第一部分 假期必刷16 波的形成及描述  波的图像-【快乐假期】2025-2026学年高二物理寒假作业必刷题

三0022 11.解析：(1)摆球在一个周期内两次经过最低，点，根据该规律 并结合图像可知，周期T=0.4πs≈1.256s. 由单摆的周期公式T=2√g 知，摆长1=T 4π =10×0.16元 -m=0.4m. 4π2 (2)在最低，点B时，摆球的速度最大，此时细线对摆球的拉 力最大.根据牛顿第二定律得F一mg=m二，解得最大 速度u=0.2m/s. 答案：见解析 12.解析：(1)甲球沿圆弧做筒谐运动，它第一次到达O,点的时 网为，=T=×√/厚-吾层 乙球做自由落体运动，设到达O点的时间为t2, R-专，所以√厘则= (2)小球甲从A点由静止释放运动到O,点的时间为t= 千(2m一1)(n=1,2,3,…),由0点正上方自由落下的小瑚 丙到达O点的时间也为t时两球才能在O点相碰，所以h =②m-rR(m=1,2,3…. 8 答案：1W2元：4(22n-）°xB(n=1,2,3,…) 8 高考冲浪 D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：同一介质中，波的传播速度相同，则波的传播速度不 变，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由公式入=T可 知，波长越短，故B错误；标记物振动的速度反映的是标志 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； 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. 假期必刷16 技能提升台技能提升 1.B声音是一种机械波，它的传递需要介质，真空中不满足 此条件，故A错误；有波源未必有波动，但有波动一定有波 源，故B正确，C错误：波可以传递能量，水波在传播的过程 中有能量损失，故最终水波要消失，D错误. 2.A经过二分之一周期，质，点9开始运动，此时质点9开始 向下运动，其位移为零，但振幅不为零，选项D错误；质点3 向上运动，选项A正确：质点5在波谷，此时的回复力最大， 选项B错误；质点6在平衡位置以下向下运动，加速度向上， 选项C错误. 3.BC根据波的传播规律，利用“同侧法”可知，a点在向下运 动，b点在向上运动，A错误，B正确；b点在平衡位置且向上 运动，再经干将运动到波峰位置，C正确：质点只在平衡位 置附近振动，不会随波迁移，D错误. 4.AD该时刻a、b质点位移不同，但对简谐波来说，各质点的 振幅都是相等的，A正确：该时刻质，点b速度方向向上，而质 ,点速度方向向下，它们的速度不同，B错误；该时刻质点c 位移为负的最大值，其回复力和加速度都为正的最大值，质 点d的运动方向是向下的，位移为零，加速度为零，C错误， D正确. 5.AC题图甲是波的图像，由于波沿x轴负方向传播，所以题 图甲中A,点处质点的振动方向向下，A正确，B错误；题图乙 是振动图像，在题图乙中B点所对应的时刻质点正向下运 动，C正确，D错误. ·8 高二物理世 6,B因横波沿x轴正方向传播，经周期振动到平衡位置的 质点为平衡位置在b、d处的质点，该时刻平衡位置在b处的 质点的振动方向沿y轴负方向，平衡位置在d处的质点的振 动方向沿y轴正方向，故题图乙可能为平衡位置在b处的质 点的振动图像。 7.D相邻两个波峰或者波谷之间的距离等于一个波长，则 A=5m,A项错；a和b之间的距离为半个波长，波从a传到 b所用时间为半个周期即0.5s,所以周期为T=1s,频率 f=1Hz,B项错；波速0=六=5m/s,C项错；质点b的起 振时刻比质，点a延迟，说明波是从a向b传播，即沿x轴正 方向传播，D项对 8.BC因t=0时刻波传到P点，可知质点P开始振动的方向 沿y轴正方向，选项A错误；t=0.1s时质点P第一次出现 在波峰位置，可知波形1对应的周期T=0.4s,波长λ1= 4m,对波形1对应的波境为=二=10m/s,选项B正确： 波在同种介质中传播的速度相同，则波形2对应的波速为 =10m/s,波长入=2m,波形2对应的周期为T,= =0.2s,选项C正确，D错误. 9.BD由题图(a)得到该波的波长为入=8m,由题图(b)得到 接波的因物为T=02s,所以淀速为。=产-品m:= 40m/s,故A错误，B正确；t=0.1s时，Q点处在平衡位置， 且向下振动，根据同侧法可知该波沿x轴负方向传播，故C 错误；根据振动规律可知，t=0,4s时，质点P的速度方向向 下，故D正确 10.解析：(1)由题图甲知，波的波长入=2.0m, 振幅A=10cm. (2)由0=分，又T=0.4s, 所以v=5m/s, 由题图乙知，质点P在t=0时刻正向上运动，由“同侧法” 知波的传播方向为沿x轴正方向. (3)由于周期T=0.4s0.7s=1T, t=0时刻，质点Q处于平衡位置， 故质点Q运动的路程=（1十是）X4A=0.7m 答案：(1)2.0m10cm (2)沿x轴正方向5m/s(3)0.7m 11.解析：（1)由题图可知，λ=4m,A=2cm; (2)若这列波沿x轴负方向传播， ad=(a+子)rm=0,1,2…y 则T=4（n=0,1,2,…), 4n+3 ==(20m+15)m/s(n=0,1,2,…), n=0时对应波速最小，vin=15m/s; (3)若波速等于45m/s,对应的传播距离s=v△t=9m, 满足；=（2+）： 则波沿x轴正方向传播. 答案：(1)4m2cm(2)15m/s(3)沿x轴正方向 12.解析：(1)由题图甲可知周期T=6.0s,且质点N在t= 3.0s时刻向下运动，由题图乙可知波沿x轴负方向传播，且 ②=8m,故波速大小三分二m/s,方向沿x轴负方向 (2)由波沿x轴负方向传播，可知△t时间内波传播的距离 为x=(m+名am=0,1.2…,所以时间x=nT+号7 =(6m+)sm=0.1,2…. 飞曼快乐假糊 (3)从实线时刻算起，质点M的振动方程为 y=Asin7=5sn哥(em. 当质点M第1次到达y=2.5cm时，解得t1=0.5s,则质 点M第11次到达y=2.5cm时，t=t1十5T, 解得t=30.5s. 答案：见解析 高考冲浪 D由题意知A,B的平待位置之间的距离x他=21=6m 解得A=4m,A错误：流源的振动频牵为了一品=1H 则波速U=入∫=4m/s,B错误；质点的振动周期T=1s, 0.25s=于，故B点在6十0.25s时刻运动至平衡位量，位 移为0，速度最大，C错误：0,50。=2，A点在t,十0.50s时 刻运动至波峰，位移最大，速度为0，D正确 假期必吊刷17 技能提升台技能提升 1.ADA、B处小船受到波浪影响是因为水波发生明显的衍 射，波浪能传播到A、B处，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小 或跟波长相差不多的时候，会发生明显的衍射现象，假设波 浪的波长约为10m,则不能发生明显的衍射现象，而当波浪 的波长约为50m时，则能发生明显的衍射现象. 2.B小孔B的宽度与水面波波长差不多，区域Ⅱ会因为衍射 而弥漫水面波，而挡板A的长度比水面波波长大得多，不能 发生明显衍射现象，故经过一段时间，水面上的波形将分布 于除阴影I以外的区域. 3.CD根据多普勒效应可知，若波源和观察者间距离变小，观 察者接收到的频率一定比波源频率高：若波源和观察者间距 离变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低.观察者听 到这个音乐的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低， 说明观察者和火车之间的距离在变大，A、B错误，C、D 正确。 4.AC振针（波源）前进方向上的水波变得密集，在其反方向 上的水波变得稀疏，因此振针向右移动：由于波源远离观察 者，观察者接收到的频率比振针的振动频率小，故A、C 正确. 5.D为使水波能带动叶片振动，则要使得水波发生明显衍射 现象，根据发生明显衍射现象的条件可知，增大或减小波源 距桥墩的距离，都不可行，选项A、B错误；S振动时，水波中 的质点上下振动，形成的波向前传播，提高波源的振动频率， 根据入=子知，波速不变，频率增大时，波长减小，衍射现象 不明显，反之，频率减小，波长增大，衍射现象更明显，故C 错误，D正确. 6.Ct=0.2s时，波传播的距离x=vt=0.2m,两列波都传 到F点，此时两列波单独引起F点的振动方向均向下，但位 移为0，E、G两，点位移也未达到最大，故A、B错误；t=0.5s 时，波传播的距离x=vt=0.5m,两列波的波峰同时传到F 点，F点的位移最大，故C正确，D错误 7.AC两列波同时开始传播，由波 形可知，S,开始振动方向向下，S,SDXB大C3, 开始振动方向向上，所以根据叠 加原理可知，D、B、C三点都是振动减弱，点，振幅都为零，故 A正确，B错误：画出再经过T后，两列波单独传撸时的波 形，如图所示，可知D、C间振动叠加后的位移都是零，叠加 后D、C间的波形是一直线，故C正确，D错误. 8.B由题图知Q,点是波谷和波谷相遇点，为振动加强，点，A 错误.P、N两，点是波谷和波峰相遇，点，位移始终为零，不振 动，B正确.由题图可知M,点为波峰与波峰相遇点，是振动 加强，点，但位移随时间变化，并不是始终为2A,半个周期后 M点处于波谷，位移为一2A,C、D错误. ·8 000-□ 9.ABD根据题意，甲波向右传播，起振方向向下，乙波向左 传播，起振方向向上，故选项A正确：根据题图可知甲波波 长为4m,甲波周期为T,-=2s,频率f,=合Hz,乙波 波长为6m,周期为T。=入二=3s,频率为f2=号H2,则 ∫p:∫2=3：2，故选项B正确；再经过3s,甲波波谷到达x =7处，乙波周期为T之=3s,波形与题图所示波形相同， 所以叠加后该质点应该向上振动，选项C错误；再经过3s, 甲波向右传播6m,乙波向左传播6m,根据波的叠加知，x =6m处质点的位移为零，故选项D正确. 10.CDO,点和a点处有两个振动情况完全相同的波源，b点 到两波源路程差△=9m一4.5m=4.5m=号·合，不满 9 足路程差是半个波长的奇数倍，故不是振动减弱，点，振幅不 为零，故A错误.c、d到两波源的距离相等，路程差为零，为 振动加强点，振幅为2A,但位移周期性变化，不是始终最 大，故B错误.根据题意，两列相千波的波长均为入=2m, 而两波源相距4.5m,由于某点到两波源的路程差是波长 的整数倍时为振动加强，点，则当△s=n入时为加强，点，又 4.5m≤△s4.5m,且n为整数，则-2≤n≤2，由于上下 对称，故加强点共有10个，故C正确.当某，点到两波源的路 程差为半波长的奇数倍时为振动减弱点，则当△s=(2n十 1)分时，为减弱点，又-4.5m≤△≤4.5m,且n为整数， 则一2≤n≤1，由于上下对称，故减弱点为8个，故D正确. 11.解析：(1)由题图图像可得，波长为 λ=0.4m 周期为T=合=1sw-祭=2mmd/s 平衡位置在x=0处质点的振动方程为 x=2sin2πt(cm) (2)由图像可得，两列波同时到达M点，有 f=pw=0.75s t=1s时，有 -=}T 则t=1s时质，点M的位移为一4cm; (3)右侧波传到N点的时间 =Zx =0.5 s 左侧波传到N点的时间 6==1.0s 1.0s后，V,点始终处于振动减弱状态，静止不动，所以V 点实际振动时间为0.5s,即半个周期，则V点运动的路 程为 s=2A=4 cm. 答案：(1)x=2sin2πt(cm)(2)-4cm(3)4cm 12.解析：设汽车在接收到P1、P2两个信号时距测速仪的距离 分别为5152，则 s,三1m..70.2△t0.20公f=68m, ,4.4-3.5△t=0.15uM=51m: =20·3.5-0.54 汽车在接收到P,、P,两个信号之间的时间内前进的距离 为s=s1-s2=17m, 已知测速仪匀速扫描，由题图乙记录的数据可求出汽车前 进这段距离所用时间为 3.5十4.40.5+1.7 2 2 t= 3.5-0.5 -△t=0.95s. 汽车造动的造度==0m/s17.9m/ 17 答案：1717.9=0022 二物理恐， 假期必刷16波的形成及描述 天行健，君子以自强不息。 波的图像 完成日期： 月 日 《思维整合室 思维导图 形成：机械振动在 中传播，形成了机械波 条件： (振源)、 ,二者缺一不可 波的形成特点：传播 、传递 和 ,质点 随波迁移 波与振动的关系：有机械振动 有机械波；有机械波必有机械振动 分类：按机械波传播方向与质点振动方向的关系分为 和纵波 波长入：一个周期传播的距离 频率f(周期T):由 决定 描述波的物理量 波速v:由 决定 关系：v= 或v= 形成：前面的质点带动后面的质点，将 传播出去 物理意义：横坐标表示波的传播方向上各质点的 位置，纵坐标表示 某一时刻各质点 平衡位置的位移 相同点：纵坐标表示 振动图像与波的图像 振动图像：横坐标表示 波的图像 不同点： (波的图像：横坐标表示 波长 从波的图像各质点的位移大小和方向 获取的信息 各质点的振幅 波的传播方向和各质点的振动方向互判 自测自查 介质 波源介质 振动形式能量信息不 不一定横波 波源介质入 振动形式平衡偏离位移时间各质点的平衡位置 情境思辨 (2)绳子上任意一点在四分之一周期内通过的 一列机械波在一水平绳上匀速传播 路程为一个振幅。 ( (3)绳子上相距一个波长的两点振动情况是相 a 反的 (4)绳子上质点随波发生迁移. (1)绳子上任意一点做受迫振动的周期相同. 答案：(1)/(2)X (3)×(4)× ·51 快乐假期 7技能提升台 4.(多选)如图所示为某一时 a b 刻某简谐波的图像，波的传 技能提升 a x 播方向沿x轴正方向，下列 一、选择题 说法正确的是 () 1.下列说法中正确的是 A.质点a、b的振幅相等 A.在真空中，单凭耳朵就能听到歌唱家美 B.该时刻质点b、e的速度相同 妙的声音 C.该时刻质点c、d的加速度为零 B.只要有机械波发出，一定能找到产生机 D.该时刻质点d正在向下运动 械波的波源 5.(多选)取向上为质点振动的正方向，得到如 C.某空间找不到机械波，在这一空间一定 图所示的两个图像，则图像上A、B两点的 找不到波源 “一石激起千层浪”，把小石子扔进平静 运动方向是 () 的湖面，能激起无穷无尽的连续水波 y/cm y/cm 2.如图所示，1、2、3、4……是某绳(可认为是均 A B x/m t/s 匀介质)上一系列等间距的质点，开始时绳 处于水平方向，质点1在外力作用下沿竖直 甲 乙 方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点 A.A点向下 B.A点向上 依次上下振动，把振动从绳的左端传到右 C.B点向下 D.B点向上 端.已知 t=0 时，质点1开始向下运动，经过 6.(2025·山东枣庄八中东校区高二月考)一列 二分之一周期时，质点9开始运动，则在二分 简谐横波沿x轴正方向传播 a、b、c、d为介质 之一周期时刻，下列说法正确的是 () 中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时 !2 3 4 5 7 8? A.质点3向上运动 刻的波形如图甲所示，此后，若经过 $$\frac { 3 } { 4 }$$ 周期开 B.质点5的回复力为零 始计时，则图乙描述的可能是 () C.质点6的加速度向下 y D.质点9的振幅为零 ab 3.(多选)(2025·雅安市 d t 期末)取一条较长的软 甲 绳，用手握住一端(O 乙 点)连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横 A.a处质点的振动图像 波.已知O点完成一次全振动所用的时间 B.b处质点的振动图像 为T，某一时刻的波形如图所示，绳上a、b C.c处质点的振动图像 两点均处于平衡位置，下列说法正确的是 D.d处质点的振动图像 () 7.一列简谐波在某时 ty/cm A.此时a、b两点振动方向相同 刻的波形图如图所 B.此时 a 、b两点的振动方向相反 x/m 示，已知图中质点b C.再经 $$\frac { T } { 4 } ， b$$ 质点将运动到波 的起振时刻比质点 a 延迟了0.5s，b、c平衡 位置间的距离为5 m，以下说法正确的是 D.再经 质点将运动到b质点位置 () ·52 · =0022 富二物理 A.此列波的波长为2.5m 二、非选择题 B.此列波的频率为2Hz 10.一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的 C.此列波的波速为2.5m/s 波形图如图甲所示，图乙表示平衡位置为 D.此列波的传播方向沿x轴正方向 x=1.0m的质点P的振动图像.求： 8.(多选)小强用一材质均匀的细绳探究简谐 y/cm +y/cm 10- 波的特性，他使x=7m处的质点S沿y轴 0 0 1.0 12.03.0x/m 0.2 0.4t/s 方向振动，完成两次频率不同的全振动，形 -10- -10--- 成以S为波源的简谐横波.t=0时波形1、 匆 乙 波形2如图所示，此时波刚好传到x=1m (1)波的波长和振幅A; 处的质点P,且x=5m处的质点Q恰好处 (2)请判断这列波的传播方向，并计算该简 于平衡位置.t=0.1s时质点P第一次出现 谐横波传播速度v的大小； 在波峰位置，则 (3)0~0.7s内质点Q运动的路程s. ↑y/cm 5 2 P 67 x/m A.质点P开始振动的方向沿y轴负方向 B.波形1对应的波速为v,=10m/s C.波形2对应的周期为T2=0.2s D.波形2对应的波速为2=5m/s 9.(多选)如图所示，图(a)为一列简谐横波在t =0.1s时刻的波形图，Q是平衡位置为x =4m处的质点，图(b)为质点Q的振动图 像，则下列说法正确的是 y/cm 10 81012x/m 0.1 0.20.3t/s -10 (a) (b) A.该波的周期是0.1s B.该波的传播速度为40m/s C.该波沿x轴正方向传播 D.t=0.4s时，质点P的速度方向向下 ·53· 飞曼快乐假期 00= 11.如图所示，实线是一列简谐横波在某时刻 12.一列简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上 的波形图，经过△t=0.2s后这列波的图 的两质点，如图甲是质点V的振动图像， 像如图中虚线所示.求： 图乙中实线是t=3.0s时的波形图，质点 y/cm M位于x=8m处，虚线是经过△t时间后 的波形图（其中△t>0),图中两波峰间的 x/m 距离△x=7.0m,求： y/cm ty/cm,△x=7.0m (1)这列波的波长及振幅； 3.0 4.56.0t/s .8/10x/m (2)若这列波沿x轴负方向传播，该波的波 甲 速的最小值； (1)波速大小和方向； (3)若波速等于45m/s,则波沿哪个方向 (2)时间△t; 传播. ·54· =0022 (3)从实线时刻算起，质点M第11次到达 高考冲浪 y=2.5cm所需时间. (2024·湖南卷)如图，健身者在公园以每分 钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳 自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传 播的简谐横波.长绳上A、B两点平衡位置 相距6m,t。时刻A点位于波谷，B点位于 波峰，两者之间还有一个波谷.下列说法正 确的是 A.波长为3m B.波速为12m/s C.t。十0.25s时刻，B点速度为0 D.t。十0.50s时刻，A点速度为0 【《益智欢乐谷 声波的应用与发展 以超声为工具，来检 验、测量或控制各种非声 学量及其变化的超声检 测和控制技术已得到广 泛的应用.用超声波易于获得指向性极好的定 向声束，加上超声波能在不透光材料中传播， 因此它已广泛地用于各种材料的无损探伤、测 厚、测距、医学诊断和成像等.当前，超声检测 这方面的新研究和新应用仍在不断地出现，例 如声发射技术和超声全息等 超声处理是通过超声对物质的作用来改 变或加速改变物质的某些物理、化学、生物特 性或状态的技术.由于使用适当的换能器可产 生大功率的超声波，而通过聚焦、增幅杆等方 法，还可获得高声强的超声，加上液体中的空 化现象，使得利用超声进行加工、清洗、焊接、 乳化、粉碎、脱气、促进化学反应、医疗以及种 子处理等，已经广泛地应用于工业、农业、医学 卫生等各个领域，并还在继续发展.但很多应 用机理至今尚未搞清，有待深入研究. ·55·