3.1 波的形成和传播-【无畏物理】2024-2025学年高二物理同步学案（人教版2019选择性必修一）

高中物理 选择性必修一 第三章 机械波 3.1 波的形成和传播 波的形成 知识点一 1．介质 (1)定义：波借以传播的物质． (2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动． 说明：介质是能够传播机械振动的物质，其状态可以是固、液、气三态中的任意一种． 2．波的形成 如图所示，当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点……，绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波． 横波和纵波 知识点二 1．横波与纵波的比较 横波 纵波 定　义 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 标识性物理量 ①波峰：凸起的最高处 ②波谷：凹下的最低处 ①密部：质点分布密集的部分 ②疏部：质点分布稀疏的部分 实物波形 2．声波： 发声体振动时在空气中产生的声波是纵波，声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播． 机械波 知识点三 1．形成：机械振动在介质中传播，形成机械波． 2．产生条件： (1)要有波源． (2)要有传播振动的介质． 3．特点： (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是振动这种运动形式． (2)介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递能量的一种方式． (3)我们能用语言进行交流，说明波可以传递信息． 横波与纵波 考点一 【例1.1】(多选)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　 　) A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫作横波 B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫作纵波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．声波是横波 【例1.2】(多选)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　 　) A．对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反 B．对于横波，质点的运动方向与波的传播方向一定垂直 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 【练习1.1】区分横波和纵波是根据（ ） A．质点振动的振幅和波的传播速度的大小 B．质点振动的频率和波的传播能量的多少 C．质点振动的方向和波传播的远近 D．质点振动的方向和波传播的方向 【练习1.2】(多选)下列关于横波、纵波的说法正确的是(　 　) A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷 B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 C．横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式 D．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波 【练习1.3】(多选)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是(　 　) A．在横波中二者方向有时相同 B．在横波中二者方向一定不同 C．在纵波中二者方向有时相同 D．在纵波中二者方向一定不同 波的形成与传播 考点二 【例2.1】(多选)关于机械波的形成，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，只是时间上落后一步 C．参与振动的质点的振动频率都相同 D．机械波可以传递能量和信息 【练习2.1】波在传播过程中，正确的说法是（ ） A．介质中的质点随波迁移 B．波源的振动能量随波传递 C．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小 D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播 【练习2.2】沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时(设绳无限长，且波传播过程无能量损失)(　 　) A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失 B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动 C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动 D．前一质点的振动带动相邻后一质点振动，这种振动将由近及远向前传播，不会停止 波的传播方向与质点运动 考点三 【例3.1】如图所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动其余质点依次上下振动，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＝时，1到达最上方，5开始向上运动．问： (1)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ (2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？ 【例3.2】如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，此时质点A正向上运动如箭头所示．由此可断定此横波( ) A．向右传播，且此时质点B正向上运动 B．向右传播，且此时质点C正向下运动 C．向左传播，且此时质点D正向上运动 D．向左传播，且此时质点E正向下运动 【例3.3】如图是一列横波t0时刻的波形图，试根据波形图回答下列问题： (1)该时刻加速度最大的质点有哪些？ (2)速度最大的质点有哪些？ (3)振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？ (4)如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到的合外力方向如何？ 【例3.4】如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是________． 【练习3.1】(多选)一列横波在某时刻的波形图像如图所示，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，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则(　 　) A．ac＜ab＜aa＝ad　　　 B．ac＞ab＞aa＝ad C．va＝vd＞vb＞vc D．va＝vd＜vb＜vc 【练习3.2】某同学在研究机械波的形成与传播规律时，将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上。手握着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（ ） A.此时刻质点P向上运动 B.手的起振方向向上 C.手振动的频率逐渐增大 D.波的传播速度不变 【例3.5】(多选)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．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置 D．从此时算起，质点E比F先到达波峰 【练习3.3】(多选)如图所示为一列机械波在某一时刻的形状，此时刻质点F的振动方向如图．则(　 　) A． 该波向左传播 B．质点C比质点B先回到平衡位置 C. 质点E此时刻向下振动 D．质点C此时刻的加速度为零 【练习3.4】(多选)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点(　 　) A．它们的振幅相同 B．质点D和E的速度方向相同 C．质点A和C的速度方向相反 D．从此时算起，质点B比F先回到平衡位置 【练习3.5】一列横波在某时刻的波形图像如图，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是(　 　) A．波水平向右传播 B．质点H与质点F的运动方向相同 C．质点C比质点B先回到平衡位置 D．此时刻质点C的加速度为零 课后巩固 1．【难度2】思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)质点的振动位置不断转换即形成波． ( ) (2)在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动． ( ) (3)如果波源停止振动，介质中的波也会立即停止． ( ) (4)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播． ( ) 2．【难度2】（多选）关于机械波，下列说法中正确的是（ ） A．介质中各质点的振幅与波源振动的振幅都相等 B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率 C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度 D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大 3.【难度2.5】如图所示是沿绳向右传出的一列横波。在图上画出各质点的振动速度方向，并回答下列问题： （1）速度最大的点是哪些质点 （2）第5质点所在的位置是什么 （3）哪些质点在做加速度逐渐增大的减速运动 4.【难度3】(多选)一列机械波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知(　 　) A．该波沿x轴正方向传播 B．c正向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．该时刻以后，b比c先到达距离平衡位置最远处 1．【难度3】（多选）用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（ ） A．a、b两点振动的步调总是相同的 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．b点完成全振动次数比a点多一次 D．b点完成全振动次数比a点少一次 2．【难度3】(多选)一根张紧的水平弹性绳，绳上的S点在外界驱动力的作用下沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成稳定的横波，在S点的左、右两侧分别有A、B、C、D四点，如图所示，已知AB、BS和SC的距离相等，CD的距离为SC的2倍，下面的说法中正确的是(　 　) A．若B点的位移与S点的位移始终相同，则A点的位移一定与S的位移始终相同 B．若B点的位移与S点的位移始终相反，则A点的位移一定与S点的位移始终相反 C．若C点的位移与S点的位移始终相同，则D点的位移一定与C点的位移始终相同 D．若C点的位移与S点的位移始终相反，则D点的位移一定与C点的位移始终相同 3.【难度3】(多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，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时开始计时，经过，质点1开始起振，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．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚 B．图中所有质点的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振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后 D．只要图中所有质点都已振动了，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发生的就是第98次振动 4.【难度3】(多选)一列横波某时刻的波形如图所示，经过0.25 s图中P点第一次到达波峰的位置，此后再经0.75 s，P点的位移和速度可能是(　 　) A．位移是2 cm B．位移是－2 cm C．速度最大，方向沿－y的方向 D．速度最大，方向沿＋y方向 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中物理 选择性必修一 第三章 机械波 3.1 波的形成和传播 波的形成 知识点一 1．介质 (1)定义：波借以传播的物质． (2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动． 说明：介质是能够传播机械振动的物质，其状态可以是固、液、气三态中的任意一种． 2．波的形成 如图所示，当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点……，绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波． 横波和纵波 知识点二 1．横波与纵波的比较 横波 纵波 定　义 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 标识性物理量 ①波峰：凸起的最高处 ②波谷：凹下的最低处 ①密部：质点分布密集的部分 ②疏部：质点分布稀疏的部分 实物波形 2．声波： 发声体振动时在空气中产生的声波是纵波，声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播． 机械波 知识点三 1．形成：机械振动在介质中传播，形成机械波． 2．产生条件： (1)要有波源． (2)要有传播振动的介质． 3．特点： (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是振动这种运动形式． (2)介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递能量的一种方式． (3)我们能用语言进行交流，说明波可以传递信息． 横波与纵波 考点一 【例1.1】(多选)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　ABC　) A．质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫作横波 B．质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫作纵波 C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D．声波是横波 [解析：由定义知，A、B、C正确；声波是纵波，故D不正确．] 【例1.2】(多选)关于横波和纵波，下列说法正确的是(　ABD　) A．对于纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反 B．对于横波，质点的运动方向与波的传播方向一定垂直 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 [解析：质点的振动方向与波的传播方向垂直的是横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上的波是纵波。纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，A、B对。无论横波还是纵波，质点都不随波迁移，C错；横波不能在空气中传播，空气只能传播纵波，D对] 【练习1.1】区分横波和纵波是根据（ D ） A．质点振动的振幅和波的传播速度的大小 B．质点振动的频率和波的传播能量的多少 C．质点振动的方向和波传播的远近 D．质点振动的方向和波传播的方向 [解析：纵波和横波是按波的传播方向和质点的振动方向的关系来分类的，D对] 【练习1.2】(多选)下列关于横波、纵波的说法正确的是(　ABC　) A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷 B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 C．横波和纵波传播的都只是振动这种运动形式 D．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波 [解析：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波为横波，质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波为纵波；横波具有波峰和波谷，两种波传播的都是运动形式，A、B、C正确．] 【练习1.3】(多选)关于介质中质点的振动方向和波的传播方向，下列说法中正确的是(　BC　) A．在横波中二者方向有时相同 B．在横波中二者方向一定不同 C．在纵波中二者方向有时相同 D．在纵波中二者方向一定不同 [解析：在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直，所以二者方向一定不同，故选项A错误，选项B正确；在纵波中二者方向在同一直线上，既可以相同，也可以相反，故选项C正确，选项D错误．] 波的形成与传播 考点二 【例2.1】(多选)关于机械波的形成，下列说法正确的是(　BCD　) 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，只是时间上落后一步 C．参与振动的质点的振动频率都相同 D．机械波可以传递能量和信息 [解析：若只有物体振动而没有传播振动的介质，振动不能传播出去形成机械波，A错；机械波中各振动质点都在重复波源的振动，振动频率等于波源的频率，只是离波源越远振动步调越落后，B、C对；机械波中介质各质点只在自己平衡位置附近振动不随波迁移，离波源较远的质点振动的能量是通过离波源近的各质点的传递从波源获得的] 【练习2.1】波在传播过程中，正确的说法是（ B ） A．介质中的质点随波迁移 B．波源的振动能量随波传递 C．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小 D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播 [解析：波的传播中介质中的质点不随波迁移；A、D错；波源的振动能量随波在由近及远传播，B对；振动质点的频率等于振源的频率，大小不会随波的传播而减小，C错] 【练习2.2】沿绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时(设绳无限长，且波传播过程无能量损失)(　D　) A．绳上各质点同时停止振动，波同时消失 B．离波源较近的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动 C．离波源较远的质点先停止振动，直到所有质点全部停止振动 D．前一质点的振动带动相邻后一质点振动，这种振动将由近及远向前传播，不会停止 [解析：当波源振动时，通过介质将波源的振动形式传递出去的同时，将能量也传递出去了．当波源停止振动后，传出去的能量不会消失，当没有其他阻力时，这种波的形式和能量继续存在并将继续传递下去，D对.] 波的传播方向与质点运动 考点三 【例3.1】如图所示是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动其余质点依次上下振动，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＝时，1到达最上方，5开始向上运动．问： (1)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ (2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？ [解析：(1)t＝时，质点8未到达波峰，正在向上振动，质点12、16未振动．(2)t＝时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动．] 【例3.2】如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，此时质点A正向上运动如箭头所示．由此可断定此横波( C ) A．向右传播，且此时质点B正向上运动 B．向右传播，且此时质点C正向下运动 C．向左传播，且此时质点D正向上运动 D．向左传播，且此时质点E正向下运动 [解析：根据质点A正向上运动，可判定此列波向左传播(后一质点的振动总是落后于前一质点的振动)，根据同一原则可断定质点D和质点E都正向上运动．故选项C正确．] 【例3.3】如图是一列横波t0时刻的波形图，试根据波形图回答下列问题： (1)该时刻加速度最大的质点有哪些？ (2)速度最大的质点有哪些？ (3)振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？ (4)如果这列波沿x轴负方向传播，质点3受到的合外力方向如何？ [解析：(1)加速度最大的质点一定是位移最大的质点，所以该时刻质点2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同． (2)该波是简谐波，质点做简谐运动，因此处在平衡位置的质点速度最大，分别是质点0、4、8、12、16. (3)该时刻具有相同振动方向的质点是0、1、7、8、9、15、16.与上述质点振动方向相反的质点是3、4、5、11、12、13.其规律：从波形图上看相同增减性的单调区间上各质点的振动方向相同，相邻的单调区间上质点的振动方向相反． (4)如果该波沿x轴负方向传播，则质点3的速度方向向下．因为位移方向是y轴正方向，其加速度方向沿y轴负方向，由牛顿第二定律知，质点3受到周围质点作用的合外力沿y轴负方向．] 【例3.4】如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是___向上_____． [解析：波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，B质点此时正向上振动，所以波源A质点刚开始的振动方向向上．] 【练习3.1】(多选)一列横波在某时刻的波形图像如图所示，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，它们的速度大小分别为va、vb、vc、vd，则(　AD　) A．ac＜ab＜aa＝ad　　　 B．ac＞ab＞aa＝ad C．va＝vd＞vb＞vc D．va＝vd＜vb＜vc [解析：由简谐运动规律可知，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，所以这四个点的加速度大小关系为ac<ab<aa＝ad，A选项正确；而质点越靠近平衡位置速度越大，位移越大则速度越小，四点的速度大小关系为va＝vd<vb<vc，D选项正确．] 【练习3.2】某同学在研究机械波的形成与传播规律时，将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上。手握着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（ D ） A.此时刻质点P向上运动 B.手的起振方向向上 C.手振动的频率逐渐增大 D.波的传播速度不变 [解析：波向右传播，由波的传播方向与质点振动方向间的关系可知，此时质点P正向平衡位置运动，即向下运动，故A错误；最右边质点开始振动的方向向下，则波源的起振方向也向下，故B错误；波的传播速度由介质决定，所以波的传播速度不变，故D正确；由图可知波的波长增大，而波速不变，根据v=λf可得，波源振动的频率逐渐减小，故C错误。] 【例3.5】(多选)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(　ACD　) A．它们的振幅相同 B．质点D和F的速度方向相同 C．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置 D．从此时算起，质点E比F先到达波峰 [解析：波源振动时，绳上各质点通过相互间的弹力作用跟着做受迫振动，各质点的振幅均相同，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，两者速度方向相反，B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，C、D正确．] 【练习3.3】(多选)如图所示为一列机械波在某一时刻的形状，此时刻质点F的振动方向如图．则(　ABC　) A． 该波向左传播 B．质点C比质点B先回到平衡位置 C. 质点E此时刻向下振动 D．质点C此时刻的加速度为零 [解析；由波形图和质点F的振动方向，根据带动法可知波源在右侧，故该波向左传播，A对；由于该波向左传播，根据带动法可知质点E此时刻向下振动，C对；此时质点B向上振动，质点C在最大位移处将向下振动，故质点C比质点B先回到平衡位置，B对；因质点C在最大位移处，其加速度最大，D错误．] 【练习3.4】(多选)一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点(　AC　) A．它们的振幅相同 B．质点D和E的速度方向相同 C．质点A和C的速度方向相反 D．从此时算起，质点B比F先回到平衡位置 [解析：绳子上参与振动的各质点的振幅相同，故A正确；把波向右移动少许，发现D点的速度方向向上，E点的速度方向向下，故B错误；根据波的平移法可知，此时刻A点向下运动，C点向上运动，故C正确；从此时算起，质点B要远离平衡位置，再向平衡位置运动，F直接向平衡位置运动，所以F先到平衡位置，故D错误．] 【练习3.5】一列横波在某时刻的波形图像如图，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是(　C　) A．波水平向右传播 B．质点H与质点F的运动方向相同 C．质点C比质点B先回到平衡位置 D．此时刻质点C的加速度为零 [解析：由于质点F要追随和它邻近的并且离波源稍近的质点运动，又知道质点F的运动方向是向下的，则与它邻近的离波源稍近的质点的位置应在它的下方，对照图像可以判断出波源在质点F的右方，故波是向左传播的，所以选项A是错误的；与质点H邻近的并且离波源稍近的质点I的位置在质点H的上方，则质点H的运动方向是向上的，所以选项B也是错误的；用同样的方法可以判断出质点C要向下运动直接回到平衡位置，而质点B则先向上运动到达最大位移处后再返回平衡位置，这样质点C要比质点B先回到平衡位置，故选项C是正确的；质点C此时处在最大位移处，其加速度最大，所以选项D是错误的．] 课后巩固 1．【难度2】思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)质点的振动位置不断转换即形成波． (×) (2)在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动． (×) (3)如果波源停止振动，介质中的波也会立即停止． (×) (4)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播． (×) 2．【难度2】（多选）关于机械波，下列说法中正确的是（ AB ） A．介质中各质点的振幅与波源振动的振幅都相等 B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率 C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度 D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大 [解析：波的各点振幅与波源振动的振幅相同，A对；波的传播过程中，质点的振动频率和波源的振动频率也相同，周期也相同，B对D错；质点振动是简谐运动，速度在时刻变化，C错；] 3.【难度2.5】如图所示是沿绳向右传出的一列横波。在图上画出各质点的振动速度方向，并回答下列问题： （1）速度最大的点是哪些质点 （2）第5质点所在的位置是什么 （3）哪些质点在做加速度逐渐增大的减速运动 [解析：（1）在平衡位置处的质点振动速度最大，所以速度最大的点是3和7点； （2）质点5所在的位置是正向最大位移处，即波峰； （3）做减速运动的点，速度方向与位移方向相反；而且加速度逐渐增大，即质点正在向最大位移处运动，综上所述质点3、4满足条件] 4.【难度3】(多选)一列机械波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知(　AC　) A．该波沿x轴正方向传播 B．c正向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．该时刻以后，b比c先到达距离平衡位置最远处 [解析：由质点的振动方向可判定波的传播方向．a点此时刻向上振动，由带动法可知该波沿x轴正方向传播，所以选项A正确；由波的传播方向可判定b点此时向上振动，而c点此时向下振动，所以选项C正确，B、D错误．] 1．【难度3】（多选）用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（ AD ） A．a、b两点振动的步调总是相同的 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．b点完成全振动次数比a点多一次 D．b点完成全振动次数比a点少一次 [解析：a、b两点之间的距离为一个波长，A对；根据简谐横波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离，可知a、b两点振动开始时刻相差一个周期，B错；波向右传播，b点完成全振动次数比a点少一次，C错D对] 2．【难度3】(多选)一根张紧的水平弹性绳，绳上的S点在外界驱动力的作用下沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成稳定的横波，在S点的左、右两侧分别有A、B、C、D四点，如图所示，已知AB、BS和SC的距离相等，CD的距离为SC的2倍，下面的说法中正确的是(　ACD　) A．若B点的位移与S点的位移始终相同，则A点的位移一定与S的位移始终相同 B．若B点的位移与S点的位移始终相反，则A点的位移一定与S点的位移始终相反 C．若C点的位移与S点的位移始终相同，则D点的位移一定与C点的位移始终相同 D．若C点的位移与S点的位移始终相反，则D点的位移一定与C点的位移始终相同 [解析：A中由于B点和S点位移始终相同，又因为AB＝BS，故A点与S点位移也相同．B中，B点和S点位移始终相反，那么再隔同样距离时，A点和S点的位移就应始终相同了．位移始终相同的点和始终相反的点是相互隔开的．] 3.【难度3】(多选)如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，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时开始计时，经过，质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是(　ACD　) A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚 B．图中所有质点的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振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后 D．只要图中所有质点都已振动了，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发生的就是第98次振动 [解析：据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后的时间，所以选项A、C正确，B错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D正确．] 4.【难度3】(多选)一列横波某时刻的波形如图所示，经过0.25 s图中P点第一次到达波峰的位置，此后再经0.75 s，P点的位移和速度可能是(　CD　) A．位移是2 cm B．位移是－2 cm C．速度最大，方向沿－y的方向 D．速度最大，方向沿＋y方向 [解析：此列波没有给出传播方向，因而可能向左也可能向右，P点在平衡位置附近振动，由此入手确定0.75 s后的位移和速度．如果此波向左传播，此时P点运动方向向上，经0.25 s，P点第一次到达波峰，此时经过T，此后再经0.75 s，即T，P点到达平衡位置并向上运动；如果此波向右传播，此时P点向下运动，经0.25 s即T，P点第一次到达波峰，此后再经0.75 s，即3个T后，P点到达平衡位置并向下运动，故C、D正确．] 1 学科网（北京）股份有限公司 $$