第三章 2.波的描述-（配套课件）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

该高中物理课件聚焦“波的描述”，核心涵盖波的图像意义、波长频率波速关系及质点振动与波传播方向互判，通过团体操表演等情境导入，从生活实例引出波的图像绘制，衔接波长等概念，构建从具体到抽象的学习支架。 其亮点是情境导入激发科学探究，波与振动图像对比培养科学思维，“上下坡法”等方法深化物理观念。例题结合图像与公式计算，课堂演练分层设计，助力学生构建知识体系提升能力，也为教师提供结构化教学资源。

2.波的描述 1.理解波的图像的意义，能从图像中提取有关信息。2.知道波长、频率 和波速的概念，掌握三者的关系。 3.知道决定波长、频率和波速的因素，并会进行相关计算。4.理解质点 振动方向与波的传播方向的关系。 学习目标 01 知识点一　波的图像 目 录 02 知识点二　波长、频率和波速 03 素养培优 04 随堂演练 05 课时作业 01 PART 知识点一　波的图像 目 录 情境：如图所示，运动会中的团体操表演，常常利用运动员下蹲、站起的 动作来表现波浪。 问题：我们如何用图像来表现此波浪呢？ 提示：用横坐标x表示在波的传播方向上各运动员的平衡位置，纵坐标y表 示某一时刻各个运动员偏离平衡位置的位移，并规定位移方向向上时为正 值，位移方向向下时为负值。在x-y平面上，画出表示各个运动员的平衡位 置x与各运动员偏离平衡位置的位移y的各点（x，y），用平滑的曲线把各 点连接起来就得到了“波浪”的波形图像。 物理·选择性必修第一册 目 录 1. 波的图像的意义 波的图像描述的是某一时刻，沿波的传播方向的各个质点偏离 ⁠ 的位移。 2. 简谐波 如果波的 是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波。可以 证明，介质中有正弦波传播时，介质的质点在做 ⁠。 平衡位 置　 图像　 简谐运动　 物理·选择性必修第一册 目 录 3. 波的图像与振动图像的区别 （1）波的图像表示介质中的各个质点在 的位移。类似于生 活中的“照相”。 （2）振动图像表示介质中的某一质点在 的位移。类似于生 活中的“录像”。 某一时刻　 各个时刻　 物理·选择性必修第一册 目 录 【易错辨析】 1. 波的图像表示质点在各个不同时刻的位移。 （　×　） 2. 只有横波才能画出波的图像。 （　×　） 3. 波的图像表示波中各质点在某一时刻的位移。 （　√　） × × √ 物理·选择性必修第一册 目 录 1. 对波的图像的理解 （1）横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相 似，波形中的波峰即图像中的位移正向的最大值，波谷即图像中的位移负 向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰好处于平衡位置。 （2）波的图像具有周期性。 在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点 的位移不同，则不同时刻波的图像不同。质点的振动位移做周期性变化， 则波的图像也做周期性变化。经过一个周期，波的图像复原一次。 物理·选择性必修第一册 目 录 （3）波的传播方向具有双向性。 波沿x轴传播时，可以沿x轴正向传播，也可以沿x轴负向传播，具有双 向性。 物理·选择性必修第一册 目 录 2. 由波的图像可获取的信息 （1）可以直接读出在该时刻各个质点的位移。 （2）可以直接读出各质点的振幅A。 （3）可以根据波形图、波的传播方向判断该时刻某个质点的振动方向。 物理·选择性必修第一册 目 录 【例1】　（波的图像的理解） 〔多选〕如图所示是一列向右传播的简谐 横波某一时刻的波动图像。对于图中A、B、C、D、E、F、G、H、I九个 质点，下列说法中正确的是（　　） A. A、C、E、F、H具有相同的位移 B. A、C位移相同，H、F位移方向相反 C. B、I振幅相同 D. A、B振幅相同 解析： 　在波动图线中，纵坐标y表示各质点偏离平衡位置的位移， 题图中，A、C、H位移相同，E、F位移相同，A、C、H与E、F位移大小相 等，方向相反，故A错误，B正确；在简谐波中各质点都做简谐运动，振幅 都等于波源的振幅，故C、D正确。 √ √ √ 物理·选择性必修第一册 目 录 【例2】　（波的图像的应用）一列简谐横波某时刻波形图像如图所示， 此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则（　　） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 质点a此时动能最大，加速度最小 C. 再经过一段时间，质点P比质点a先到达波谷 D. 当质点P运动到波谷时，质点b恰好运动到平衡位置 √ 物理·选择性必修第一册 目 录 解析：　根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知，这列波沿x轴正 方向传播，故A错误；质点a此时位于平衡位置，动能最大，加速度最小， 故B正确；波沿x轴正方向传播，由带动法可知，质点a比质点P先到达波 谷，故C错误；当质点P经T运动到波谷时，质点b经T恰好也运动到波 谷，故D错误。 物理·选择性必修第一册 目 录 02 PART 知识点二　 波长、频率和波速 目 录 情境：如图为一列向右传播的简谐波在某时刻波的图像： 问题：（1）该列波的质点的振幅多大？ 提示：该列波的质点的振幅A＝5 cm。 （2）该时刻质点B与F间、D与H间、C与G间的距离有什么关系？它们的振动相位相同还是相反？ 提示：都相等，相位都相同。 物理·选择性必修第一册 目 录 （3）该时刻质点A与C间、B的平衡位置与D的平衡位置间、E与G间的距离 有什么关系？它们的振动相位相同还是相反？ 提示： 都相等，相位都相反。 物理·选择性必修第一册 目 录 1. 波长 （1）定义 在波的传播方向上， 总是相同的两个 ⁠质点间的距 离，通常用λ表示。 （2）特征 在横波中，两个 或两个 之间的距离等于波长。 在纵波中，两个 或两个 之间的距离等于波长。 振动相位　 相邻　 相邻波峰　 相邻波谷　 相邻疏部　 相邻密部　 物理·选择性必修第一册 目 录 2. 周期T、频率f （1）规律 在波动中，各个质点的振动周期或频率是 ，它们都等于 ⁠ 的振动周期或频率。 （2）关系：互为 关系，即f＝ 　　或T＝ 　　。 （3）决定因素 波的周期或频率由 的周期或频率决定。 （4）时空的对应性 经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于 ⁠。 相同的　 波 源　 倒数　 　 　 波源　 一个波长　 物理·选择性必修第一册 目 录 3. 波速 （1）定义：波速是指波在介质中 的速度。 （2）公式：v＝＝ ⁠。 （3）决定因素 机械波在介质中的传播速度由 本身的性质决定，在不同的介质 中，波速 ⁠。 传播　 λf　 介质　 不同　 物理·选择性必修第一册 目 录 【易错辨析】 1. 两个密部（或疏部）之间的距离为一个波长。 （　×　） 2. 振动在介质中传播一个波长的距离所用的时间是一个周期。 （　√　） 3. 频率越大的机械波在介质中传播得越快。 （　×　） × √ × 物理·选择性必修第一册 目 录 1. 波长的三种确定方法 （1）定义法：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等 于一个波长。 注意：两个关键词：“振动相位总是相同”、“两个相邻质点”。“振动 相位总是相同”的两质点，在波的图像上振动位移总是相同，振动速度总 是相同。 物理·选择性必修第一册 目 录 （2）图像法 ①在波的图像上，无论从什么位置开始，一个完整的正（余）弦曲线对应 的水平距离为一个波长。 ②在波的图像上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个 波长。 （3）公式法：根据公式λ＝vT来确定。 物理·选择性必修第一册 目 录 2. 波速公式v＝fλ及其各量的理解 物理量 决定因素 关系 周期（频率） 取决于波源的振动周期（频 率），与v、λ无关 1.v＝fλ或v＝。 2.波由一种介质进入另 一种介质时，波的周期 （频率）不变，v、λ均 变化 波速 取决于介质本身的性质，与T、 λ无关 波长 由波源和介质共同决定 物理·选择性必修第一册 目 录 【例3】　（波速、波长、频率的理解）船上的人和水下的潜水员都能听 见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的（　　） A. 波速和波长均不同 B. 频率和波速均不同 C. 波长和周期均不同 D. 周期和频率均不同 解析：　由于声波从一种介质进入另一种介质时频率不变、波速改变， 又因为周期、频率的关系为T＝，故周期也不变，结合波长公式λ＝vT可 知波长发生改变，即声波在空气中和在水中传播时的波速和波长均不同， 周期和频率均相同，A正确，B、C、D错误。 √ 物理·选择性必修第一册 目 录 【例4】　（波速公式v＝fλ的理解）〔多选〕下列关于机械波的公式v＝λf 的说法中正确的是（　　） A. v＝λf适用于一切波 B. 由v＝λf知，f增大，则波速v也增大 C. v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的 只有f D. 由v＝λf知，波长为4 m的声波的传播速度是波长为2 m的声波的2倍 解析： 　公式v＝λf适用于一切波，选项A正确；机械波的波速仅由介质 决定，与频率f和波长λ无关，选项B、D错误；对同一列波，其频率由波源 决定，与介质无关，选项C正确。 √ √ 物理·选择性必修第一册 目 录 【例5】　（波速公式与波的图像的综合）〔多选〕一列简谐横波沿x轴负 方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示，P、Q为波上的两个质点，其平衡 位置横坐标分别为xP＝2.5 m、xQ＝5.5 m，质点P在接下来的4 s内完成了5 次全振动，下列说法正确的是（　　） A. t＝1.2 s时Q振动方向向上 B. 这列波的频率为1.25 Hz C. 这列波的波长为3 m D. 这列波的波速为7.5 m/s √ √ 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　因为质点P在接下来的4 s内完成了5次全振动，故质点P的振动 周期T＝ s＝0.8 s，频率f＝＝1.25 Hz，B正确；由题图可知，P、Q两点 的平衡位置相距半个波长，则半波长为3 m，所以波长为6 m，C错误；t＝ 1.2 s时，Q振动了一个半周期，恰好P点的振动形式传到Q点，故此时质点 Q振动方向向下，A错误；这列波的波速v＝＝7.5 m/s，D正确。 物理·选择性必修第一册 目 录 方法技巧 求解波速的两种方法 （1）在波的图像中读出波长，再利用v＝求波速。 （2）利用v＝求波速，其中x为波传播的距离，Δt为波传播距离x对应的 时间。 物理·选择性必修第一册 目 录 03 PART 素养培优 目 录 判断质点振动方向常用方法 根据“某时刻的波形图”和“波的传播方向”判断“质点的振动方向”的 方法 方法解读 图像演示 “上下坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质 点向下振动，“下坡”时质点向 上振动 物理·选择性必修第一册 目 录 方法解读 图像演示 “同侧”法 波形图上某点表示传播方向和振 动方向的箭头在图线的同侧 “微平移”法 将波形沿传播方向进行微小的平 移，再由对应同一x坐标的两波形 曲线上的点来判断振动方向 注：“某时刻的波形图”、“波的传播方向”和“质点的振动方向”，只 要知道其中任意两个就能判断第三个。 物理·选择性必修第一册 目 录 【典例1】　〔多选〕一列简谐横波沿x轴传播，周期为2 s，t＝0时刻的波 形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是 （　　） A. 该波的波速为1.0 m/s B. 该波沿x轴正方向传播 C. t＝0.25 s时质点a和质点c的运动方向相反 D. t＝0.5 s时介质中质点a向y轴负方向运动 √ √ √ 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　由题图可知该波的波长λ＝2 m，则该波的波速v＝＝1 m/s， A正确；t＝0时质点b向y轴负方向运动，结合题图与同侧法可知，该波沿x 轴负方向传播，B错误；由题图可知，t＝0时质点a位于波峰，质点c位于波 谷，则0～时间内，即0～1 s内质点a向y轴负方向运动，质点c向y轴正方向 运动，故t＝0.25 s时质点a和质点c的运动方向相反，C正确；t＝0.5 s时质 点a向y轴负方向运动，D正确。 物理·选择性必修第一册 目 录 【典例2】　〔多选〕如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时 刻质点F的振动方向如图所示。则（　　） A. 该波向右传播 B. 质点B和D的运动方向相同 C. 质点C比质点B先回到平衡位置 D. 此时质点F和H的加速度相同 √ √ 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　由“上下坡法”可知，波向左传播，此时刻质点D的运动方向 向下，而质点B的运动方向向上，故A、B错误；质点F、H相对各自平衡位 置的位移相同，由a＝－可知，两质点的加速度相同，故D正确；因质点 C直接从最大位移处回到平衡位置，即tC＝，而质点B要先运动到最大位 移处，再回到平衡位置，故tB＞＝tC，故C正确。 物理·选择性必修第一册 目 录 课堂小结 物理·选择性必修第一册 目 录 04 PART 随堂演练 目 录 1. （波的图像）〔多选〕如图所示为一列横波在某时刻的波形图，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，速度大 小分别为va、vb、vc、vd，则（　　） A. ac＜ab＜aa＝ad B. ac＞ab＞aa＝ad＝0 C. va＝vd＞vb＞vc D. va＝vd＜vb＜vc √ √ 解析：　质点的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，所以这四个质点的加速度大小关系为aa＝ad＞ab＞ ac，A正确，B错误；而质点越靠近平衡位置速度越大，所以四个质点的速 度大小关系为va＝vd＜vb＜vc，C错误，D正确。 1 2 3 4 物理·选择性必修第一册 目 录 2. （波长、频率和波速）下列关于波长、频率和波速的说法正确的是 （　　） A. 在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离叫作波长 B. 波的频率由介质决定，波的传播速度由波源决定 C. 波由一种介质进入另一种介质时，波长、波速和频率均发生变化 D. 波在介质中传播一个波长的距离所用的时间，就是波的周期 √ 1 2 3 4 物理·选择性必修第一册 目 录 解析：　波长是在波的传播过程中振动相位总是相同的两个相邻质点间 的距离，A错误；波的频率由波源决定，波的传播速度由介质决定，B错 误；波由一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化，但波长和波速会 发生变化，C错误；波在介质中传播一个波长的距离所用的时间，就是波 的周期，D正确。 1 2 3 4 物理·选择性必修第一册 目 录 3. （质点振动方向与波的传播方向的互判）一列简谐横波沿x轴正方向传 播，周期为T，t＝0时的波形如图所示。t＝时（　　） A. 质点a速度方向沿y轴负方向 B. 质点b沿x轴正方向迁移了1 m C. 质点c的加速度为零 D. 质点d的位移为－5 cm √ 1 2 3 4 物理·选择性必修第一册 目 录 解析：　t＝时，质点a沿y轴正方向运动到平衡位置，其速度方向沿y轴 正方向，选项A错误；根据波的传播特点可知，质点只在平衡位置附近上 下振动，不沿传播方向迁移，选项B错误；t＝时，质点c运动到平衡位 置，所受合外力为零，加速度为零，选项C正确；t＝时，质点d运动到y轴 正方向最大位移处，位移为5 cm，选项D错误。 1 2 3 4 物理·选择性必修第一册 目 录 4. （波速公式与波的图像的综合）（2025·江苏镇江期中）在t＝0时坐标原 点处的质点O从平衡位置开始向上振动，波沿x轴正方向传播。t＝0.5 s 时，x轴上的0～4 m之间第一次出现如图所示的波形，此时质点P、Q到平 衡位置的距离相等，则下列说法中正确的是（　　） A. 波的传播速度为8 m/s B. t＝0.5 s时，质点P沿y轴负方向运动 C. t＝0.5 s时，质点P和Q的加速度相同 D. t＝0.75 s时，质点P和Q的速度大小相等 √ 1 2 3 4 物理·选择性必修第一册 目 录 解析：　t＝0时刻，质点O从平衡位置开始向上振动，根据振动与波动的 关系，由图可知波最前方质点起振方向向上，因此此时波传播到6 m处质 点，所以波速为v＝＝＝12 m/s，故A错误；由题图根据振动与波动的 关系，t＝0.5 s时，质点P沿y轴正方向运动，由质点P、Q到平衡位置的距 离相等，可知质点P和Q的加速度大小相同，方向相反，故B、C错误；由 题意知两质点关于平衡位置或者波峰波谷对称，0.75 s时波又传播的距离 为x＝v·＝3 m，即此时x＝2 m处质点处于波谷，因此此时质点 P和Q速度大小相等，故D正确。 1 2 3 4 物理·选择性必修第一册 目 录 05 PART 课时作业 目 录 　　 知识点一　波的图像 1. 一列简谐横波某时刻的波形图如图所示，比较介质中的三个质点A、 B、C，则（　　） A. 此刻A的加速度最小 B. 此刻B的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播，此刻B向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播，A比C先回到平衡位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 物理·选择性必修第一册 目 录 解析：　此刻A的位移最大，由加速度a＝－知，此刻A的加速度最大， A错误；此刻B位于平衡位置，其速度最大，B错误；若波沿x轴正方向传 播，由“上下坡法”可知此时B向y轴正方向运动，C正确；若波沿x轴负方 向传播，C向y轴正方向运动， 故C比A先回到平衡位置，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 2. 〔多选〕如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波 的图像，由图像可知（　　） A. 质点b此时位移为零 B. 质点b此时向y轴负方向运动 C. 质点d的振幅是2 cm D. 质点a经过半个周期通过的路程是4 cm，偏离平衡位置 的位移是4 cm √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　由题图可知，质点b此时位于平衡位置，故其位移为零，A项 正确；在质点b附近靠近波源一侧的质点b'在x轴上方，根据“带动法”可 知，此刻质点b向y轴正方向运动，B项错误；简谐横波在介质中传播时， 介质中各质点振幅都相同，所以质点d的振幅为2 cm，C项正确；经过， 质点a运动到负向最大位移处，其通过的路程为2A，即4 cm，位移为－2 cm，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 知识点二　波长、频率和波速 3. 〔多选〕（2025·山东济宁月考）下列关于机械波的说法正确的是 （　　） A. 对于横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直 B. 纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 C. 两个相邻且均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长 D. 一列声波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，波长会改变 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　对于横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直，故A正确； 质点不可以随波迁移，故B错误；两个相邻且均处于平衡位置的质点间的 距离为半个波长，故C错误；声波的频率由声源决定，与介质无关，声波 的波速由介质决定，故一列声波从一种介质进入另一种介质时，波速会改 变，频率保持不变，由λ＝，可知，波长会改变，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 4. 一根粗细均匀的弹性绳子，右端固定，S点上下振动，产生向右传播的 机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 波源振动的周期逐渐减小 B. 波的传播速度逐渐减小 C. 绳波的波长保持不变 D. 此时刻质点P的速度方向向上 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　波向右传播，由题中波形图可知，由波源振动形成的绳波的波 长逐渐减小，且同一种介质中的波速不变，根据v＝fλ，T＝可知，波源振 动的频率逐渐增大，周期逐渐减小，此时刻质点P的速度方向向下，故A正 确，B、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 5. 〔多选〕（2025·四川成都月考）如图甲所示，通过战斗绳进行高效全 身训练是健身房的最新健身潮流之一，健身爱好者训练时，手持绳的一端 上下甩动形成的绳波可简化为简谐横波，手的平衡位置在x＝0处，手从平 衡位置开始甩动时开始计时，图乙是t＝0.3 s时的波形图，此时波刚好传播 到x＝6 m处，则（　　） A. x＝6 m处质点的起振方向沿y轴正方向 B. x＝6 m处的质点振动的周期为0.3 s C. 波传播的速度大小为20 m/s D. 当x＝6 m处的质点第一次到达波峰时，x＝3 m处的质点通过的路程为 0.8 m √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　根据波的传播方向与振动方向的关系可知，x＝6 m处质点的起 振方向沿y轴负方向，故A错误；题图乙是t＝0.3 s时的波形图，此时波刚 好传播到x＝6 m处，可知此波的周期T＝0.3 s，故x＝6 m处的质点振动的 周期为0.3 s，故B正确；波传播的速度v＝＝＝20 m/s，故C正确；x＝6 m处质点的起振方向沿y轴负方向，当x＝6 m处的质点第一次到达波峰时， 历时T，x＝3 m处的质点比x＝6 m处质点早半个周期开始振动，故x＝3 m 处的质点经过的路程为5个振幅，由图可知A＝20 cm，即s＝5×20 cm＝100 cm＝1 m，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 6. （2025·天津市和平区高二期中）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传 播速度v＝10 m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运 动，下列图形中哪个是t＝0.6 s时的波形（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m，根据v＝，可知该列波 的周期T＝＝0.4 s，又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正 方向运动，当t＝0.6 s时经历了1.5T，所以此时位于坐标原点的质点从平 衡位置沿y轴负方向运动，结合选项图可知B选项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 7. 平静湖面传播着一列水面波（视为横波），在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两个小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都进行完整 的上下运动30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这 列水面波（　　） A. 频率是30 Hz B. 波长是3 m C. 波速是1 m/s D. 周期是0.1 s √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　木块的上下运动反映了木块所在位置水面质点的振动情况，可 知波上的质点每分钟完成30次全振动，因此其周期T＝ s＝2 s，频率f＝ ＝0.5 Hz，故A、D错误；又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有 一个波峰，所以3 m＝λ，解得波长λ＝2 m，故B错误；根据波长、波速、 周期间的关系可知，这列水面波的波速v＝＝1 m/s，故C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 8. 〔多选〕（2025·陕西西安期中）“甩绳”运动可以提升健身者的爆发 力、心肺耐力等，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，健身者双手分 别握住绳子的另一端，两臂上下交替抖动，绳子在竖直面内分别形成波 形。如图乙，开始时健身者抖动M端和N端，产生的波Ⅰ、Ⅱ恰好分别传到A 点和B点，已知M、N到固定点距离为10 m，A点到固定点距离为4 m，每秒 抖动3次，波Ⅰ、Ⅱ可视为简谐波，则下列说法错误的是（　　） A. 波Ⅰ的传播速度为0.8 m/s B. 波Ⅰ比波Ⅱ先到达固定端 C. 波Ⅰ的起振方向竖直向上，且与波Ⅱ的起振方向相反 D. 从开始振动到如图时刻，质点P与Q的振动方向始终相反 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　设波Ⅰ的波长和频率分别为λ1和f1，由题意知2.5λ1＝m ＝6 m，f1＝3 Hz，又根据波速公式v1＝λ1f1，求得v1＝7.2 m/s，故A错误； 波速由介质决定，可知两列波的波速相等，所以两波同时到达固定端，故 B错误；波的起振方向与波的最前沿质点的起振方向相同，由图可知，A点 起振方向向上，B点起振方向向下，所以，波Ⅰ的起振方向竖直向上，且与 波Ⅱ的起振方向相反，故C正确；两列波的波速、波长和周期都相等，如图 时刻，质点P与Q都处于平衡位置且运动方向相反，所以振动步调相反，故 D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 9. 如图所示为一列简谐横波在t1＝0时刻的波的图像，此时质点M正处于平 衡位置沿y轴负方向运动，t2＝0.55 s时质点M恰好第三次到达y轴正向最大 位移处，求： （1）该波传播的方向和波速大小； 答案： x轴负方向　20 m/s　 解析： 由题意知，质点M正沿y轴负方向运动，根据波形平移法判断 知，此波沿x轴负方向传播。在t2＝0.55 s时，质点M恰好第三次到达y轴正 向最大位移处，则有t2－t1＝T＝0.55 s，可得周期T＝0.2 s，所以波 速v＝＝20 m/s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 （2）从t1＝0到t3＝1.20 s，波中质点N经过的路程和t3＝1.20 s时N相对平衡 位置的位移。 答案： 120 cm（或1.2 m）　2.5 cm，y 轴正向 解析：设t3－t1＝nT，得n＝＝6，则从t1＝0到t3＝1.20 s，波中质点 N经过的路程为s＝4nA＝4×6×5 cm＝120 cm＝1.2 m。因波刚好传播了6 个周期，故质点N仍处于平衡位置上方2.5 cm处。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 10. 如图所示为某一波形图，介质中A、B两质点平衡位置之间的距离为5 m，波源完成一次全振动的时间为2 s。求： （1）该波的波长和周期； 答案：4 m　2 s　 解析：由题图知，λ＝5 m，则该波的波长λ＝4 m 由题意知波的周期T＝2 s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 （2）该波的波速； 答案：2 m/s　 解析：由v＝得波速v＝2 m/s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 （3）若该时刻此波刚好传播到B点，试画出再经过2 s时的波形图。 答案： 见解析图 解析：再经过2 s时的波形图如图所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 11. 〔多选〕（2025·四川眉山高二期中）某简谐横波沿x轴正方向传播， 在t＝0时刻恰好传播到x＝2 m处的B点，t＝0.3 s时，x＝0.5 m的质点A恰好 第二次位于平衡位置，质点P位于x＝5 m处，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为v＝2.5 m/s B. t＝1.2 s时质点P的路程是0.12 m C. 参与波传播的质点振动周期为0.4 s D. 质点P第三次到达波峰的时间是1.5 s √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 解析： 　根据t＝0.3 s时，质点A恰好第二次位于平衡位置，知T＝0.3 s，解得T＝0.4 s，则该波的波速v＝＝5 m/s，故A错误，C正确；经过Δt ＝＝0.6 s，质点P开始振动，因此t＝1.2 s时，质点P振动了0.6 s， 即1.5T，其路程s＝1.5×4A＝12 cm＝0.12 m，故B正确；质点P第一次到 达波峰的时间t＝＝0.9 s，则第3次到达波峰的时间是t'＝t＋2T＝ 1.7 s，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第一册 目 录 THANKS 演示完毕 感谢观看 $