中的波立即停止傳播【解析】波動是振動的傳播，A正確.振動是單個質點的運動現象，波動是振動由近及遠傳播形成大量質點振動的宏觀運動現象，B正確.波的傳播速度指振動形式的傳播速度，在均勻介質中，波的傳播速度不變，而質點的振動速度是周期性變化的，兩者有著嚴格的區別，C錯、D正確.波源停止振動，介質中的波還會繼續傳播，E錯誤.【答案】ABD11.如圖2-1-8所示是一列簡諧波沿x軸正方向傳播的某時刻的波形圖.a是正向最大位移處，b恰好處于平衡位置，經過Δt＝eq\f(T,8)時間，a、b兩個質點所通過的路程的關系是sa________sb.(選填“＜”“＞”或“＝”)【導學號：38910021】2-1-8【解析】因各個質點均做受迫振動，重復波源的振動，故振動頻率、周期、振幅相同，而a正處于正向最大位移處，速度為零，在eq\f(T,8)時間內，向平衡位置運動，速度由零逐漸增大，但達不到最大速度；b正在從平衡位置向上運動，具有最大速度，在eq\f(T,8)時間內，它向正方向最大位移處運動，速度逐漸減小，但平均速度比a的大.【答案】＜12.細繩的一端在外力作用下從t＝0時刻開始做簡諧運動，激發出一列簡諧橫波.在細繩上選取15個點，圖2-1-9中甲為t＝0時刻各點所處的位置，乙為t＝eq\f(T,4)時刻的波形圖(T為波的周期).在丙中畫出t＝e