3.2 波的描述 同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

3.2 波的描述 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．声音在某盐水中的速度为1531 m/s，在空气中的速度为340 m/s；现有声波由该盐水进入空气。下列说法正确的是（　　） A．声波的频率和波长都不变 B．声波的频率和波长都变大 C．声波的频率不变，波长变小 D．声波的频率增大，波长不变 2．已知真空中的电磁波波速是3×108 m/s.在真空中波长是5 m的无线电波，它的频率是 （　　） A．6×107 Hz B．1.5×109 Hz C．8×108 Hz D．1.7×108 Hz 3．关于声现象，下列说法中错误的是 A．小西湖立交桥上安装的隔音墙，是在声音传播途径中减弱噪声 B．接听电话时根据音色分辨对方 C．声音的频率越高，传播速度越快 D．水面舰艇可以通过超声波探测海洋的深度和礁石 4．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。由图可知（　　） A．此时质点a的速度达到最大 B．质点b的振幅为 C．经过，质点c将运动到d处 D．此时质点d的速度方向竖直向上 5．某人拿着绳子左侧上下做简谐运动，时刻，绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点，则（　　） A．a质点的起振方向向上 B．a质点正在向右运动 C．b质点正在向上运动 D．a、b质点的位移时刻相同 6．一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时，、两质点的位移均为，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法错误的是（　　） A．这列波沿轴正方向传播 B．这列波的波速是 C．从开始，紧接着的时间内，质点通过的路程是 D．从开始，质点比质点早回到平衡位置 7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0与x＝2 m的两质点振动图像分别如图中实线与虚线所示，由此可得出（    ） A．该波的波长可能是4 m B．该波的周期是5 s C．波的传播速度可能是2 m/s D．在t＝2 s时刻，x＝2 m处的质点运动方向沿y轴正向 二、多选题 8．下列波形图中正确的是(　　) A． B． C． D． 9．如图所示，一列简谐波在x轴上传播，实线和虚线分别表示前后间隔1s的两个时刻的波形图，则这列简谐波的波速可能是（  ） A．0.60m/s B．0.75m/s C．1.05m/s D．1.15m/s 10．如图所示，，点有一振源，从时刻起开始向上振动，其振动方程为，在均匀的介质中形成一列向右传播的横波，在时质点A刚好起振。则下列说法正确的是（　　） A．质点B刚起振时的方向竖直向下 B．从计时开始，4s的时间内质点A通过的路程为 C．的时间内，质点C的速度正在增大 D．6s时质点D处在平衡位置向上振动 三、填空题 11．如图甲所示为一列简谐波在t=20s时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图像，求这列波的传播速度等于 m/s，传播方向为 。 12．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，已知在t=0时波形如图所示，此时x轴上的质点B正通过平衡位置向下振动，在它左边的质点A位于负最大位移处；在t=0.5s时，质点A第三次出现在正的最大位移处，这列简谐波沿着x轴 （填“正”或“负”）方向传播，波速是 m/s；t=0.5s时，质点C（）的振动位移大小为 cm。 四、解答题 13．如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长； （2）若该波的波长大于2m，且沿x轴正方向传播，求波速v。 14．均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。波源从平衡位置向上起振，t1=0时刻第一象限内第一次出现如图（a）所示的波面分布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，从t1时刻开始计时，A处质点的振动图像如图（b）所示，Z轴正方向竖直向上。 （1）求波的传播速度v； （2）t1时刻y轴上某质点刚开始振动，求该点的坐标； （3）当t2=16s时，求B处质点在t1～t2这段时间内经过的路程。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《3.2 波的描述 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C D C C C BC BC BD 1．C 【详解】ABCD．声波的频率由声源决定，与介质无关，所以声波由该盐水进入空气时，频率不变，波速变小，由波速公式v = λf知，波长变小，故C正确，ABD错误。 故选C。 2．A 【详解】由 带入数据得 【点睛】考查波速与波长和频率之间的关系。 3．C 【详解】A项：立交桥上安装的隔音墙，是在声音传播途径中减弱噪音，故A正确； B项：不同人声带的结构不同，发出声音的音色不同，接听电话时我们是根据音色分辨对方，故B正确； C项：声音的传播速度与介质有关，与频率无关，声音的频率越高，传播速度不一定越快，故C错误； D项：水面舰艇可以通过超声波探测海洋的深度和礁石，故D正确． 本题选错误的，故应选C． 4．D 【详解】A．质点a此时速度为零，选项A错误； B．质点b的振幅是，选项B错误； C．质点c沿y轴方向振动，不会运动到d点，选项C错误； D．根据带动法或平移法等，可知质点d的速度方向竖直向上，选项D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．由图可知，该波向右传播，由同侧法可知，绳子上的质点的起振方向向下，则a质点的起振方向向下，故A错误； B．质点在平衡位置附近上下振动，不能左右移动，故B错误； C．由图可知，该波向右传播，由同侧法可知，b质点正在向上运动，故C正确； D．由图可知，a、b质点的平衡位置相差半个波长，可知，除两质点同时在平衡位置时，a、b质点的位移大小相等，方向相反，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．由题图乙读出时刻质点A的速度方向为沿轴负方向，由题图甲判断出波的传播方向为沿轴正方向，A正确； B．由题图甲知波长为，由题图乙可知周期，则波速度为 B正确； C．，质点做简谐运动时在一个周期内质点通过的路程为4倍振幅，则经过，质点通过的路程是 C错误； D．图示时刻质点沿轴正方向运动，质点沿轴负方向运动，所以质点将比质点早回到平衡位置，将此图像与正弦曲线进行对比可知，点的横坐标为 点的横坐标为 根据波形的平移法可知质点比质点早回到平衡位置的时间为 D正确。 故选C。 7．C 【详解】由图可知，两点的间距，解得 （其中n=0、1、2、、、、）可见看出波长不可能是4m，故A错误；结合图像可以看出周期等于4s，故B错误；波的传播速度 ，当n=0时，波的速度为2m/s，故C正确；根据振动图像可以得到在t＝2 s时刻，x＝2 m处的质点运动方向沿y轴负向，故D错误． 故选C． 8．BC 【详解】AB．质点位于沿波传播方向波形的下坡上，所以质点向上振动，故A错误，B正确； CD．质点位于沿波传播方向波形的上坡上，所以质点向下振动，故C正确，D错误。 故选BC。 9．BC 【详解】由图可知波长为：．若波沿x轴正方向，传播的距离为   n=0，1，2，… 波速为   n=0，1，2，… 当n=1时，，故B正确； 若波沿x轴负方向，传播的距离为：   n=0，1，2，… 波速为   n=0，1，2，… 当n=1时，， 以选BC。 10．BD 【详解】A．由振动方程y=2sinπt（cm）可知，振源的起振方向竖直向上，当质点B刚好起振时其振动方向竖直向上，故A错误； B．波的周期与O点振动周期相等，由振动方程得波的周期为 振幅为2cm，又由于t=1s时质点A刚好起振，因此4 s的时间内，质点A振动了3s的时间，即为1个周期，所以质点A通过的路程s=6A=12 cm，故B正确； C．该横波由O点传到C点的时间为3 s，4 s时C点已经振动了1 s，因此4 s～5 s的时间内，质点C由平衡位置运动到波谷再回到平衡位置，即质点C的速度先减小后增大，故C错误； D．4 s时波刚好传到D点，且此时D点向上振动，6s时质点D已经振动了2s，即一个周期，因此6s时质点D处在平衡位置向上振动，故D正确； 故选BD。 11． / 轴负方向 【详解】[1]由甲图可知波的波长为 由图乙可知波的周期为 根据波速、周期、波长关系式 代入数据可得波速为 [2] P质点的振动周期为，故与时刻的振动状态一样，由图乙可知时，P质点正在经过平衡位置向上振动，图甲是在t=20s时的波形图，根据同侧法可知波的传播方向为轴负方向。 12． 负 10 0 【详解】[1]因为此时x轴上的质点B正通过平衡位置向下振动，根据走坡法可得这列简谐波沿着x轴负方向； [2]在t=0.5s时，质点A第三次出现在正的最大位移处，即经过了，即 解得 从图中可知 所以 [3]经过0.5s，即质点C又回到平衡位置，所以位移为零。 13．（1）8m（2） 【详解】（1）根据振动图像可得周期为 根据波速公式有 代人数据，解得 （2）如果波沿x轴正方向传播，则有 而由于 可得 有 波速 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由图a、图b可知，该波的波长，周期，波速 （2）波源从平衡位置向上起振，而A点第一次到达波峰，则A点从开振动到波峰的振动时间为，可知波沿y轴到达A点后又传播了。则t1时刻刚开始振动的质点坐标。 （3）由（2）可知t1时刻该波传到处，波传至B点需要的时间 t1到t2时间内质点B振动的时间为 由图b知，该波的振幅。时间内质点B经过的路程 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $