3.1 波的形成（举一反三）【四大题型】-2024-2025学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第一册）

3.1 波的形成【四大题型】 【人教版2019】 目录 知识点1：波的形成 1 【题型1 波的形成与传播】 2 知识点2：横波和纵波 4 【题型2 对横波和纵波的理解】 4 知识点3：机械波 6 【题型3 机械波及其特点】 6 【题型4 波的传播方向、质点的振动方向判断】 7 知识点1：波的形成 一、波和波源 （1）波：振动的传播称为波动，简称波。 （2）波源：引起波动的振动物体为波源。 二、波的形成 如图所示，手拿绳的一端，上下摆动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹下状态，可以看到，这个凸起状态和凹下状态在绳上从一端向另一端移动。手持续上下摆动，在绳上就形成了波。 （1）波的形成条件：①必须有持续振动的振源；②必须有传播的介质。 （2）波的产生实质： ①动力学：介质质点间有相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动，将波源的振动形式向外传播。 ②能量：介质中前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，从而将波源能量向外传播。 三、波的传播特点 （1）振动由振源逐步向远处传播； （2）后一质点被带动将重复前一质点的振动，但时间落后； （3）各质点的起振方向均相同； （4）各质点只在平衡位置附近做机械振动，而不随波迁移。 【题型1 波的形成与传播】 【例1】（24-25高二上·上海·月考）关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（　　） A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．参与振动的质点振动的频率各不相同 C．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 D．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后而已 【变式1-1】（23-24高二下·浙江金华·期末）“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， 【变式1-2】（多选）如图所示，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出），时，O点位于最高点，P点位于最低点，则（　　） A．时，P点位于平衡位置 B．时，P点的速度方向水平向右 C．P点的起振方向与O点的起振方向相反 D．P点的起振方向与O点的起振方向相同 【变式1-3】（多选）（23-24高二下·陕西西安·期中）在一条软绳上选个等间距的质点，质点在外力作用下首先向上振动，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，下列正确的是（　　） A．质点带动质点是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动 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．绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同 D．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒 知识点2：横波和纵波 一、横波和纵波的定义 （1）横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波。在横波中，凸起的最高处叫作波峰，凹下的最低处叫作波谷。 （2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。在纵波中，质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫作疏部。 二、横波和纵波的对比 横波 纵波 波形 介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播 特征 在波动中交替、间隔出现波峰和波谷 在波动中交替、间隔出现密部和疏部 常见的横、纵波 ①声波是纵波；②地震波往往同时包含横波和纵波；③水波是比较复杂的机械波，不能简单地认为是横波，它也包括纵波，但有时将水波理想化为横波 【题型2 对横波和纵波的理解】 【例2】（24-25高二上·全国·课后作业）有关纵波与横波的说法正确的是（    ） A．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B．对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直 C．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 D．纵波只能在液体、气体中传播 【变式2-1】（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示是电视中正在播放的体育频道插播的成都地震前从61秒到45秒倒计时时刻的画面。已知地震发生时主要发出纵波和横波，纵波振动方向与波传播方向一致，而横波振动方向与波传播方向垂直，纵波传播速度约为8km/s，横波传播速度约为4km/s，一般来说纵波的振幅比横波小。根据以上信息，下列说法正确的是（    ） A．一般来说，纵波造成的危害比横波大 B．在震源中心地区的人们先感受到上下震动，过一小会儿再感受到水平晃动 C．根据以上信息可以推断长宁县距离成都市不足200km D．该新闻说明人类已经掌握了在地震发生前提前“预测地震”技术了 【变式2-2】（23-24高二下·广东佛山·月考）某同学设计了如图所示的地震测量装置，水平方向X和竖直方向Y的构造相同．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．地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则下列说法正确的是（　　） A．两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0 B．X方向传感器接收到的是纵波振动 C．该地震波的振动周期是0.1s D．该次地震中心与测试点距离10km 【变式2-3】（2024·福建厦门·三模）一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，地震波中的横波和纵波传播速率分别为3.4km/s和6.8km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差5s，则 （选填“P”或“H”）振子先开始振动，震源距地震仪距离为 km。 知识点3：机械波 一、机械波 机械振动在介质中传播，形成了机械波。 二、机械波的形成条件 ①振动的波源；②传播波的介质。 三、机械波的传播特点 （1）各质点都做受迫振动，其振动的频率（或周期）都与波源的频率（或周期）相同，各质点的起振方向都与波源相同，但不同步，离波源越远的质点起振越滞后。 （2）机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量，介质中各质点并不随波迁移，而是在自己的平衡位置附近振动。在横波中，波动方向与振动方向垂直。在均匀介质中，波动是速运动，振动是变速运动。 （3）横波传播过程，介质中各质点靠弹力相互作用，前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可由前一质点的位置确定后一质点的运动方向。此外，若不计能量损失，在均匀介质中各质点振动的振幅应相同。 （4）机械波在传播时也传递了信息。 【题型3 机械波及其特点】 【例3】（24-25高二上·上海·课后作业）关于机械波的说法不正确的是（　　） A．相邻的质点要相互做功 B．机械波在真空中也能传播 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 【变式3-1】（2024·河南·模拟预测）下列关于机械波与机械振动的说法正确的是（　　） A．小明课间用球拍向地面拍打乒乓球，乒乓球的运动属于机械振动 B．机械振动的传播称为波动，但机械波的传播离不开介质，机械波的波速由介质本身的性质决定 C．任何机械振动都会形成机械波 D．做简谐运动的物体经过平衡位置时，合力一定为零，速度最大 【变式3-2】（23-24高三上·重庆渝中·期中）如题图所示小鸭A（视为质点）在平静的河道内靠近岸边戏水，在水面上引起一列稳定的简谐水波，B为岸边的一点，已知P点为小鸭A和B点连线的中点，忽略传播时能量的衰减，下列说法正确的是（　　） A．P点与B点的振动频率相同 B．P点将随水波运动到B点 C．P点与B点的振动方向一定 D．P点的振幅一定大于B点的振幅 【变式3-3】（22-23高二下·浙江绍兴·期末）沙漠蝎子可以探测出附近虫子的运动，它是利用甲虫运动所产生的沿沙漠表面传播的波来探测的，传播的波有两种类型：横波以速度传播，纵波以传播。已知该甲虫在某个时刻突然运动，蝎子就可以利用从它最接近甲虫的一条腿上面感知到两种波先后到达的时间差，从而感知到它和甲虫之间的距离，如果蝎子到甲虫的距离是37.5cm，下列说法正确的是（    ） A．虫子脚下的沙子随着波的传播运动到蝎子脚下 B．两种波传播到蝎子的时间差为0.00375s C．无论是纵波还是横波，传播方向均与振动方向垂直 D．波的传播过程中既传播了振动，也传播了信号和能量 【题型4 波的传播方向、质点的振动方向判断】 【例4】（2023·广东广州·二模）用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波。某时刻波形如图，其中a、b、c是绳上的三个质点，则（　　） A．a向上振动 B．c向下振动 C．a 速率最大 D．b速率最大 【变式4-1】（22-23高三下·广东珠海·月考）如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知质点F此时的运动方向竖直向下，则（　　） A．波向右传播 B．此时质点H和F的运动方向相同 C．质点B比质点C先回到平衡位置 D．此时速度最大的质点是A、E、I 【变式4-2】（23-24高三上·福建福州·月考）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，该波的波速为，图中A是传播方向上的一个质点，用T表示该波的周期，则时刻质点 处于波峰处；在时间内，质点A的加速度 变大。（均选填“一定”或“不一定”） 【变式4-3】（22-23高二上·北京海淀·期末）如图所示，波源从平衡位置开始振动，运动方向竖直向上（轴的正方向），振动周期，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为，经过一段时间后，、、三点开始振动，已知距离、、。若以点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图像中，能正确描述、、、四点振动情况的是（　　） A．甲为振源S点的振动图像 B．乙为M点的振动图像 C．丙为P点的振动图像 D．丁为Q点的振动图像 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.1 波的形成【四大题型】 【人教版2019】 目录 知识点1：波的形成 1 【题型1 波的形成与传播】 2 知识点2：横波和纵波 4 【题型2 对横波和纵波的理解】 5 知识点3：机械波 8 【题型3 机械波及其特点】 8 【题型4 波的传播方向、质点的振动方向判断】 11 知识点1：波的形成 一、波和波源 （1）波：振动的传播称为波动，简称波。 （2）波源：引起波动的振动物体为波源。 二、波的形成 如图所示，手拿绳的一端，上下摆动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹下状态，可以看到，这个凸起状态和凹下状态在绳上从一端向另一端移动。手持续上下摆动，在绳上就形成了波。 （1）波的形成条件：①必须有持续振动的振源；②必须有传播的介质。 （2）波的产生实质： ①动力学：介质质点间有相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动，将波源的振动形式向外传播。 ②能量：介质中前后质点间存在相互作用力，因而相互做功，从而将波源能量向外传播。 三、波的传播特点 （1）振动由振源逐步向远处传播； （2）后一质点被带动将重复前一质点的振动，但时间落后； （3）各质点的起振方向均相同； （4）各质点只在平衡位置附近做机械振动，而不随波迁移。 【题型1 波的形成与传播】 【例1】（24-25高二上·上海·月考）关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（　　） A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．参与振动的质点振动的频率各不相同 C．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 D．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后而已 【答案】D 【解析】A．只有振动形式在介质中传播，才形成机械波，故A错误； B．质点的振动频率都等于波的频率，都相同，故B错误； C．波传播过程中，传播的是形式和能量，波在传播的过程中，质点不随波迁移，故C错误； D．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后而已，故D正确。 故选D。 【变式1-1】（23-24高二下·浙江金华·期末）“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， 【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。 【变式1-2】（多选）如图所示，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出），时，O点位于最高点，P点位于最低点，则（　　） A．时，P点位于平衡位置 B．时，P点的速度方向水平向右 C．P点的起振方向与O点的起振方向相反 D．P点的起振方向与O点的起振方向相同 【答案】AD 【解析】A．时，P点从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A正确； B．时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故B错误； CD．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故C错误，D正确。 故选AD。 【变式1-3】（多选）（23-24高二下·陕西西安·期中）在一条软绳上选个等间距的质点，质点在外力作用下首先向上振动，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，下列正确的是（　　） A．质点带动质点是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动 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．绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同 D．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒 【答案】AC 【解析】AC．机械波的形成原因是质点间的相互作用，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，振动的周期都相同，所以质点是被质点1对它的弹力带动起来的，由图可知绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，故AC正确； 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．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅的受迫振动，故每个质点的机械能不守恒，故D错误。 故选AC。 知识点2：横波和纵波 一、横波和纵波的定义 （1）横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波。在横波中，凸起的最高处叫作波峰，凹下的最低处叫作波谷。 （2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。在纵波中，质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫作疏部。 二、横波和纵波的对比 横波 纵波 波形 介质 只能在固体介质中传播 在固体、液体和气体介质中均能传播 特征 在波动中交替、间隔出现波峰和波谷 在波动中交替、间隔出现密部和疏部 常见的横、纵波 ①声波是纵波；②地震波往往同时包含横波和纵波；③水波是比较复杂的机械波，不能简单地认为是横波，它也包括纵波，但有时将水波理想化为横波 【题型2 对横波和纵波的理解】 【例2】（24-25高二上·全国·课后作业）有关纵波与横波的说法正确的是（    ） A．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B．对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直 C．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 D．纵波只能在液体、气体中传播 【答案】B 【解析】A．纵波中质点振动方向与波的传播方向在一条直线上，但不一定相同，故A错误； B．横波中质点振动方向与波的传播方向垂直，故B正确； C．机械波传播过程中，质点只是在其平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故C错误； D．纵波可在固体、液体和气体中传播，故D错误。 故选B。 【变式2-1】（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示是电视中正在播放的体育频道插播的成都地震前从61秒到45秒倒计时时刻的画面。已知地震发生时主要发出纵波和横波，纵波振动方向与波传播方向一致，而横波振动方向与波传播方向垂直，纵波传播速度约为8km/s，横波传播速度约为4km/s，一般来说纵波的振幅比横波小。根据以上信息，下列说法正确的是（    ） A．一般来说，纵波造成的危害比横波大 B．在震源中心地区的人们先感受到上下震动，过一小会儿再感受到水平晃动 C．根据以上信息可以推断长宁县距离成都市不足200km D．该新闻说明人类已经掌握了在地震发生前提前“预测地震”技术了 【答案】B 【解析】A．地震波分为纵波和横波，纵波传播速度快，破坏性弱，横波传播速度慢，破坏性强，故A错误； B．地震波从深处传到地表，纵波的传播速度比横波的快，在震源中心地区的人们先感受到上下晃动，过一小会儿再感受到水平晃动，故B正确； C．根据题目信息可推断长宁县与成都市之间的距离约为 故C错误； D．监测到地震时地震已经发生，说明不可预测，故D错误。 故选B。 【变式2-2】（23-24高二下·广东佛山·月考）某同学设计了如图所示的地震测量装置，水平方向X和竖直方向Y的构造相同．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．地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则下列说法正确的是（　　） A．两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0 B．X方向传感器接收到的是纵波振动 C．该地震波的振动周期是0.1s D．该次地震中心与测试点距离10km 【答案】C 【解析】A．Y方向的重球处于平衡位置时弹簧弹力等于重球的重力，故A错误； B．纵波的传播速度较快，根据题意经过0.5s后X方向上位移传感器也开始出现图像，所以X方向传感器接收到的是横波振动，故B错误； C．根据Y方向的振动图象可知 解得 故C正确； D．根据题意可知 该次地震中心与测试点距离为 故D错误。 故选C。 【变式2-3】（2024·福建厦门·三模）一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，地震波中的横波和纵波传播速率分别为3.4km/s和6.8km/s，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差5s，则 （选填“P”或“H”）振子先开始振动，震源距地震仪距离为 km。 【答案】P 34 【解析】[1]纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，故填P； [2]根据 解得 故填34。 知识点3：机械波 一、机械波 机械振动在介质中传播，形成了机械波。 二、机械波的形成条件 ①振动的波源；②传播波的介质。 三、机械波的传播特点 （1）各质点都做受迫振动，其振动的频率（或周期）都与波源的频率（或周期）相同，各质点的起振方向都与波源相同，但不同步，离波源越远的质点起振越滞后。 （2）机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量，介质中各质点并不随波迁移，而是在自己的平衡位置附近振动。在横波中，波动方向与振动方向垂直。在均匀介质中，波动是速运动，振动是变速运动。 （3）横波传播过程，介质中各质点靠弹力相互作用，前一质点带动后一质点振动，后一质点跟着前一质点振动，故可由前一质点的位置确定后一质点的运动方向。此外，若不计能量损失，在均匀介质中各质点振动的振幅应相同。 （4）机械波在传播时也传递了信息。 【题型3 机械波及其特点】 【例3】（24-25高二上·上海·课后作业）关于机械波的说法不正确的是（　　） A．相邻的质点要相互做功 B．机械波在真空中也能传播 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 【答案】B 【解析】A．机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点运动，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后相邻质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确； B．机械波的传播必须有介质，例如声波，在真空中不能传播，故B错误； CD．波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同，并且都“仿照”波源振动，故CD正确。 题中要求选不正确的，故选B。 【变式3-1】（2024·河南·模拟预测）下列关于机械波与机械振动的说法正确的是（　　） A．小明课间用球拍向地面拍打乒乓球，乒乓球的运动属于机械振动 B．机械振动的传播称为波动，但机械波的传播离不开介质，机械波的波速由介质本身的性质决定 C．任何机械振动都会形成机械波 D．做简谐运动的物体经过平衡位置时，合力一定为零，速度最大 【答案】B 【解析】A．机械振动是指物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动，所以乒乓球的运动不属于机械振动，故A错误； BC．振动在介质中传播形成了波，波传播的是振动的形式，介质中的质点重复波源的振动形式，所以只要介质确定了，波速就确定了，与波源无关，因此有机械波一定有机械振动，反过来有机械振动不一定会有机械波，故B正确，C错误； D．做简谐运动的物体经过平衡位置时回复力一定为零，速度最大，合力不一定为零，故D错误。 故选B。 【变式3-2】（23-24高三上·重庆渝中·期中）如题图所示小鸭A（视为质点）在平静的河道内靠近岸边戏水，在水面上引起一列稳定的简谐水波，B为岸边的一点，已知P点为小鸭A和B点连线的中点，忽略传播时能量的衰减，下列说法正确的是（　　） A．P点与B点的振动频率相同 B．P点将随水波运动到B点 C．P点与B点的振动方向一定 D．P点的振幅一定大于B点的振幅 【答案】A 【解析】A．水面上形成的是一列稳定的简谐水波，所有质点的振动频率均相等，均等于波源的频率，即P点与B点的振动频率相同，故A正确； B．机械波在传播的过程中，质点在各自平衡位置振动，质点并不随波迁移，即P点不会随水波运动到B点，故B错误； C．根据振动规律可知，简谐水波中的各个质点的振动方向呈现周期性的变化，故C错误； D．一列稳定的简谐波中，各个质点的振幅相等，即P点的振幅等于B点的振幅，故D错误。 故选A。 【变式3-3】（22-23高二下·浙江绍兴·期末）沙漠蝎子可以探测出附近虫子的运动，它是利用甲虫运动所产生的沿沙漠表面传播的波来探测的，传播的波有两种类型：横波以速度传播，纵波以传播。已知该甲虫在某个时刻突然运动，蝎子就可以利用从它最接近甲虫的一条腿上面感知到两种波先后到达的时间差，从而感知到它和甲虫之间的距离，如果蝎子到甲虫的距离是37.5cm，下列说法正确的是（    ） A．虫子脚下的沙子随着波的传播运动到蝎子脚下 B．两种波传播到蝎子的时间差为0.00375s C．无论是纵波还是横波，传播方向均与振动方向垂直 D．波的传播过程中既传播了振动，也传播了信号和能量 【答案】D 【解析】A．虫子脚下的沙子在平衡位置上下振动，不会随着波的传播而移动，故A错误； B．两种波传播到蝎子的时间差为 故B错误； C．横波的传播方向与振动方向垂直，纵波的传播方向与振动方向平行，故C错误； D．波的传播过程中既传播了振动，也传播了信号和能量，故D正确。 故选D。 【题型4 波的传播方向、质点的振动方向判断】 【例4】（2023·广东广州·二模）用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波。某时刻波形如图，其中a、b、c是绳上的三个质点，则（　　） A．a向上振动 B．c向下振动 C．a 速率最大 D．b速率最大 【答案】C 【解析】由于波向右传播，根据前面质点的振动带动后面质点的振动，可知质点a、b向下振动，质点c向上振动，并且质点a恰好通过平衡位置，速率最大。 故选C。 【变式4-1】（22-23高三下·广东珠海·月考）如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知质点F此时的运动方向竖直向下，则（　　） A．波向右传播 B．此时质点H和F的运动方向相同 C．质点B比质点C先回到平衡位置 D．此时速度最大的质点是A、E、I 【答案】D 【解析】A．因质点F的振动方向向下，由同侧法得，波的传播方向向左，故A错误； B．此时质点H的振动方向向上，与质点F的振动方向相反，故B错误； C．同理，此时质点B的振动方向向上，质点B要先到最高位置，然后再往下到平衡位置，所以质点C比B先回到平衡位置，故C错误； D．质点在平衡位置时速度最大，则此时速度最大的质点是A、E、I，故D正确。 故选D。 【变式4-2】（23-24高三上·福建福州·月考）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，该波的波速为，图中A是传播方向上的一个质点，用T表示该波的周期，则时刻质点 处于波峰处；在时间内，质点A的加速度 变大。（均选填“一定”或“不一定”） 【答案】 不一定 一定 【解析】[1]若波沿x轴正向传播，则经过，质点A位于波峰；若波沿x轴负向传播，则经过，质点A位于波谷；则时刻质点不一定处于波峰处； [2]在时间内，质点A从平衡位置向波峰或者波谷振动，则质点的加速度一定变大。 【变式4-3】（22-23高二上·北京海淀·期末）如图所示，波源从平衡位置开始振动，运动方向竖直向上（轴的正方向），振动周期，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为，经过一段时间后，、、三点开始振动，已知距离、、。若以点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图像中，能正确描述、、、四点振动情况的是（　　） A．甲为振源S点的振动图像 B．乙为M点的振动图像 C．丙为P点的振动图像 D．丁为Q点的振动图像 【答案】D 【解析】波从S点传到P点、Q点和M点所用的时间分别为 A．以点开始振动的时刻作为计时的零点，此时振源S点已经振动了，S点处于平衡位置向轴负方向振动，故甲不是振源S点的振动图像，故A错误； B．以点开始振动的时刻作为计时的零点，此时M点由平衡位置开始向轴正方向振动，故乙不是M点的振动图像，故B错误； C．以点开始振动的时刻作为计时的零点，此时P点已经振动了，P点处于波谷位置，故丙不是P点的振动图像，故C错误； D．以点开始振动的时刻作为计时的零点，此时Q点已经振动了，Q点处于波谷位置，故丁为Q点的振动图像，故D正确。 故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$