3.1波的形成 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

3.1波的形成 重难分析 1. 机械波及其形成与传播（重点） 2. 横波和纵波（难点） 知识点梳理 一、机械波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源。 (2)有传播介质，如空气、水等。 2．传播特点 (1)传播振动形式、传递能量、传递信息。 (2)质点不随波迁移。 3．机械波的分类 机械波 二、描述机械波的物理量 1．波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用“λ”表示。 2．频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率。 3．波速：波的传播速度，由介质决定，与波源无关。 4．波速公式：v＝λf＝或v＝。 知识点梳理1：机械波的形成与传播 1. 定义：机械振动在介质中的传播形成机械波。介质是指波借以传播的物质，绳、弹簧、水、空气等都是介质。 2. 机械波的形成条件： (1)有发生机械振动的波源． (2)有传播介质，如空气、水等． 一些技巧 3. 传播特点： ①机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移。 ②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。 ③介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。 ④波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。 例题精讲： 【例1】（2025秋•南京月考）用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波向右传播。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两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．a点完成全振动的次数比b点多一次 D．a点完成全振动的次数比b点少一次 【解答】解：A、根据波形可知，a、b两点之间的距离为一个波长，故A错误； B、根据题意分析可知，a、b两点振动开始时刻相差一个周期，故B错误； CD、a点距离波源较近，且ab相差一个波长，则 a点完成全振动的次数比b点多一次，故C正确，D错误。 故选：C。 【例2】（2025•安徽）如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是（　　） A．弹簧上形成的波是横波 B．推、拉弹簧的周期越小，波长越长 C．标记物振动的速度就是机械波传播的速度 D．标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量 【解答】解：A、振动方向与传播方向垂直是横波，弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行，是纵波，故A错误； B、同一介质中，波的传播速度相同，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由公式λ＝vT可知，波长越短，故B错误； C、标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的传播速度，二者不是同一个速度，故C错误； D、标记物由静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波使得能量传递给标记物，则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量，故D正确。 故选：D。 【例3】（2025春•东湖区校级期末）以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．绳波传播不需要介质 B．P点的起振方向朝上 C．绳中质点带动右侧相邻的质点振动 D．当P点停止振动时，绳波立即消失 【解答】解：A、机械波的传播需要满足条件：①波源振动；②介质，所以绳波的传播需要介质，故A错误； B、P点的起振方向与波的最前端Q点开始振动的方向相同，根据“上下坡法”可判断出P点的起振方向朝上，故B正确； C、绳波向左传播，所以绳中质点带动左侧相邻的质点振动，故C错误； D、如果振源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止，故D错误。 故选：B。 【例4】（2025•广东模拟）一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．此时质点A的加速度方向向上 B．波的传播速度逐渐减小 C．S点振动的频率逐渐增大 D．A点起振方向向上 【解答】解：A．质点围绕平衡位置做机械振动时，加速度方向始终指向平衡位置，根据某时刻的波形图可知此时质点A的加速度方向向下，故A错误； B．波的传播速度由介质决定，介质一定则波速不变，波速不会逐渐减小，故B错误； C．由某时刻的波形图可知，S点振动产生的机械波的波长逐渐减小，波速不变，根据可知，振动的频率逐渐增大，故C正确； D．机械波向右传播，绳子上波形末端的质点根据“同侧法”可知质点向下振动，因此波源的起振方向向下，波上各质点做受迫振动，因此A点起振方向向下，故D错误。 故选：C。 【例5】（2025春•重庆期末）2025年1月7日，西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，震源深度10公里。关于机械振动和波，下列说法正确的是（　　） A．波源振动得越快，波就传播得越快 B．做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力 C．做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率 D．当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值 【解答】解：A.波速由介质决定，与波源振动速度无关，故A错误； B.简谐运动的回复力是合外力在平衡位置附近的分量，并非总是等于合外力，故B错误； C.受迫振动的稳定频率等于驱动力的频率，故C错误； D.当驱动力的频率等于系统的固有频率时，发生共振，振幅最大，故D正确。 故选：D。 知识点梳理2：横波和纵波 名称项目 横波 纵波 概念 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上 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 波形特点 波峰：凸起的最高处 波谷：凹下的最低处 密部：质点分布最密的位置 疏部：质点分布最疏的位置 实物波形 例题精讲： 【例6】（2025•南昌模拟）2021年8月14日上午，某地发生7.3级大地震。地震波既有纵波也有横波，若该地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，则震源正上方的房屋（　　） A．同时上下振动和左右摇动 B．先左右摇动后上下振动 C．先上下振动后左右摇动 D．只上下振动 【解答】解：纵波振动方向与传播方向一致，横波振动方向与波的传播方向相互垂直，由于纵波传播得快，地震发生时纵波先到达震源正上方，震源正上方房屋先上下振动后左右摇动。故C正确，ABD错误； 故选：C。 【例7】（2025•包河区校级模拟）某研究性学习小组研制了一种简易地震仪，由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子Q组成，两振子所用弹簧完全相同，小球P的质量小于Q的质量。在一次地震中，观察到P先发生振动，3s后Q也开始振动，某个稳定时段P的振幅大于Q的振幅。从震后的媒体报道中获悉，此次地震的震源位于地震仪正下方，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和6km/s。据此，该学习小组做出了以下判断，其中正确的是（　　） A．震源距地震仪约10km B．震源距地震仪约36km C．此地震波横波的振幅一定小于纵波的振幅 D．此地震波横波的频率一定大于纵波的频率 【解答】解：AB．设震源距地震仪的距离为x，有 其中v1＝4km/s，v2＝6km/s 解得：x＝36km，故A错误，B正确； C．因为只是某个稳定时段P的振幅大于Q的振幅，不能确定地震波横波的振幅和纵波的振幅大小关系，此地震波横波的振幅可能大于、小于或等于纵波的振幅，故C错误； D．由于是同一震源，所以地震波的横波和纵波频率相同，故D错误。 故选：B。 【例8】（2024春•太原期末）体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示。彩带重力不计，下列选项正确的是（　　） A．图中彩带上的质点a正在向下运动 B．彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a C．短杆与彩带的接触点在竖直方向做匀速运动 D．由于短杆在竖直方向振动，所以该简谐波为纵波 【解答】解：A、图中波向右传播，根据“同侧法”可知，彩带上的质点a正在向下运动，故A正确；B、机械波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，故B错误；C、短杆与彩带的接触点在竖直方向做简谐振动，故C错误；D、由于短杆在竖直方向振动，波向右传播，波源振动方向与传播方向垂直，所以该简谐波为横波，故D错误。故选：A。 【例9】（多选）（2025春•城中区校级期中）下列关于横波和纵波的说法中正确的是（　　） A．横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直 B．横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向在同一直线上 C．纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向 D．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 【解答】解：AB、物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波，所以横波中质点的振动方向一定与波的传播方向垂直，故A正确，B错误； B、物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波称作纵波，所以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，故C错误，D正确； 故选：AD。 【例10】（多选）（2024春•南海区期中）鲁本斯火焰管上有很多等间距排列的小孔，管子的一端封闭，另一端通入声波后，在管内通入可燃性气体并点燃，小孔喷出的火焰高度会随着管内不同位置的气压大小呈现出有规律的分布，已知气压越大，火焰的高度越高。下列说法正确的是（　　） A．空气中的声波是一种横波 B．声波中气体分子的振动方向与波的传播方向相互垂直 C．在声波的密部处，火焰的高度最大 D．增大声波频率时，火焰最高处的间隔会变小 【解答】解：AB、空气中的声波是一种纵波，所以声波中气体分子的振动方向与波的传播方向相互平行，故AB错误； C、在声波的密部处，空气分子的位移最大，则火焰的高度最大，故C正确； D、声波在空气中的传播速度不变，增大声波频率时，根据v＝λf可知，波长变小，相邻火焰最高处的间隔为一个波长，所以火焰最高处的间隔会减小，故D正确。 故选：CD。 课后提优练习 一．选择题（共10小题） 1．（2025•广州三模）某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列简谐波，距离浮漂S处的水面上有一片小树叶，则（　　） A．小树叶将远离浮漂运动 B．小树叶将先向下运动 C．浮漂的振幅越大，波传到S处时间越短 D．浮漂的振幅越大，小树叶振动频率越大 【解答】解：A、介质本身并不随波迁移，质点只是在其各自平衡位置附近振动，小树叶不会远离浮漂运动，故A错误； B、浮漂被砸中后开始向下运动，则波动的质点也会先向下运动，所以小树叶将先向下运动，故B正确； C、波的传播速度主要取决于介质的性质和波的类型，与振幅无关，故C错误； D、浮漂的振幅大小和小树叶振动频率没有必然联系，故D错误。 故选：B。 2．（2025•安徽模拟）湖面上浮着甲、乙两片树叶（可视为质点），某时刻一列水波开始在湖面上传播，波源、甲、乙在一条直线上，两片树叶位于波源的同一侧。观察发现甲开始振动后每分钟全振动30次，且当甲位于波峰时，乙恰好位于波谷，两片树叶之间还有一个波峰。若已知两片树叶平衡位置距离为12m，则由以上数据可以确定水波的波速为（　　） A．10m/s B．8m/s C．6m/s D．4m/s 【解答】解：当甲位于波峰时，乙恰好位于波谷，两片树叶之间还有一个波峰，已知两片树叶平衡位置距离为12m，则有，解得波长为λ＝8m 观察发现甲开始振动后每分钟全振动30次，则周期为 则水波的波速为，故D正确，ABC错误。 故选：D。 3．（2025•海淀区校级三模）下列有关机械波的说法中正确的是（　　） A．我们能够听到墙外的声音是声波发生干涉的结果 B．超声波的波长比人耳能听到的声波波长大得多 C．医院中的“B超”是利用次声波的反射来检查身体有无异常 D．波在传播“振动”这种运动形式的同时，也将波源的能量传递出去 【解答】解：A、我们能够听到墙外的声音是声波发生衍射的结果。故A错误； B、超声波的频率大于声波的频率，所以在同一均匀介质中，超声波的波长比人耳能听到的声波的波长小。故B错误。 C、“彩超”是利用超声波的穿透能力，故C错误。 D、观察者与频率一定的声源相互靠近过程中，产生多普勒效应，观察者听到声波的频率会升高。听到的火车汽笛声的音调变化判断火车的行驶方向是多普勒效应的应用，故D正确。 故选：D。 4．（2025春•天津校级月考）关于机械波的描述，下列说法中正确的是（　　） A．机械波的传播速度即波源的振动速度 B．机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直 C．机械波不仅能传递能量，参与振动的质点也以波速随波迁移 D．机械波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关 【解答】解：A．机械波的传播速度与波源的振动速度是两个不同的概念，两者不相同，故A错误； B．纵波中各质点的振动方向与机械波的传播方向平行，横波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直，故B错误； C．机械波中参与振动的质点不会随波迁移，故C错误； D．机械波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关，故D正确。 故选：D。 5．（2025春•福田区校级期中）在平静的水面上投入一颗小石子，S处形成一列水波（可视为横波）向四周传播。在某一传播方向上有A、B两个质点，某时刻波源S和质点A均在波谷，间隔三个波峰，质点B在质点A外侧相邻的波谷上。已知波速为v，S、A连线在水平方向的距离为a，下列说法正确的是（　　） A．水波在传播过程中只能传递信息，不能传播能量 B．波源S的振动周期为 C．质点B开始振动后，会随波向前移动 D．质点A和质点B有可能在某一时刻振动方向相反 【解答】解：A、波在传播的过程中即传递信息，也传递能量，故A错误； B、由题可知S、A之间的距离为3个波长，即a＝3λ，根据λ＝vT可得波源的振动周期为T，故B正确； C、质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，不会随波迁移，故C错误； D、由题可知A和B距离为一个波长，根据波的重复性可知，质点A和质点B的振动情况总是相同的，故D错误。 故选：B。 6．（2025春•越秀区校级期中）如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。时，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是（　　） A．t时，质点5开始向下运动 B．t时，质点3的加速度方向向上 C．从t开始的一小段时间内，质点8的速度正在增大 D．从t开始的一小段时间内，质点8的加速度正在增大 【解答】解：AB、质点1为波源，波向右传播t时，质点5开始振动，振动方向向上；质点3的位移为正，故回复力向下，那么，加速度方向向下，故AB错误； C、在t时，质点8的振动和t时质点4的振动一致，故质点8向上振动，那么，速度减小，故C错误； D、从t开始的一小段时间内，质点8向上振动。位移增大、加速度正在增大，故D正确。 故选：D。 7．（2025春•泰安期中）我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。关于机械波和电磁波，下列结论错误的是（　　） A．它们都是波，能产生反射、折射、干涉和衍射现象 B．真空中电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式c＝λf C．电磁波和机械波一样，都必须在介质中传播 D．机械波有横波和纵波，而电磁波都是横波 【解答】解：A．机械波与电磁波都是波，均具有波得特性，即均能产生反射、折射、干涉和衍射现象，故A正确； B．真空中电磁波传播的速度为光速，其波长和频率满足关系式c＝λf，故B正确； C．机械波传播需要介质，电磁波能够在真空中传播，即电磁波传播不需要介质，故C错误； D．机械波有横波和纵波，而电磁波能够发生偏振现象，即电磁波都是横波，故D正确。 本题选错误的，故选：C。 8．（2025•江苏一模）某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列简谐波，距离浮漂S处的水蕊上有一片小树叶，则（　　） A．小树叶将远离浮漂运动 B．小树叶将先向下运动 C．浮漂的振幅越大，波传到S处时间越短 D．浮漂的振幅越小，小树叶振动越快 【解答】解：A、介质本身并不随波迁移，质点只是在其各自平衡位置附近振动，小树叶不会远离浮漂运动，故A错误； B、浮漂开始向下运动，故小树叶将先向下运动，故B正确； C、波的传播速度主要取决于介质的性质和波的类型，而不是振幅的大小，故C错误； D、浮漂的振幅大小和小树叶振动快慢没有必然联系，故D错误。 故选：B。 9．（2025•咸阳一模）一个小石子投向平静的湖水中央，激起圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时湖畔树上的一片树叶落在水面上，则树叶（　　） A．沿波纹做圆周运动 B．在落下处上下振动 C．渐渐漂向湖心 D．渐渐漂向湖畔 【解答】解：一个小石子投向投向平静的湖水中央，激起圆形的水波向外传播，而水波是横波，传播过程中水面各质点上下振动，既不向外移动，也不向圆心移动，更不会沿波纹做圆周运动。 故选：B。 10．（2024秋•石景山区期末）如图1所示，用手握住长绳的一端，t＝0时刻在手的带动下P点开始上下振动，其振动图像如图2所示，则t1时刻绳上形成的波形是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：波在一个周期内传播的距离为一个波长，从t＝0时刻到t1时刻绳上形成的波传播了T的时间，形λ的波形。由振动图像可知t＝0时刻A点起振方向向上，则介质中各个质点的起振方向都向上，结合波形平移法判断可知，只有B图符合题意，故B正确，ACD错误。 故选：B。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1波的形成 重难分析 1. 机械波及其形成与传播（重点） 2. 横波和纵波（难点） 知识点梳理 一、机械波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源。 (2)有传播介质，如空气、水等。 2．传播特点 (1)传播振动形式、传递能量、传递信息。 (2)质点不随波迁移。 3．机械波的分类 机械波 二、描述机械波的物理量 1．波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用“λ”表示。 2．频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率。 3．波速：波的传播速度，由介质决定，与波源无关。 4．波速公式：v＝λf＝或v＝。 知识点梳理1：机械波的形成与传播 1. 定义：机械振动在介质中的传播形成机械波。介质是指波借以传播的物质，绳、弹簧、水、空气等都是介质。 2. 机械波的形成条件： (1)有发生机械振动的波源． (2)有传播介质，如空气、水等． 一些技巧 3. 传播特点： ①机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移。 ②波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。 ③介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。 ④波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。 例题精讲： 【例1】（2025秋•南京月考）用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波向右传播。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两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．a点完成全振动的次数比b点多一次 D．a点完成全振动的次数比b点少一次 【例2】（2025•安徽）如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是（　　） A．弹簧上形成的波是横波 B．推、拉弹簧的周期越小，波长越长 C．标记物振动的速度就是机械波传播的速度 D．标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量 【例3】（2025春•东湖区校级期末）以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．绳波传播不需要介质 B．P点的起振方向朝上 C．绳中质点带动右侧相邻的质点振动 D．当P点停止振动时，绳波立即消失 【例4】（2025•广东模拟）一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．此时质点A的加速度方向向上 B．波的传播速度逐渐减小 C．S点振动的频率逐渐增大 D．A点起振方向向上 【例5】（2025春•重庆期末）2025年1月7日，西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，震源深度10公里。关于机械振动和波，下列说法正确的是（　　） A．波源振动得越快，波就传播得越快 B．做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力 C．做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率 D．当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值 知识点梳理2：横波和纵波 名称项目 横波 纵波 概念 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直 在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上 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 波形特点 波峰：凸起的最高处 波谷：凹下的最低处 密部：质点分布最密的位置 疏部：质点分布最疏的位置 实物波形 例题精讲： 【例6】（2025•南昌模拟）2021年8月14日上午，某地发生7.3级大地震。地震波既有纵波也有横波，若该地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，则震源正上方的房屋（　　） A．同时上下振动和左右摇动 B．先左右摇动后上下振动 C．先上下振动后左右摇动 D．只上下振动 【例7】（2025•包河区校级模拟）某研究性学习小组研制了一种简易地震仪，由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子Q组成，两振子所用弹簧完全相同，小球P的质量小于Q的质量。在一次地震中，观察到P先发生振动，3s后Q也开始振动，某个稳定时段P的振幅大于Q的振幅。从震后的媒体报道中获悉，此次地震的震源位于地震仪正下方，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和6km/s。据此，该学习小组做出了以下判断，其中正确的是（　　） A．震源距地震仪约10km B．震源距地震仪约36km C．此地震波横波的振幅一定小于纵波的振幅 D．此地震波横波的频率一定大于纵波的频率 【例8】（2024春•太原期末）体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示。彩带重力不计，下列选项正确的是（　　） A．图中彩带上的质点a正在向下运动 B．彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a C．短杆与彩带的接触点在竖直方向做匀速运动 D．由于短杆在竖直方向振动，所以该简谐波为纵波 【例9】（多选）（2025春•城中区校级期中）下列关于横波和纵波的说法中正确的是（　　） A．横波中，质点的振动方向一定与波的传播方向垂直 B．横波中，质点的振动方向也可能与波的传播方向在同一直线上 C．纵波中，波的传播方向就是波中质点的移动方向 D．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 【例10】（多选）（2024春•南海区期中）鲁本斯火焰管上有很多等间距排列的小孔，管子的一端封闭，另一端通入声波后，在管内通入可燃性气体并点燃，小孔喷出的火焰高度会随着管内不同位置的气压大小呈现出有规律的分布，已知气压越大，火焰的高度越高。下列说法正确的是（　　） A．空气中的声波是一种横波 B．声波中气体分子的振动方向与波的传播方向相互垂直 C．在声波的密部处，火焰的高度最大 D．增大声波频率时，火焰最高处的间隔会变小 课后提优练习 一．选择题（共10小题） 1．（2025•广州三模）某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列简谐波，距离浮漂S处的水面上有一片小树叶，则（　　） A．小树叶将远离浮漂运动 B．小树叶将先向下运动 C．浮漂的振幅越大，波传到S处时间越短 D．浮漂的振幅越大，小树叶振动频率越大 2．（2025•安徽模拟）湖面上浮着甲、乙两片树叶（可视为质点），某时刻一列水波开始在湖面上传播，波源、甲、乙在一条直线上，两片树叶位于波源的同一侧。观察发现甲开始振动后每分钟全振动30次，且当甲位于波峰时，乙恰好位于波谷，两片树叶之间还有一个波峰。若已知两片树叶平衡位置距离为12m，则由以上数据可以确定水波的波速为（　　） A．10m/s B．8m/s C．6m/s D．4m/s 3．（2025•海淀区校级三模）下列有关机械波的说法中正确的是（　　） A．我们能够听到墙外的声音是声波发生干涉的结果 B．超声波的波长比人耳能听到的声波波长大得多 C．医院中的“B超”是利用次声波的反射来检查身体有无异常 D．波在传播“振动”这种运动形式的同时，也将波源的能量传递出去 4．（2025春•天津校级月考）关于机械波的描述，下列说法中正确的是（　　） A．机械波的传播速度即波源的振动速度 B．机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直 C．机械波不仅能传递能量，参与振动的质点也以波速随波迁移 D．机械波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关 5．（2025春•福田区校级期中）在平静的水面上投入一颗小石子，S处形成一列水波（可视为横波）向四周传播。在某一传播方向上有A、B两个质点，某时刻波源S和质点A均在波谷，间隔三个波峰，质点B在质点A外侧相邻的波谷上。已知波速为v，S、A连线在水平方向的距离为a，下列说法正确的是（　　） A．水波在传播过程中只能传递信息，不能传播能量 B．波源S的振动周期为 C．质点B开始振动后，会随波向前移动 D．质点A和质点B有可能在某一时刻振动方向相反 6．（2025春•越秀区校级期中）如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。时，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是（　　） A．t时，质点5开始向下运动 B．t时，质点3的加速度方向向上 C．从t开始的一小段时间内，质点8的速度正在增大 D．从t开始的一小段时间内，质点8的加速度正在增大 7．（2025春•泰安期中）我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。关于机械波和电磁波，下列结论错误的是（　　） A．它们都是波，能产生反射、折射、干涉和衍射现象 B．真空中电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式c＝λf C．电磁波和机械波一样，都必须在介质中传播 D．机械波有横波和纵波，而电磁波都是横波 8．（2025•江苏一模）某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列简谐波，距离浮漂S处的水蕊上有一片小树叶，则（　　） A．小树叶将远离浮漂运动 B．小树叶将先向下运动 C．浮漂的振幅越大，波传到S处时间越短 D．浮漂的振幅越小，小树叶振动越快 9．（2025•咸阳一模）一个小石子投向平静的湖水中央，激起圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时湖畔树上的一片树叶落在水面上，则树叶（　　） A．沿波纹做圆周运动 B．在落下处上下振动 C．渐渐漂向湖心 D．渐渐漂向湖畔 10．（2024秋•石景山区期末）如图1所示，用手握住长绳的一端，t＝0时刻在手的带动下P点开始上下振动，其振动图像如图2所示，则t1时刻绳上形成的波形是（　　） A． B． C． D． 2 学科网（北京）股份有限公司 $