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第1课 波的形成
本课重点 （1）波的形成特点、传播特点、参与波动的质点的振动特点。
本课难点 （2）波的形成特点、传播特点、参与波动的质点的振动特点。
一、单选题。
1．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同一条直线上
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
答案：B　
解析：纵波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,纵波有疏部和密部,故选项B正确。
2．沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时（ ）．
A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动
D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动
【答案】C
【解析】波的形成需要波源和介质，当波源突然停止振动时，先是离波源较近的质点停止振动，较远的质点仍在振动，但一会儿也会停止振动．C项正确．
3.某地区地震波中的横波和纵波的传播速率分别约为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,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s开始振动,则(　　)
A.P先开始振动,震源距地震仪约36 km
B.P先开始振动,震源距地震仪约25 km
C.H先开始振动,震源距地震仪约36 km
D.H先开始振动,震源距地震仪约25 km
答案：A　
解析：横波速度小于纵波速度,所以P先开始振动。可得x=36 km,则A正确,B、C、D错误。
4.下列关于波的现象的说法中正确的是(　　)
A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源
B.把小石头扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮物向远方运动
C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源
D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播
答案：A　
解析：有机械波存在就一定有波源和介质,所以A项正确;若只有波源而无介质,也不能产生机械波,所以C项错误;丢石块可以使漂浮物远去,但这不是激起的水波所产生的效果,如果仅靠水波,漂浮物只可能在原位置附近上下振动,所以B项错误;横波和纵波可沿同一方向传播,所以D项错误。
5.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
答案：A　
解析：同一波源产生的波中可同时具有横波、纵波,如地震波。虽然这两种波中质点的振动方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播。在同一介质中,横波和纵波传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快。在固体中传播的波可能是横波,也可能是纵波,故选A。
二、多选题
6.如图所示为一列横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,速度大小分别为va、vb、vc、vd,则(　　)
　　　　　　　　　　　　　
A.acab>aa=ad=0
C.va=vd>vb>vc D.va=vd答案：AD　
解析：质点所受回复力的大小与位移的大小成正比,因而加速度的大小与位移的大小成正比,所以这四个质点的加速度大小关系为aa=ad>ab>ac,A正确,B错误;质点越衡位置速度越大,位移越大则速度越小,四个质点的速度大小关系为va=vd7.下列关于横波与纵波的说法中,正确的是(　　)
A.声波一定是纵波
B.水波一定是横波
C.地震波既有横波,也有纵波
D.纵波既可以在固体中传播,也可以在液体、气体中传播
答案：CD　
解析：空气中的声波是纵波,而固体中的声波可能既有纵波,也有横波,故A错;水波既不是横波,也不是纵波,它的运动形式比较复杂,故B错;地震波既有横波,也有纵波,故发生地震时,地面既有上下振动,也有左右运动,C正确;纵波可以在固体、液体、气体中传播,D正确。
8.关于机械波的以下说法中,正确的是(　　)
A.波动发生需要两个条件:波源和介质
B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程
C.波动过程是能量由近及远传递的过程
D.波源与介质质点的振动都是自由振动
答案：AC　
解析：波源(即振源)振动时,依靠介质中质点间的相互作用力带动周围各质点振动起来,形成机械波。组成介质的各质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,仅把振源的振动形式和能量传播开来。介质质点之间的相互作用力带动相邻的质点振动,是受迫振动,故介质质点的振动不是自由振动。故选A、C。
9.一列横波沿绳子向右传播,传播过程无能量损失,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、F六个质点,下列说法正确的是(　　)
A.它们的振幅相同
B.质点D和F的速度方向相同
C.质点A和C的速度方向相同
D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置
答案：AD　
解析：波源振动时,绳上各质点通过相互间的作用力跟着做受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点的振幅均相同,选项A正确;波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着离波源近的质点振动,由题图可知,波源在左端,因此,质点D跟随离波源近的质点C正向上运动,质点F跟随离波源近的质点E正向下运动,D、F两点速度方向相反,选项B错误;同理,此时质点A正向下运动,质点C正向上运动,两者速度方向也相反,选项C错误;由于此时B、C两质点都向上运动,B比C先到最大位移处,故B比C先回到平衡位置,选项D正确。
10．如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点，的运动方向向下，则（ ）．
A．该波向左传播
B．质点B和D的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点F和H的加速度相同
【答案】A、C、D
【解析】由“带动”法可知，已知F向下振动，其相邻的前边的质点一定在下边，即可知波的传播方向向左．因此质点D、E的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上．故A选项正确．B选项错误．
质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，由机械振动的运动学特征a=－kx／m，可知两质点的加速度相同．D选项正确．质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC=T／4；而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB＞T／4=tC．C选项正确．
11. 如图是沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间的距离相等,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/4,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,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的是第98次振动
答案：ACD　
解析：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;质点7与质点8相比较,质点7靠近波源,质点7先振动,质点8后振动,故选项C正确;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正确。
12．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（ ）．
A．振动是波形成的原因，波是振动的传播形式
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
【答案】A、B
三、简答题
13．如图所示是一列向右传播的横波,请标出这列波中a、b、c、d…h等质点这一时刻的速度方向。
答案　a、b、h向上,c、g无速度,d、e、f向下　
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。题图中质点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的c点为参考点,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,速度方向都向下;b的振动超前,已从负的最大位移回振,
所以速度方向向上;a超前b,已回到平衡位置,速度最大,方向也向上;同理以g为参考点,可知h点速度方向向上。
14、如图甲为波源1的振动图像，图乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=1 s 时的振动状态．请在图丙中画出t=5 s时质点的振动状态．
【答案】见解析
【解析】质点的振动状态如图所示．第1课 波的形成
本课重点 （1）波的形成特点、传播特点、参与波动的质点的振动特点。
本课难点 （2）波的形成特点、传播特点、参与波动的质点的振动特点。
一、单选题。
1．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同一条直线上
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
2．沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时（ ）．
A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动
D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动
3.某地区地震波中的横波和纵波的传播速率分别约为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,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s开始振动,则(　　)
A.P先开始振动,震源距地震仪约36 km
B.P先开始振动,震源距地震仪约25 km
C.H先开始振动,震源距地震仪约36 km
D.H先开始振动,震源距地震仪约25 km
4.下列关于波的现象的说法中正确的是(　　)
A.只要有机械波产生,一定可以找到产生机械波的波源
B.把小石头扔到平静的湖水里,水面上便会激起水波,水波将促使水面上的漂浮物向远方运动
C.某空间找不到机械波,则在这一空间一定没有波源
D.横波与纵波,其质点的振动方向不同,因此,横波和纵波不可能沿同一方向传播
5.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
二、多选题
6.如图所示为一列横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,速度大小分别为va、vb、vc、vd,则(　　)
　　　　　　　　　　　　　
A.acab>aa=ad=0
C.va=vd>vb>vc D.va=vd7.下列关于横波与纵波的说法中,正确的是(　　)
A.声波一定是纵波
B.水波一定是横波
C.地震波既有横波,也有纵波
D.纵波既可以在固体中传播,也可以在液体、气体中传播
8.关于机械波的以下说法中,正确的是(　　)
A.波动发生需要两个条件:波源和介质
B.波动过程是介质质点由近及远移动的过程
C.波动过程是能量由近及远传递的过程
D.波源与介质质点的振动都是自由振动
9.一列横波沿绳子向右传播,传播过程无能量损失,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、F六个质点,下列说法正确的是(　　)
A.它们的振幅相同
B.质点D和F的速度方向相同
C.质点A和C的速度方向相同
D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置
10．如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点，的运动方向向下，则（ ）．
A．该波向左传播
B．质点B和D的运动方向相同
C．质点C比质点B先回到平衡位置
D．此时质点F和H的加速度相同
11. 如图是沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间的距离相等,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/4,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,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的是第98次振动
12．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（ ）．
A．振动是波形成的原因，波是振动的传播形式
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
三、简答题
13．如图所示是一列向右传播的横波,请标出这列波中a、b、c、d…h等质点这一时刻的速度方向。
14、如图甲为波源1的振动图像，图乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在t=1 s 时的振动状态．请在图丙中画出t=5 s时质点的振动状态．
参考答案
一、单选题。
1．答案：B　
解析：纵波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,纵波有疏部和密部,故选项B正确。
2．【答案】C
【解析】波的形成需要波源和介质，当波源突然停止振动时，先是离波源较近的质点停止振动，较远的质点仍在振动，但一会儿也会停止振动．C项正确．
3.答案：A　
解析：横波速度小于纵波速度,所以P先开始振动。可得x=36 km,则A正确,B、C、D错误。
4.答案：A　
解析：有机械波存在就一定有波源和介质,所以A项正确;若只有波源而无介质,也不能产生机械波,所以C项错误;丢石块可以使漂浮物远去,但这不是激起的水波所产生的效果,如果仅靠水波,漂浮物只可能在原位置附近上下振动,所以B项错误;横波和纵波可沿同一方向传播,所以D项错误。
5.答案：A　
解析：同一波源产生的波中可同时具有横波、纵波,如地震波。虽然这两种波中质点的振动方向与波传播方向的关系不同,但并不妨碍两者沿同一方向传播。在同一介质中,横波和纵波传播速度一般不同,如地震波中纵波比横波传播得快。在固体中传播的波可能是横波,也可能是纵波,故选A。
二、多选题
6.答案：AD　
解析：质点所受回复力的大小与位移的大小成正比,因而加速度的大小与位移的大小成正比,所以这四个质点的加速度大小关系为aa=ad>ab>ac,A正确,B错误;质点越衡位置速度越大,位移越大则速度越小,四个质点的速度大小关系为va=vd7.答案：CD　
解析：空气中的声波是纵波,而固体中的声波可能既有纵波,也有横波,故A错;水波既不是横波,也不是纵波,它的运动形式比较复杂,故B错;地震波既有横波,也有纵波,故发生地震时,地面既有上下振动,也有左右运动,C正确;纵波可以在固体、液体、气体中传播,D正确。
8.答案：AC　
解析：波源(即振源)振动时,依靠介质中质点间的相互作用力带动周围各质点振动起来,形成机械波。组成介质的各质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,
仅把振源的振动形式和能量传播开来。介质质点之间的相互作用力带动相邻的质点振动,是受迫振动,故介质质点的振动不是自由振动。故选A、C。
9.答案：AD　
解析：波源振动时,绳上各质点通过相互间的作用力跟着做受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点的振幅均相同,选项A正确;波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着离波源近的质点振动,由题图可知,波源在左端,因此,质点D跟随离波源近的质点C正向上运动,质点F跟随离波源近的质点E正向下运动,D、F两点速度方向相反,选项B错误;同理,此时质点A正向下运动,质点C正向上运动,两者速度方向也相反,选项C错误;由于此时B、C两质点都向上运动,B比C先到最大位移处,故B比C先回到平衡位置,选项D正确。
10．【答案】A、C、D
【解析】由“带动”法可知，已知F向下振动，其相邻的前边的质点一定在下边，即可知波的传播方向向左．因此质点D、E的运动方向也向下，而质点A、B、H的运动方向向上．故A选项正确．B选项错误．
质点F、H相对各自平衡位置的位移相同，由机械振动的运动学特征a=－kx／m，可知两质点的加速度相同．D选项正确．质点C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC=T／4；而质点B要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故tB＞T／4=tC．C选项正确．
11.答案：ACD　
解析：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;质点7与质点8相比较,质点7靠近波源,质点7先振动,质点8后振动,故选项C正确;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正确。
12．【答案】A、B
三、简答题
13．答案　a、b、h向上,c、g无速度,d、e、f向下　
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。题图中质点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的c点为参考点,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,速度方向都向下;b的振动超前,已从负的最大位移回振,所以速度方向向上;a超前b,已回到平衡位置,速度最大,方向也向上;同理以g为参考点,可知h点速度方向向上。
14、【答案】见解析
【解析】质点的振动状态如图所示．

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