分层作业(10)波的形成 波的描述-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□0000 分层作业（十） □口1口口1□ 题 2□2222 年级 学号后 33333 波的形成波的描述 信 4□44☐4口4☐ 班级： (满分：47分) 位 5555☐5 66☐6]66 姓名： 70707077 8☐8□8☐88 9□99□9□9□ ·基础对点练· 1.(4分)（多选）关于机械波的传播，下列说法正 确的是 [A]振源处质点以外的各质点都在做受迫振动 [A]若波沿x轴正方向传播，图乙为a质点的振 且振动周期相同 动图像 [B]振源的能量和振动随波向远处传递 [B]若波沿x轴正方向传播，图乙为b质点的振 [©]质点振动的频率虽由振源决定，但随着波的 动图像 传播会减小 [c]若波沿x轴负方向传播，图乙为c质点的振 [D]波中各质点振动的频率有时是不相同的 动图像 2.(4分)（多选）关于机械波的形成，下列说法正 [D]若波沿x轴负方向传播，图乙为d质点的 确的是 ( ) 振动图像 [A]物体做机械振动，一定产生机械波 5.(4分)（多选）关于公式v=λf,下列说法正确的是 [B]后振动的质点总是重复先振动的质点的运 () 动，只是时间落后 [A]V=Af适用于一切波 [c]参与振动的质点都有相同的振动频率 [B]由v=入f知，f增大，则波速v也增大 [D]波源与介质中质点的振动都是自由振动 [c]、入、f三个量中，对同一列波来说，在不同 3.(4分)（多选）简谐横波某 介质中传播时保持不变的只有f 时刻的波形图如图所示。a [D]由v=入f知，波长是6m的声波为波长是 3m的声波传播速度的2倍 为介质中的一个质点，由图像 6.(3分)如图所示是一列 ycm 可知 10 简谐波在t=0时刻的 0 12 [A]质点a的加速度方向一定沿y轴负方向 34 5 6 x/m -10 波形图，介质中质点P [B]质点a的速度方向一定沿y轴负方向 沿y轴方向做简谐运动的表达式为y= [c]经过半个周期，质点a的位移一定为负值 l0sin(5πt)cm。关于这列简谐波，下列说法 [D]经过半个周期，质点a通过的路程一定 正确的是 () 为2A [A]周期为5s 4.(4分)（多选）一列简谐波某时刻的波形如图甲 [B]振幅为20cm 所示，图乙是该波传播时介质中某质点此后一 [c]传播速度为25cm/s 段时间内的振动图像，则 ( [D]沿x轴正方向传播 19 ·能力提升练· 10.(4分)（多选）一列波的波源S在O点做竖直 方向、频率为10Hz的简谐运动，t。时刻，向右 7.(4分)（多选）水平放置的弹性长绳上有一系列 传播的波形如图所示，向左传播的波形未画 均匀分布的质点1,2,3，…，使质点1沿竖直方 出。下列说法正确的是 () 向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1 y/m 经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传 -3 -2-10 3 x/m -4 播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动。 此时质点10的加速度 [A]t。时刻，x=1m处的质点运动方向向上 [B]t。时刻，x=一2m处的质点运动方向向上 [c]t。+0.175s时刻，x=一1m处的质点处 123456789101i1213 在波谷位置 [A]为O [B]为最大值 [D]t。一0.025s时刻，x=1m处的质点处在 [c]方向向上 [D]方向向下 波峰位置 8.(3分)质点A做简谐运动，其振动图像和t= 19876543210+0.5 1.6s时刻的波的图像如图甲、乙所示，则下列 11.(10分)如图所示，实线是某时刻的波形图线， 说法正确的是 ( 虚线是0.2s后的波形图线，求： y/cm ylcn (1)若波向左传播，它传播的最小距离； (2)若波向右传播，它的最大周期； 6 x/cm (3)若波速是35m/s,它的传播方向。 [A]t=1.6s时质点A向上运动，波向左传播 [Bt=1.6s时质点A向上运动，波向右传播 [c]t=1.6s时质点A向下运动，波向左传播 [D]t=1.6s时质点A向下运动，波向右传播 9.(3分)一列简谐波沿x轴 ty/m 正方向传播，在t=0时波 1.0八2.0 形如图所示，已知波速为 /3.04.0xm 10m/s。t=0.1s时正确的 波形应是 Ay/m y/m 2.0 102.03040m 10 3.04.0xm [A] m Ay/m 10 2.030/4.0xm 2.0 /3040 [c] [D] 207.BD[由题图可知，两单摆的振幅相等，周期不等，所以两单摆的5.B[根据受迫振动发生共振的条件可知，甲弹簧振子的振幅 摆长一定不同，故BD正确；由振幅相等而摆长不等知C错误； 较大，因为甲弹簧振子的固有频率等于驱动力的频率，做受 单摆的周期与摆球质量无关，故A错误。] 迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以选项B正确。] 6.A[把手转动时，转轴对弹簧振子施加了周期性的驱动力， 8.B[小球的运动可视为单摆的运动，根据周期公式T=2√日 弹簧振子做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，即把 可知，小球从A,点和B点释放，运动到O点的时间相等，都等于 手转动的频率。] T 7.AC[根据共振的条件与共振的特点可知，当物体发生共振 。根据动能定理有mgM=乞m-0,A,0两点的高度差 时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮 大于B、O两点的高度差，故1>U2,所以B正确，A、C、D 子吼”将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力 错误。] 的频率等于物体的固有频率，酒杯的固有频率为f,故“狮子 9.CD[A、B两摆球碰撞后，B球一定向右摆，A球可能向右 吼”的频率一定接近f,故A、C正确。] 摆，也可能向左摆，还可能停下来。由于两单摆摆长相同，因 8.BD[d摆摆动起来后，做简谐运动，运动过程中通过张紧的 此摆动的周期相同，它们在第一次碰撞后半个周期回到平衡 绳给其余各摆施以周期性驱动力，因而a、b、c均做受迫振 位置而发生第二次碰撞，C、D正确。] 动，A错误；做受迫振动的物体的运动频率等于驱动力的颜 10.[解析](1)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁 率，即等于d摆做简谐运动的频率，与各摆的固有频率无关， 架台上，摆线的悬点要固定，应采用题图丙所示的固定方式。 故所有摆均以d摆的周期振动，B正确；如果受迫振动物体的 (2)测出摆线长，再加上摆球的半径作为单摆的摆长，A错 固有频率等于驱动力的频率，会发生共振现象，振幅最大，由 于l,=l。,即b摆的固有频率等于驱动力的频率，所以b摆发 误；把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放（不超过 生共振，振幅最大，C错误，D正确。] 5°)，使之做简谐运动，B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时， 9.AB[振动系统做受迫振动时，驱动力可能在某段时间内是 C正确；单摆完成一次全振动的时间太短，直接测量时误差较大， 动力，对振动系统做正功，也可能是阻力，做负功。当驱动力 应该用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，然后再求 频率接近固有频率时，驱动力作为动力做正功的次数多。若 一次全振动的平均时间作为单摆的周期，D错误。 f解=∫国，驱动力一直是动力，做正功，但受迫振动的振幅不 分层作业（九） 一定一直增大，当补充的能量等于转化成的其他形式的能量 时，振幅达到稳定状态，故选A、B。] 答案速对 10.C[根据单摆的周期公式T=2π√ ,可求出此单摆的周 12 4:5 67 8 10 期T约为2$，驱动力的周期越接近单摆的固有周期，振幅越 大，故选C。] CB C CD B A AC BD :AB 11.[解析]由题意可知弹簧在做受迫振动，要使振动最强烈， 11.19.9m/s 必然是弹簧发生共振，此时必须满足∫整=∫国（或T照 T)。 试题精析 根据题意知，防震弹簧的劲度系数为 1.C[可以把自由摆动的秋千看成做阻尼振动的模型。振动 6=F10 x0.02 N/m=5×105N/m 系统中的能量转化不只是系统内部动能和势能的相互转化， 由于每根弹簧的实际负荷为m=5000kg,所以弹簧的固有 振动系统是一个开放系统，与外界时刻进行着能量交换，但 周期为T。=2π√ m=2π√5×10 5000 s=0.2πs 总能量守恒。系统由于受到阻力，消耗系统能量，从而使振 动的机械能不断减小。] 当振动最强烈时有T艇= L=12.5m=0.2x 2.B[受迫振动是振动系统在驱动力作用下的运动，故只有B 12.5 是受迫振动；A、C是阻尼振动，D是简谐运动。] 故火车的速度0=0,2X3.14m/s≈19.9m/s。 3.C[洗衣机切断电源后，波轮的运转频率逐渐减小，洗衣机的 振动最剧烈时，波轮的运转频率与洗衣机的固有频率相同，发生 分层作业（十） 了共振，此后波轮转速减慢，则f<f▣，共振现象消失，洗 答案速对 衣机的振动随之减弱，故选C。] 4.CD[共振曲线的纵坐标表示受迫振动的振幅，横坐标表示 1 234567 8910 驱动力的频率，峰值表示驱动力频率等于固有频率时，发生 AB 共振的振幅，D正确；根据题图可知固有频率为0.5Hz,故单 BC ACD BD AC D BD iB C AC 摆的固有周期为2s,C正确。] 11.(1)3m(2)0.8s(3)向左传播 491☐ 10.AC[由向右传播的波形可知，t,时刻x=1m处的质点向上 试题精析 运动，故A正确；t。时刻，x=一2m处的质点与x=2m处 1.AB[在机械波的形成中，振源处质点带动其他各质点振动， 的质点运动方向相同，即向下运动，故B错误；波的周期为T 所以其他各质点都在做受迫振动，故其振动频率与振源处质 -11 子6s=01s,则从，到，十0.15s时刻，经进71工， 点的振动频率相同，周期相同，故A正确，D错误；各质点振 x=一1m处的质点与x=1m处的质点的位移相同，处于波 动的频率都相同，即使振幅随波的传播而减小，频率也不会 减小，故C错误；振源的振动和能量随波传递，故B正确。] 谷，故C正确：，-0.025s时刻在0之前T,z=1m处的 2.BC[机械波的形成必须具备两个条件—波源和介质，只 质，点处于波谷，故D错误。] 有物体做机械振动，但其周围没有传播这种振动的介质，不 11.[解析](1)由题图可知入=4m,若波向左传播，传播距离 能形成机械波，故A错误；先振动的质，点带动它周围的质点 3 的最小值△x=4入=3m。 振动，所以后振动的质点总是在时间上落后，但振动频率相 同，故B、C正确；介质中质，点的振动是受迫振动，不是自由振 (2)若波向右传播，△x=m+1 ,所用时同a如=T+了- 动，故D错误。] 0.8 0.2s,则T= 3.ACD[质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，则其加 4m十1s,所以当n=0时，有最大周期，Tx= 0.8s。 速度一定沿y轴负方向，A正确；速度方向与波的传播方向有 (3)△x=v△t=35X0.2m=7m=入+3m,所以波向左传播。 关，若波向右传播，则质点口向y轴正方向运动，若波向左传播， 则质点a向y轴负方向运动，B错误；经过半个周期后，质点a到 分层作业（十一） 了x轴下方对称点，CD正确] 4.BD[由振动图像可知该质，点在初始时刻位于平衡位置，并向 答案速对 y轴正方向运动，故可知质点可能为b或d,再结合“上坡下， 下坡上”分析可知，B、D正确。] 1234 567 8910:11 5.AC[v=入f适用于一切波，波速v由介质本身的性质决定， B ADAD:C BABD:BDACD CC A 频率∫由波源决定，所以波长入是由波源和介质共同决定 的，当波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的是频率 f。故选AC] 试题精析 6.D[由P点的振动表达式可知A=10cm,周期T=2π= 1.B[若波面是球面，则为球面波，与横波、纵波无关，由此可 知B正确，C、D错误；水波可以形成平面波，A错误。] 0.4s,A,B错误：流速=产=10m/s,C错误；P点的振动 2.AD[球面波的波线是沿半径方向的直线，而平面波的波线 图像为正弦曲线，t=0时刻P点向上振动，故波沿x轴正方 是垂直于波面的平行直线，故A、D正确。] 向传播，D正确。] 3.AD[由波面的定义可得，B、C错误，D正确。平面波的波面 7.BD[根据题意，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成 与波面平行，A正确。] 一次全振动，故此时质，点1~13间的波形为一个完整的正弦 4.C[由o=Af得1=红=2=。] v2入2sin45° 波形，此时质点10处于正向最大位移处，回复力最大，方向指 向平衡位置，即向下，根据牛顿第二定律可知加速度最大，且 5.B[说障码物至少和人相距x,则应有2x=,可得工=受 方向也指向平衡位置，即向下，故选BD。] =340×0.1 2 m=17m,故B正确.] 8.B[由振动图像可知t=1.6s时，质点A向上振动，根据“上 坡下，下坡上”，可确定A,点处于波的图像的下坡，则波应沿 6.ABD[本题考查波的反射、折射现象在实际问题中的应用。 x轴正方向传播，即向右传播，故B正确。] 声呐、雷达都是利用接收反射波来进行定位的，A正确，C错 误；隐形飞机通过减少波的反射达到隐形的目的，B正确；水 9C[由题因知，成长入=4.0m,得周潮T=合-=0,4s1由效 波的传播方向发生改变属于波的折射现象，D正确。] 的传播方向与质点振动方向的关系可判断，经过t=0.1$= 7.BD[波发生反射时，在同一种介质中传播，因此波长、波速和频 T 率均不变，A错误，B正确；波在不同介质中传播时发生折射，波 x=0处的质点振动到平衡位置，且振动方向向下，x 速发生变化，但波的频率由振源决定，不会发生变化，由V=入f 1.0m处的质点振动到位移正向最大处，所以C正确。] 可知波长也发生变化，C错误，D正确。] 1150