2024-2025学年粤教版（2019）选择性必修第一册 3.1机械波的产生和传播 同步作业（含解析）
一、单选题
1．在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上做简谐运动，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，由波的形成及图可知，下列说法中正确的是( )
A.质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，每个质点均做简谐运动
B.每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C.绳上的不同质点开始振动时的方向是不同的
D.波沿绳方向匀速传播，故每个质点的动能保持不变
2．关于机械波下列说法正确的是( )
A.周期T或频率f只取决于波源，而与无直接关系；波速v取决于介质的性质，它与无直接关系
B.机械波的振幅与介质有关，与波源无关
C.机械波的传播速度与振源的振动速度总是相等
D.形成纵波的质点，随波一起发生迁移
3．车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中( )
A.仅激光是横波 B.激光与超声波都是横波
C.仅超声波是横波 D.激光与超声波都不是横波
4．关于机械波，下列说法中正确的是( )
A.波的传播过程就是介质中质点的迁移过程
B.波的传播过程就是振动能量的传递过程
C.波的传播方向就是质点振动的方向
D.波的传播速度就是质点振动的速度
5．水上乐园的冲浪池示意图如图，波浪从深水区向浅水区传播时，波长将变短。图中游客在波浪池中随波浪运动，下列说法正确的是( )
A.游客将随波浪冲到浅水区 B.此时游客正在向上运动
C.冲浪池表面的波浪属于纵波 D.波浪传到浅水区频率增大
6．如图所示，0、1、2、…、9为弹性介质中间隔相等的若干连续质点，时刻，0点从平衡位置开始向上做简谐运动，当0点第1次达到正向最大位移处时，2点开始振动。下列说法正确的是( )
A.2点开始振动的方向向下
B.经过一段时间，1点运动到5点的位置
C.9点开始振动后，其振动情况与1点完全相同
D.0点的振动频率大于后面所有点的振动频率
7．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )
A.对于横波和纵波质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反
B.对于纵波质点的运动方向与波的传播方向一定相同
C.形成纵波的质点，随波一起迁移
D.空气介质只能传播纵波
8．“蜻蜓点水”是常见的自然现象，某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片，照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹每次点水的时间忽略不计。则关于蜻蜓的飞行方向及飞行速度v与水波传播速度的大小关系正确的是( )
A.向左， B.向左， C.向右， D.向右，
二、多选题
9．关于机械波，下列说法正确的是( )
A.物体做机械振动，一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一些
C.参与振动的质点都有相同的频率
D.机械波是介质在随波迁移，也是振动的能量在传递
10．在如图所示的轴上有M、N两质点，两点之间的距离为，已知空间的简谐横波由M向N传播，某时刻两质点的振动图像如图所示，已知该简谐横波的波长介于8m和10m之间。下列正确的是( )
A.该简谐横波的传播周期为0.8s
B.该简谐波的波长可能为48m
C.该简谐波的波长一定等于9.6m
D.该简谐横波的传播速度大小为
E.的时间内质点M点的路程为120cm
11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是时刻的波形图，图乙和丙分别是x轴上某两处质点的振动图像。这两质点平衡位置之间的距离可能是( )
A. B. C. D.
三、计算题
12．在直角坐标系平面中，波源置于原点O处，从时刻波源开始沿y轴负方向振动，振幅为，产生的简谐横波沿x轴传播，在x轴上有和两个质点，在时质点A位于波峰，质点B恰好开始振动，波源此时刚好经过平衡位置向y轴负方向振动，已知。求：
（1）波速和波源的振动周期；
（2）时质点的振动位移和已经过的路程。
13．如图甲所示为波源1的振动图象,图乙为均匀介质中一些均匀分布等间距的质点在时的振动状态,其中质点4刚开始振动。请在图丙中画出时质点的振动状态。
参考答案
1．答案：A
解析：AC.前一质点带动后一质点，后一质点重复前一质点的振动，每个质点都做受迫振动，质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，每个质点均做简谐运动，由图可知绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，故A正确，C错误；B.质点只能在平衡位置附近振动，不能沿绳传递，故B错误;D.每个质点在平衡位置附近振动，速度变化，则动能变化，故D错误。故选A。
2．答案：A
解析：A.对于机械波，周期T或频率f只取决于波源，而与无直接关系，波速v取决于介质的性质，它与无直接关系，故A正确；B.机械波的振幅与介质无关，与波源振动的振幅相等，故B错误；C.机械波的传播速度与振源的振动速度没有联系，故C错误；D.根据波的特点可知，在机械波传播过程中，介质中的质点在其平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移，故D错误。故选A。
3．答案：A
解析：车载雷达系统发出的激光是电磁波是横波，超声波一般来说在气体和液体传播时为纵波。故选A。
4．答案：B
解析：波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项A错误；波的传播过程就是振动能量的传递过程，选项B正确；波的传播方向与质点振动的方向是两个不同的概念，选项C错误；波的传播速度和质点振动的速度是两个不同的概念，选项D错误.
5．答案：B
解析：A.根据机械振动的特点，可知游客在所处位置上下运动，不会随波浪冲到浅水区，故A错误；B.根据上下坡法可知，此时游客正在向上运动，故B正确；C.冲浪池表面的波浪属于横波，故C错误；D.波浪机的频率不变，波浪从深水区传到浅水区频率不变，波长变短，根据,可知波浪传到浅水区波速减小，故D错误。故选B。
6．答案：C
解析：A.质点的振动方向与波源的起振方向相同，0点从平衡位置开始向上做简谐运动，故2点开始振动的方向向上，A错误；
B.简谐运动，质点在竖直方向上振动，不会1点运动到5点的位置，B错误；
C.当0点第1次达到正向最大位移处时，2点开始振动，可知0点到2点的相位差为，各点间的间隔相等，故9点与1点的相位差为，则9点开始振动后，其振动情况与1点完全相同，C正确；
D.机械波在传播的过程中所有质点的振动频率都与波源的频率相同，故D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波,质点的振动方向与波的传播方向平行的波是纵波，A错误;纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反,B错误;无论是横波还是纵波,质点都不随波迁移,C错误;横波不能在空气中传播,空气只能传播纵波,D正确.
8．答案：C
解析：由图可见向右圆的半径变小，根据最先形成的水波半径小，然后随时间逐渐变大，所以蜻蜓向右飞行。由图可知相邻两圆的圆心距大于相邻两圆的半径之差，可得蜻蜓飞行的速度大于水波传播的速度。
故选C。
9．答案：BC
解析：A、机械波的传播需要介质，仅仅有机械振动是不够的，故A错误;
B、在波传播中质点相互带动，故后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一些;故B正确;
C、参与振动的质点都有相同的频率;故C正确;
D、机械波向外传播的只是运动的形式和振动的能量，介质并不随波迁移，故D错误.
故选:BC.
10．答案：ACD
解析：A.由振动图像可知这列波的周期为，A正确；BCD.由于简谐波由M向N传播，则有，又因为，所以时，，则波速由，可得，B错误，CD正确；E.一个周期内质点通过的路程为振幅的4倍，1.2s为1.5个周期，则M点通过的路程为振幅的6倍，即60cm，E错误。故选ACD。
11．答案：AC
解析：一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为1.2m，图甲是时刻的波形图，根据平移法可知图乙的位置坐标为（,1,2,3…)，图丙的位置坐标为0.9+1.2k（,1, 2, 3...)
当，时两质点平衡位置之间的距离为
当时两质点平衡位置之间的距离为
故AC正确，BD错误；
故选：AC。
12．答案：（1）时波恰好传播到B点，因此波速
在时质点A位于波峰，质点B恰好开始振动，波源此时刚好经过平衡位置向y轴负方向振动，因此有
又由于，所以，则波长
波源振动周期
（2）在时间内，质点C振动了，质点C从平衡位置开始振动，经恰好又经过平衡位置，因此振动位移为0
通过的路程为
解析：
13．答案：如图所示
解析：根据波传播的规律时,振源出现在波峰,质点16起振。如答案图所示。
