3.1波的形成【4大题型】(专题训练)-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
2026-03-03
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 1. 波的形成 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 波的形成 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.66 MB |
| 发布时间 | 2026-03-03 |
| 更新时间 | 2026-03-03 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56645718.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.1波的形成(专题训练)
【考点1 机械波及其形成】 1
【考点2 通过绳波理解波产生的过程】 4
【考点3 横波和纵波】 7
【考点4 机械振动和机械波的】 10
【考点1 】
1.关于机械波,下列说法正确的是( )
A.机械波传播的是振动形式和能量
B.机械波传播的是介质本身
C.机械波传播的是振动形式,不传播能量
D.机械波传播的是能量,不传播振动形式
【答案】A
【详解】机械波传播的是振动形式和能量,介质中的质点只在自己平衡位置附近振动,而不随波迁移。
故选A。
2.关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是( )
A.波的传播速度就是质点的振动速度
B.介质中有机械波传播时,介质中的某点会随波迁移
C.在波的传播中,后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是振动频率会减小
D.发声体振动后,产生的声波在空气中传播,形成声波的质点分布不均匀
【答案】D
【详解】A.波的传播速度和振动速度是不同的概念,故A错误;
B.波传播过程中,传播的是形式和能量,振动质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波的传播发生迁移,故B错误;
C.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后而已,振动频率都等于波的频率,都相同,故C错误;
D.发声体振动时在空气中产生的声波是纵波,纵波的波形是疏密相间的,故D正确。
故选D。
3.多姿多彩的波点缀着人类的生活。下列关于机械波的说法正确的是( )
A.波的频率与波速无关
B.两个相邻且均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长
C.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同
D.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,是利用波的折射原理
【答案】A
【详解】A.波的频率由波源所决定,波速由介质所决定,故频率与波速无关,故A正确;
B.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B错误;
C.质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,叫作纵波,所以质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反,故C错误;
D.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,是利用波的反射原理,故D错误。
故选A。
4.白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述,下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是( )
A.用力拨动琴弦,可以增大琴声的响度
B.琴声的音调越高,在空气中的传播速度越快
C.琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息
D.琴声通过空气传入诗人的耳朵
【答案】B
【详解】A.用力拨动琴弦,增大了琴弦的振动幅度,因此提高了琴声的振幅,从而提高了声音的响度,故A正确;
B.声音的传播速度与介质和温度有关,与琴声的音调、响度、音色均无关,故B错误;
C.琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息,故C正确;
D.琴声属于机械波,在传播中需要介质,则其通过空气传入诗人的耳朵,故D正确。
本题选择错误的,故选B。
5.(多选)下列说法中正确的是( )
A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波
B.虽然横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,但横波、纵波可能沿同一方向传播
C.波源的频率越大,它产生的机械波传播得越快
D.只要发生机械振动均可形成机械波
【答案】AB
【详解】A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波,故A正确;
B.虽然横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,但横波、纵波可能沿同一方向传播,故B正确;
C.机械波传播速度由介质决定,与波源的频率无关,故C错误;
D.要形成机械波除了有机械振动外、还需要传播介质,故D错误。
故选AB。
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.机械波可在真空中传播
B.当一列声波从空气中传入水中时,频率不变
C.当机械波从一端传播到另一端时,途中的质点不会沿着波的传播方向迁移
D.机械波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
【答案】BC
【详解】A.机械波只能在介质中传播,不可在真空中传播,选项A错误;
B.当一列声波从空气中传入水中时,频率不变,选项B正确;
C.当机械波从一端传播到另一端时,途中的质点只能在自己平衡位置上下振动,而不会沿着波的传播方向迁移,选项C正确;
D.机械波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两个不同的概念,质点做的是简谐振动,振动速度不断变化,而波在同种介质中传播的速度是不变的,选项D错误。
故选BC。
7.(多选)关于机械波的形成与传播,下列说法中正确的是( )
A.物体做机械振动,不一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一步
C.参与振动的质点都有相同的频率
D.机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递
【答案】ABC
【详解】A.机械波的形成必须具备两个条件:波源和介质,若只有物体做机械振动,而其周围没有传播这种振动的介质,远处的质点不可能振动起来形成机械波,A正确;
BC.先振动的质点带动与它相邻的后振动的质点,将振动传播开来,所以后一质点总是落后前一质点,但振动频率相同,BC正确;
D.形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动,并没有随波迁移,离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的,D错误。
故选ABC。
8.2022年北京冬奥会开幕式上,在国旗传递时,一个小男孩用小号吹奏的《我和我的祖国》旋律响彻全场。小号是利用空气柱 发声的,号声通过 传入现场观众耳中。
【答案】 振动 空气
【详解】[1][2]小号是利用空气柱的振动发声的,号声通过空气为介质传入弦长观众耳中。
【考点2 通过绳波理解波产生的过程】
9.如图所示,为了观察波的产生与传播,某同学用手握住一条较长软绳的左端上下抖动,让绳左端做简谐运动,绳上形成一列简谐横波,A为绳上一标记点。现仅增大抖动频率,则( )
A.A点振动周期变大 B.A点振幅变大
C.波速变小 D.波长变小
【答案】D
【详解】A.质点A做受迫振动的频率等于波源的频率,增大抖动频率则A的振动频率增大,由可知A点振动周期变小,故A错误;
B.振幅由波源的抖动幅度决定,仅增大抖动频率,而振幅不变,故B错误;
C.机械波的波速由介质决定,在同一介质绳上,即使增加抖动频率,波速也不会改变,故C错误;
D.因波速不变,由可知,频率增大时,波长会减小,故D正确。
故选D。
10.如图所示,用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的部分波形如图所示,绳上两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是( )
A.绳上c点的振动方向向下
B.若增加抖动频率,波长会减小
C.经过一个周期,a质点运动到b质点位置
D.从手抖动开始质点b完成的全振动次数比质点a多
【答案】B
【详解】A.简谐波向右传播,根据“上、下坡法”可知,c点的振动方向向上,故A错误;
B.由于机械波传播的速度不变(由介质决定),根据可知,若增加抖动频率,波长会减小,故B正确;
C.简谐波传播过程,质点仅在平衡位置附近振动,不会发生迁移,故C错误;
D.波从手的振动处向右传播,a比b更靠近振源,因此从手抖动开始质点b完成的全振动次数比质点a少,故D错误。
故选B。
11.在一条软绳上选18个等间距的质点,质点1在外力作用下首先向上振动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图示可知,下列说法中正确的是( )
A.每个质点均在其平衡位置附近自由振动
B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动
C.绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,振动周期都相同
D.绳上波的传播过程也是能量的传递过程,每个质点均做等幅振动,故每个质点的机械能守恒
【答案】C
【详解】A.质点1带动质点2是利用绳子上质点间的弹力实现的,因此每个质点均做受迫振动,A错误;
B.每个质点开始振动后,只在竖直方向做简谐运动,水平方向上不随波迁移,B错误;
C.绳子上每一个质点的起振方向都相同,振动周期等于波源振动周期,C正确;
D.波的传播过程也是能量的传递过程,所受合力不为零,虽然每个质点均做等幅振动,但是每个质点的机械能并不守恒,D错误;
故选C。
12.某同学研究绳波的形成,取一条较长的软绳,用手握住一端水平拉直后,沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后,观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波,下列判断正确的是( )
A.波形甲的振幅比波形乙大 B.波形甲的周期比波形乙大
C.波形甲的形成时间比波形乙早 D.波形甲的起振方向与波形乙相同
【答案】B
【详解】A.由图可知波形甲的振幅比波形乙小,A错误;
B.甲乙两绳波在同一介质中传播,波速相等,波形甲的波长比波形乙的大,根据,波形甲的周期大于波形乙的周期,B正确;
C.波形乙的形成时间比波形甲早,C错误;
D.波形甲的起振方向向下,波形乙的起振方向向上,D错误。
故选B。
13.(多选)在一条软绳上选个等间距的质点,质点在外力作用下首先向上振动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图可知,下列正确的是( )
A.质点带动质点是利用绳上质点间的弹力实现的,因此每个质点均做受迫振动
B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动
C.绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,振动周期都相同
D.绳上波的传播过程也是能量的传递过程,每个质点均做等幅振动,故每个质点的机械能守恒
【答案】AC
【详解】
AC.机械波的形成原因是质点间的相互作用,前一质点带动后一质点,后一质点重复前一质点的振动,每个质点都做受迫振动,振动的周期都相同,所以质点是被质点1对它的弹力带动起来的,由图可知绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,故AC正确;
B.质点只能在平衡位置附近振动,不能沿绳传递,故B错误;
D.绳上波的传播过程也是能量的传递过程,每个质点均做等幅的受迫振动,故每个质点的机械能不守恒,故D错误。
故选AC。
14.(多选)手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成沿水平传播的简谐波,P、Q为绳上的两点,t=0时O点由平衡位置出发开始振动,至t1时刻恰好完成两次全振动,绳上OQ间形成如图所示的波形(Q点之后的波形未画出),则( )
A.t1时刻之前Q点始终静止 B.t1时刻P点运动方向向上
C.t1时刻P点刚好完成一次全振动 D.t=0时刻O点运动方向向下
【答案】CD
【详解】A.因为至t1时刻O点已完成两次全振动,从图可知,此时Q点已经开始振动,故A错误;
B.由于运动方向是从O到Q,因此P点的运动方向向下,故B错误;
C.因为P点处在两个振动周期的中间点,因此t1时刻P点刚好完成一次全振动,故C正确;
D.根据图像可知,t=0时O点运动方向向下,故D正确。
故选CD。
15.取一条较长的软绳,用手握住一端(O点)连续上下抖动,在绳上形成一列简谐横波。已知O点完成一次全振动所用的时间为T,某一时刻的波形如图所示,绳上a、b两点均处于平衡位置,则a、b两点振动方向 (填“相同”“相反”或“无法确定”),再经 时间(填写一个周期内的时间),b质点将运动到波峰位置。
【答案】 相反
【详解】[1]根据波的传播规律,利用带动法,可知,a点在向下运动,b点在向上运动,a、b两点振动方向相反;
[2]由图可知b点在向上运动,再经,b质点将运动到波峰位置。
【考点3 】
16.关于机械波的描述,下列说法中正确的是( )
A.机械波的传播速度即波源的振动速度
B.机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直
C.机械波不仅能传递能量,参与振动的质点也以波速随波迁移
D.机械波在介质中传播的频率等于振源的振动频率,与介质性质无关
【答案】D
【详解】A.机械波的传播速度与波源的振动速度是两个不同的概念,两者不相同,选项A错误;
B.横波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直,纵波中各质点的振动方向与机械波的传播方向平行,选项B错误;
C.机械波能传递能量,但是参与振动的质点不会随波迁移,选项C错误;
D.机械波在介质中传播的频率等于振源的振动频率,与介质性质无关,选项D正确。
故选D。
17.车载雷达系统可以发出激光和超声波信号,其中( )
A.仅激光是横波 B.激光与超声波都是横波
C.仅超声波是横波 D.激光与超声波都不是横波
【答案】A
【详解】车载雷达系统发出的激光是电磁波是横波,超声波一般来说在气体和液体传播时为纵波。
故选A。
18.地震波既有纵波也有横波,若某地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度,则震源正上方的房屋( )
A.同时上下振动和左右摇动 B.先左右摇动后上下振动
C.先上下振动后左右摇动 D.只上下振动
【答案】C
【详解】纵波振动方向与波的传播方向一致,横波振动方向与波的传播方向相互垂直,由于纵波传播得快,地震发生时纵波先到达震源正上方,震源正上方房屋先上下振动后左右摇动,C正确。
故选C。
19.某同学设计了如图所示的地震测量装置,水平方向X和竖直方向Y的构造相同.地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.地震中,假定震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s开始振动,则下列说法正确的是( )
A.两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0 B.X方向传感器接收到的是纵波振动
C.该地震波的振动周期是0.1s D.该次地震中心与测试点距离10km
【答案】C
【详解】A.Y方向的重球处于平衡位置时弹簧弹力等于重球的重力,故A错误;
B.纵波的传播速度较快,根据题意经过0.5s后X方向上位移传感器也开始出现图像,所以X方向传感器接收到的是横波振动,故B错误;
C.根据Y方向的振动图象可知
解得
故C正确;
D.根据题意可知
该次地震中心与测试点距离为
故D错误。
故选C。
20.(多选)横波和纵波的区别是( )
A.横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,纵波中质点的振动方向与波的传播方向相同或相反
B.纵波不能在空气中传播
C.横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部
D.横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
【答案】AC
【详解】AD.横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,纵波中质点的振动方向与波的传播方向在一条线上,相同或相反,故A正确,D错误;
B.纵波能在空气中传播,如声音,故B错误;
C.横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部,故C正确。
故选AC。
21.(多选)蜻蜓在水中“点水”激起的波纹,俗称“蜻蜓点水”,一只蜻蜓在平静的水面上匀速飞行时,两次点水后在水面上激起的波纹,俯视看其形状如图所示,由图可分析出( )
A.蜻蜓是向左飞行的
B.蜻蜓是向右飞行的
C.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小
D.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大
【答案】BD
【详解】AB.根据图示,蜻蜓连续两次点水过程中激起的波纹,圆圈越小,则时间越短,所以飞行方向则为从大圆到小圆,即蜻蜓的飞行方向向右,故A错误,B正确;
CD.若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同,那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上,而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动,所以每个圆都应该是内切的;然而图中02到01圆圈边线距离小于02半径,说明水波02运动了一段时间,01水波才到02圆心,则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大,故C错误,D正确;
故选BD。
22.一简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成,如图所示。在一次地震中,地震波中的横波和纵波传播速率分别为3.4km/s和6.8km/s,震源在地震仪下方,观察到两振子开始振动的时间相差5s,则 (选填“P”或“H”)振子先开始振动,震源距地震仪距离为 km。
【答案】 P 34
【详解】[1]纵波的速度快,纵波先到,所以P先开始振动,故填P;
[2]根据
解得
故填34。
【考点4 】
23.一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图所示,此后0.15秒时间内质点运动的路程为60厘米,则下列说法正确的是( )
A.这列波的周期是0.3秒,且波源开始振动时的速度沿y轴负方向
B.在秒时刻,波刚传播到质点处
C.质点P在0.45秒时刻第一次出现在波峰位置
D.质点B的振动方程为厘米
【答案】C
【详解】A.简谐横波沿轴正方向传播,则根据同侧法可知,质点沿轴负方向起振,则波源开始振动时的速度沿轴负方向,时间内质点运动的路程为,由题知,因此
则这列波的周期,故A错误;
B.由题图知简谐横波的波长,则波速
波刚传播到质点处的时刻为,故B错误;
C.质点第一次出现在波峰位置的时刻为,故C正确;
D.质点沿轴负方向起振,质点的振动方程为,故D错误。
故选C。
24.关于机械波和机械振动,下列说法正确的是( )
A.只要有机械振动,就一定有机械波
B.介质中质点的振幅就是机械波的波长
C.介质中质点的振动速度就是机械波的传播速度
D.在机械波的传播过程中,各个质点的振动周期均与波源的振动周期相等
【答案】D
【详解】A.机械波的形成需要波源和介质,仅有振动而无介质时无法形成波,故A错误;
B.振幅是质点振动的最大位移,波长是波在一个周期内传播的距离,二者概念不同,故B错误;
C.质点振动速度是质点往复运动的速度,波速是振动形式传播的速度,二者方向与大小均无必然联系,故C错误;
D.机械波传播时,介质中各质点做受迫振动,其周期由波源决定,与波源振动周期相等,故D正确。
故选D。
25.关于机械振动和机械波,下列说法正确的是( )
A.有机械波一定有机械振动
B.质点振动的速度就是波的传播速度
C.一列机械波通过不同的介质时,周期会发生变化
D.机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递
【答案】A
【详解】A.机械波是振动的传播,存在波必然存在振动源,故A正确。
B.质点振动速度是质点自身往复运动的速度,而波速是振动状态传播的速度,两者物理意义不同,故B错误。
C.波的周期由波源振动周期决定,与介质无关,不同介质中波的周期不变,故C错误。
D.波传播过程中,质点仅在平衡位置附近振动,不随波迁移,但能量通过波传递,故D错误。
故选A。
26.如图,水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3…现使质点1在竖直方向做简谐振动,振动将沿绳向右传播,质点1起振方向向上,当振动传播到第13点时,质点1恰好完成一次全振动,此时质点9的运动情况是( )
A.加速度方向向上 B.加速度正在增大 C.速度正在减小 D.速度方向向下
【答案】D
【详解】由题,质点1的起振方向向上,介质中各质点起振方向均向上,波向右传播,画出1-13个质点间的波形如图所示
由图可以看出,质点9正在向下运动,速度方向向下,速度增大;位移减小,加速度也正在减小。
故选D。
27.(多选)在智能光纤通信实验室中,研究人员通过压电陶瓷在光纤左端施加周期性振动,产生沿光纤向右传播的简谐波。某时刻观测到的波形如实线所示,经过后波形变为虚线。已知两点间距离为,振动振幅为,且压电陶瓷持续振动后停止。下列说法正确的是( )
A.光纤左端初始振动方向向上 B.时间间隔为
C.该简谐波在光纤中的传播速度为 D.处的光纤质点振动的总路程为
【答案】AD
【详解】A.根据“上下坡法”:实线中右端质点处于“上坡段”,振动方向向上,与波源初始振动方向一致,故A正确;
BC.两点间距,由波形图可知此距离对应,即
解得
波传播的距离为,对应的时间为,则有,波形从实线到虚线向右移动了,所需时间为,波速,故BC错误;
D.处质点振动时间为。质点振动总路程公式
将,代入可得,故D正确。
故选AD。
28.(多选)下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是( )
A.有机械振动就一定有机械波
B.机械波中各质点振幅不一定相同(不考虑能量损失)
C.机械波中除波源外的各质点均做受迫振动
D.机械波中各质点振动周期相同
【答案】CD
【详解】A.有机械振动还需要介质才能形成机械波,故A错误;
B.不考虑能量损失,机械波中各质点的振幅一定与振源的振幅相同,故B错误;
C.机械波中除振源外的各质点均做受迫振动,故C正确;
D.机械波中各质点的振动周期都等于振源的振动周期,故振动周期相同,故D正确。
故选CD。
29.(多选)位置坐标的波源S在时刻从平衡位置开始向下运动,形成沿轴正、负两个方向传播的简谐横波,沿波传播方向上有间距均为的9个质点,位置坐标如图所示。时刻各质点均处于平衡位置,经0.3秒处的质点第一次具有正向最大速度,同时的质点开始振动,则下列法正确的是( )
A.波速为
B.和的两质点振动步调完全一致
C.时,的质点具有负向最大速度
D.时,的质点加速度正在减小
【答案】AB
【详解】A.设该波的波速为,周期为,根据题意可得
其中
,
联立解得
,
故A正确;
B.由于该波源形成沿轴正、负两个方向传播的简谐横波,则关于该波源对称的点的振动步调一致,故B正确;
C.该波从波源传播到处所需的时间为
则可知时处的质点才开始振动,且跟波源的起振方向相同,即从平衡位置开始向下振动,而
则可知时,的质点到达平衡位置,正向上振动,此刻该质点具有正向最大速度,故C错误;
D.波传播到处所用的时间为
则再经过,的质点正从平衡位置向正向最大位移处振动,而离平衡位置越远加速度越大,速度越小,即该质点得加速度正在增大,故D错误。
故选AB。
30.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图,该波的波速为,图中A是传播方向上的一个质点,用T表示该波的周期,则时刻质点A 处于波峰处;在时间内,质点A的加速度 变大。(均选填“一定”或“不一定”)
【答案】 不一定 一定
【详解】[1]若波沿x轴正向传播,则经过,质点A位于波峰;若波沿x轴负向传播,则经过,质点A位于波谷;则时刻质点不一定处于波峰处;
[2]在时间内,质点A从平衡位置向波峰或者波谷振动,则质点的加速度一定变大。
31.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时的波形,质点P从t=0时刻开始计时的振动方程为y=-4sinπt(cm),若该简谐横波的波速为v=12m/s。求:
(1)波的传播方向以及质点P的横坐标;
(2)t=1s到t=3.5s的时间内,坐标原点处的质点通过的路程。
【详解】(1)由质点P的振动方程y=-4sinπt(cm)
可知,t=1s时质点P正处在平衡位置向上振动,则波的传播方向沿x轴的正方向,该波的周期为
简谐横波的波长为
由图可知,质点P的横坐标值应为10m
(2)设坐标原点处质点的振动方程为
由图可知A=4cm
由图可知,t=1s时原点处质点的位移为y=2cm
t=3.5s时坐标原点处质点的位移为
又
则该时间内坐标原点处的质点通过的路程为
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3.1波的形成(专题训练)
【考点1 机械波及其形成】 1
【考点2 通过绳波理解波产生的过程】 2
【考点3 横波和纵波】 4
【考点4 机械振动和机械波的】 5
【考点1 】
1.关于机械波,下列说法正确的是( )
A.机械波传播的是振动形式和能量
B.机械波传播的是介质本身
C.机械波传播的是振动形式,不传播能量
D.机械波传播的是能量,不传播振动形式
2.关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是( )
A.波的传播速度就是质点的振动速度
B.介质中有机械波传播时,介质中的某点会随波迁移
C.在波的传播中,后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是振动频率会减小
D.发声体振动后,产生的声波在空气中传播,形成声波的质点分布不均匀
3.多姿多彩的波点缀着人类的生活。下列关于机械波的说法正确的是( )
A.波的频率与波速无关
B.两个相邻且均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长
C.对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向一定相同
D.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,是利用波的折射原理
4.白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述,下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是( )
A.用力拨动琴弦,可以增大琴声的响度
B.琴声的音调越高,在空气中的传播速度越快
C.琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息
D.琴声通过空气传入诗人的耳朵
5.(多选)下列说法中正确的是( )
A.同一波源在同一介质中形成的机械波中可同时具有横波和纵波
B.虽然横波、纵波的振动方向与波的传播方向的关系不同,但横波、纵波可能沿同一方向传播
C.波源的频率越大,它产生的机械波传播得越快
D.只要发生机械振动均可形成机械波
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.机械波可在真空中传播
B.当一列声波从空气中传入水中时,频率不变
C.当机械波从一端传播到另一端时,途中的质点不会沿着波的传播方向迁移
D.机械波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
7.(多选)关于机械波的形成与传播,下列说法中正确的是( )
A.物体做机械振动,不一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一步
C.参与振动的质点都有相同的频率
D.机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递
8.2022年北京冬奥会开幕式上,在国旗传递时,一个小男孩用小号吹奏的《我和我的祖国》旋律响彻全场。小号是利用空气柱 发声的,号声通过 传入现场观众耳中。
【考点2 通过绳波理解波产生的过程】
9.如图所示,为了观察波的产生与传播,某同学用手握住一条较长软绳的左端上下抖动,让绳左端做简谐运动,绳上形成一列简谐横波,A为绳上一标记点。现仅增大抖动频率,则( )
A.A点振动周期变大 B.A点振幅变大 C.波速变小 D.波长变小
10.如图所示,用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的部分波形如图所示,绳上两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是( )
A.绳上c点的振动方向向下 B.若增加抖动频率,波长会减小
C.经过一个周期,a质点运动到b质点位置D.从手抖动开始质点b完成的全振动次数比质点a多
11.在一条软绳上选18个等间距的质点,质点1在外力作用下首先向上振动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图示可知,下列说法中正确的是( )
A.每个质点均在其平衡位置附近自由振动
B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动
C.绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,振动周期都相同
D.绳上波的传播过程也是能量的传递过程,每个质点均做等幅振动,故每个质点的机械能守恒
12.某同学研究绳波的形成,取一条较长的软绳,用手握住一端水平拉直后,沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后,观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。关于两次形成的绳波,下列判断正确的是( )
A.波形甲的振幅比波形乙大 B.波形甲的周期比波形乙大
C.波形甲的形成时间比波形乙早 D.波形甲的起振方向与波形乙相同
13.(多选)在一条软绳上选个等间距的质点,质点在外力作用下首先向上振动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波,由波的形成及图可知,下列正确的是( )
A.质点带动质点是利用绳上质点间的弹力实现的,因此每个质点均做受迫振动
B.每个质点开始运动后,均在水平方向做匀速运动,在竖直方向做简谐运动
C.绳上的每一个质点开始振动时,方向都向上,振动周期都相同
D.绳上波的传播过程也是能量的传递过程,每个质点均做等幅振动,故每个质点的机械能守恒
14.(多选)手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成沿水平传播的简谐波,P、Q为绳上的两点,t=0时O点由平衡位置出发开始振动,至t1时刻恰好完成两次全振动,绳上OQ间形成如图所示的波形(Q点之后的波形未画出),则( )
A.t1时刻之前Q点始终静止 B.t1时刻P点运动方向向上
C.t1时刻P点刚好完成一次全振动 D.t=0时刻O点运动方向向下
15.取一条较长的软绳,用手握住一端(O点)连续上下抖动,在绳上形成一列简谐横波。已知O点完成一次全振动所用的时间为T,某一时刻的波形如图所示,绳上a、b两点均处于平衡位置,则a、b两点振动方向 (填“相同”“相反”或“无法确定”),再经 时间(填写一个周期内的时间),b质点将运动到波峰位置。
【考点3 】
16.关于机械波的描述,下列说法中正确的是( )
A.机械波的传播速度即波源的振动速度
B.机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直
C.机械波不仅能传递能量,参与振动的质点也以波速随波迁移
D.机械波在介质中传播的频率等于振源的振动频率,与介质性质无关
17.车载雷达系统可以发出激光和超声波信号,其中( )
A.仅激光是横波 B.激光与超声波都是横波
C.仅超声波是横波 D.激光与超声波都不是横波
18.地震波既有纵波也有横波,若某地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度,则震源正上方的房屋( )
A.同时上下振动和左右摇动 B.先左右摇动后上下振动
C.先上下振动后左右摇动 D.只上下振动
19.某同学设计了如图所示的地震测量装置,水平方向X和竖直方向Y的构造相同.地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.地震中,假定震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s开始振动,则下列说法正确的是( )
A.两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0 B.X方向传感器接收到的是纵波振动
C.该地震波的振动周期是0.1s D.该次地震中心与测试点距离10km
20.(多选)横波和纵波的区别是( )
A.横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,纵波中质点的振动方向与波的传播方向相同或相反
B.纵波不能在空气中传播
C.横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部
D.横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直
21.(多选)蜻蜓在水中“点水”激起的波纹,俗称“蜻蜓点水”,一只蜻蜓在平静的水面上匀速飞行时,两次点水后在水面上激起的波纹,俯视看其形状如图所示,由图可分析出( )
A.蜻蜓是向左飞行的 B.蜻蜓是向右飞行的
C.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小 D.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大
22.一简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成,如图所示。在一次地震中,地震波中的横波和纵波传播速率分别为3.4km/s和6.8km/s,震源在地震仪下方,观察到两振子开始振动的时间相差5s,则 (选填“P”或“H”)振子先开始振动,震源距地震仪距离为 km。
【考点4 】
23.一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图所示,此后0.15秒时间内质点运动的路程为60厘米,则下列说法正确的是( )
A.这列波的周期是0.3秒,且波源开始振动时的速度沿y轴负方向
B.在秒时刻,波刚传播到质点处
C.质点P在0.45秒时刻第一次出现在波峰位置
D.质点B的振动方程为厘米
24.关于机械波和机械振动,下列说法正确的是( )
A.只要有机械振动,就一定有机械波
B.介质中质点的振幅就是机械波的波长
C.介质中质点的振动速度就是机械波的传播速度
D.在机械波的传播过程中,各个质点的振动周期均与波源的振动周期相等
25.关于机械振动和机械波,下列说法正确的是( )
A.有机械波一定有机械振动
B.质点振动的速度就是波的传播速度
C.一列机械波通过不同的介质时,周期会发生变化
D.机械波是质点随波迁移,也是振动能量的传递
26.如图,水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3…现使质点1在竖直方向做简谐振动,振动将沿绳向右传播,质点1起振方向向上,当振动传播到第13点时,质点1恰好完成一次全振动,此时质点9的运动情况是( )
A.加速度方向向上 B.加速度正在增大 C.速度正在减小 D.速度方向向下
27.(多选)在智能光纤通信实验室中,研究人员通过压电陶瓷在光纤左端施加周期性振动,产生沿光纤向右传播的简谐波。某时刻观测到的波形如实线所示,经过后波形变为虚线。已知两点间距离为,振动振幅为,且压电陶瓷持续振动后停止。下列说法正确的是( )
A.光纤左端初始振动方向向上 B.时间间隔为
C.该简谐波在光纤中的传播速度为 D.处的光纤质点振动的总路程为
28.(多选)下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是( )
A.有机械振动就一定有机械波
B.机械波中各质点振幅不一定相同(不考虑能量损失)
C.机械波中除波源外的各质点均做受迫振动
D.机械波中各质点振动周期相同
29.(多选)位置坐标的波源S在时刻从平衡位置开始向下运动,形成沿轴正、负两个方向传播的简谐横波,沿波传播方向上有间距均为的9个质点,位置坐标如图所示。时刻各质点均处于平衡位置,经0.3秒处的质点第一次具有正向最大速度,同时的质点开始振动,则下列法正确的是( )
A.波速为
B.和的两质点振动步调完全一致
C.时,的质点具有负向最大速度
D.时,的质点加速度正在减小
30.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图,该波的波速为,图中A是传播方向上的一个质点,用T表示该波的周期,则时刻质点A 处于波峰处;在时间内,质点A的加速度 变大。(均选填“一定”或“不一定”)
31.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时的波形,质点P从t=0时刻开始计时的振动方程为y=-4sinπt(cm),若该简谐横波的波速为v=12m/s。求:
(1)波的传播方向以及质点P的横坐标;
(2)t=1s到t=3.5s的时间内,坐标原点处的质点通过的路程。
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