3.课时测评9　波的形成和描述-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版）

课时测评9　波的形成和描述 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－13题，每题4分，共52分) 1.下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是(　　) A.介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B.介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C.波的传播方向一定和介质中质点振动的方向一致 D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离不一定是质点振幅的两倍 答案：A 解析：简谐波传播过程中，介质中质点在波源的驱动力作用下做受迫振动，振动周期都等于波的振动周期，A正确。简谐波在同一均匀介质中传播时速度不变，而质点做简谐运动的速度随时间做周期性变化，B错误。纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向在同一直线上，但方向不是总是一致；横波的传播方向与质点的振动方向垂直，C错误。横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍，D错误。故选A。 2.下列关于横波的说法中，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.横波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动 D.能形成波峰、波谷的波是横波 答案：A 解析：横波的传播方向与质点的振动方向垂直，A正确，B、C错误；有波峰和波谷，但波的传播方向不一定与质点的振动方向垂直，D错误。 3.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，a、b两质点的位移相同，c、d两质点的位移相同，a、b与c、d的位移大小相等，方向相反。在t＝0时(　　) A.a、c两质点的速度、加速度都相同 B.a、b两质点的速度、加速度都相同 C.a、d两质点的速度相同 D.b、d两质点的加速度相同 答案：C 解析：a、b与c、d的位移大小相等，由对称性可知，a、c两质点的速度大小相等、加速度大小相等，波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”可知a、c两质点的速度方向相反，简谐运动的物体加速度均指向平衡位置，所以a、c两质点的加速度方向也相反，故A错误；由对称性可知，a、b两质点的速度大小相等、加速度大小相等，根据“同侧法”可知，a、b两质点的速度方向相反，而加速度方向相同，故B错误；由对称性可知，a、d两质点的速度大小相等，根据“同侧法”可知速度方向均向下，故C正确；由对称性可知，b、d两质点的加速度大小相等，b质点加速度方向向下，d质点加速度方向向上，故D错误。故选C。 4.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是(　　) 答案：B 解析：根据题意知，t＝0时P点正由平衡位置向下运动，故比较各图知，B正确。 5.一列声波由空气传入水中后(　　) A.频率不变，波长变小 B.频率变小，波长变大 C.频率不变，波长变大 D.频率变大，波长变大 答案：C 解析：声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由v＝λf可知，声波的波长变大。故选C。 6.如图为一沿x轴正向传播的简谐横波在t＝T时刻的波形图，P0～P9是波上一系列质点，相邻两点在平衡位置处的间距为a。已知该波的周期为T，振幅为A，则(　　) A.t＝0时，质点P0沿y轴负方向运动 B.t＝T时，质点P0和P4的速度最大 C.t＝T时，质点P3和P5的相位相同 D.该简谐横波的波速为 答案：D 解析：由题图并根据波的传播规律可知，t＝0时质点P0沿y轴正方向运动，故A错误；由题图可知t＝T时，质点P0位于负向最大位移处，速度为零，质点P4位于正向最大位移处，速度为零，故B错误；由题图可知t＝T时，质点P3比质点P5的相位超前，故C错误；由题图可知该波的波长为λ＝8a，根据公式v＝，可得该波的波速为v＝，故D正确。故选D。 7.如图所示的是一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图像，下列说法中正确的是(　　) A.该时刻质点a和质点d位移相同，加速度方向相反 B.该时刻质点b和质点c位移相同，速度方向也相同 C.质点b比质点c先回到平衡位置 D.质点a比质点d先回到平衡位置 答案：D 解析：题图时刻a、d两质点位移相同，加速度相同，A错误；据“上坡下，下坡上”可以判断a、b两质点向上运动，c、d两质点向下运动，所以c比b先回到平衡位置，a比d先回到平衡位置，B、C错误，D正确。 8.(多选)图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，下列说法正确的是(　　) A.该简谐横波的波长为4 m B.图乙可能是图甲中质点M的振动图像 C.从此刻起，质点Q比P先回到平衡位置 D.0～1 s内，质点P运动的路程为0.8 cm 答案：AD 解析：从题图甲可知，该简谐横波的波长为4 m，故A正确；题图乙中的质点在t＝0时刻正从平衡位置向y轴负方向振动，波向x轴正方向传播，根据“同侧法”，题图甲中t＝0时刻质点M正从平衡位置向正方向振动，题图乙不可能是题图甲中质点M的振动图像，故B错误；根据“同侧法”，0时刻质点Q正向y轴正方向振动，到最大位移处再回到平衡位置，而质点P已经在最大位移处了，故质点P先回到平衡位置，故C错误；从题图乙可知，该波的周期为1 s，振幅A＝0.2 cm，0～1 s内，质点P运动的路程为4A＝0.8 cm，故D正确。故选AD。 9.(多选)关于波的周期，下列说法正确的是(　　) A.质点的振动周期就是波源的周期 B.波的周期是由波源驱动力的周期决定的 C.波的周期与形成波的介质的密度有关 D.经历整数个周期波形图重复出现，波峰向前移动了一段距离 答案：ABD 解析：波的周期性是由波源振动的周期性决定的，故A正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B正确，C错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确。 10.一列波源在x＝0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02 s，t0时刻的波形如图所示。此时x＝12 cm处的质点P恰好开始振动，则(　　) A.质点P开始振动时的方向沿y轴正方向 B.波源开始振动时的方向沿y轴负方向 C.此后一个周期内，质点P通过的路程为8 cm D.这列波的波速为400 m/s 答案：B 解析：根据质点的振动与波的传播的关系知，质点P处于上坡，向下振动，A错误；波传到质点P时向下振动，故波源开始振动时的方向沿y轴负方向，B正确；一个周期内质点P通过的路程4A＝4×5 cm＝20 cm， 故C错误；波速v＝＝ m/s＝4 m/s，故D错误。 11.位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t＝0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为y＝Asin(t)，则t＝T时的波形图为(　　) 答案：D 解析：当t＝T时，波向x轴正方向传播了一个波长，所以坐标原点处的质点在平衡位置，A、B错误；波沿x轴正方向传播，作出C、D选项中坐标原点处质点的振动方向和波的传播方向图示分别如图甲、乙所示，由波源起振方向沿y轴正方向可知，坐标原点处质点的振动方向沿y轴正方向，D正确，C错误。 12.(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0～6 m区间段简谐波的照片。已知波沿x轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片时间间隔为1 s，则由照片判断下列选项正确的是(　　) A.波的波长为4 m B.波一定沿＋x方向传播 C.波速可能为15 m/s D.波速可能为9 m/s 答案：ACD 解析：由图知，波长为λ＝4 m，故A正确；由于无法确定图中质点的振动方向，也就无法判断波的传播方向，故B错误；若波沿＋x方向传播，则得t＝1 s＝T，波速v＝，联立得v＝(4n＋3) m/s(n＝0，1，2，…)，当n＝3时，v＝15 m/s；同理得若波沿－x方向传播，v＝(4n＋1) m/s(n＝0，1，2，…)，当n＝2时，v＝9 m/s，故C、D正确。 13.如图甲、乙分别是一列机械波在传播方向上相距6 m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是(　　) A.该波的周期是5 s B.该波的波速是3 m/s C.4 s时质点P向上振动 D.4 s时质点Q向上振动 答案：C 解析：由题图可看出该波的周期是T＝4 s，A错误；由于两个质点Q、P振动反相，则可知两者间距离等于(n＋)λ＝6 m(n ＝ 0，1，2，…)，则v＝＝ m/s(n ＝ 0，1，2，…)，B错误；由质点P的振动图像可看出，在4 s时质点P在平衡位置向上振动，C正确；由质点Q的振动图像可看出，在4 s时质点Q在平衡位置向下振动，D错误。故选C。 14.(8分)某列波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，虚线为t＝0.3 s (该波的周期T＞0.3 s)时刻的波形图，已知t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，请判定波的传播方向并求出波速。 答案：x轴负方向　10 m/s 解析：由于在t＝0时刻质点P向平衡位置方向运动，因此根据振动方向与波的传播方向的“同侧”关系可知，波向x轴负方向传播，从图中可知，此波的波长为λ＝4 m，从实线到虚线经过的时间为0.3 s，因此周期满足的关系通项为T＝0.3 s，解得T＝ s(n＝0，1，2，…)，又因为T＞0.3 s，因此只有n＝0满足，此时T＝0.4 s，根据波长、波速、周期的关系可知，波的传播速度为v＝＝10 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $