3.2 波的描述 基础练习卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

波的描述基础练习卷 一、单选题 1．如图是某时刻水滴持续从屋檐滴落到积水水面形成水波的波形图。已知该水波的波速为4cm/s。则水波的周期为（　　） A．2s B．1s C．0.5s D．0.25s 2．用手握住细绳A端持续上下振动，在绳上形成一列简谐横波。某时刻波形如图所示，则该时刻绳上（    ） A．质点B的速度不为零 B．质点C的加速度为零 C．质点C、E的速度相同 D．质点B、D的加速度相同 3．某同学在练声时的发音频率为f，发出的声波传播速度为v。下列说法正确的是（　　） A．声波的频率越高传播速度越大 B．声波的波长为 C．声波的传播速度与波源有关 D．声波的频率由波源决定 4．振源从0时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为。时绳上形成的波形如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．此时质点向上运动 B．0到内质点经过的路程为 C．0到内质点发生的位移为 D．这列波的周期为 5．为了理解绳波的传播特点，某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动，某时刻绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点，下列说法正确的是（　　） A．a质点的加速度正在减小 B．a质点的速度正在减小 C．b质点的加速度正在增大 D．b质点的速度正在减小 6．一列声波从空气传入水中时，波长（　　） A．变长 B．变短 C．不变 D．无法确定 7．将一石子扔向平静的水面，形成的水波沿水面向四周传播。从石子落水开始计时，以石子落入水面的位置为坐标原点O，时波刚好传播到点，点的横坐标为间的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．坐标原点处的水波起振方向竖直向下 B．该机械波的波长为 C．该机械波的波速为 D．该机械波的周期为 8．抖绳运动正走进大众的生活。一健身爱好者手握绳子左端，上下抖动，形成沿x轴正方向传播的绳波（可近似看成横波），a、b为绳上的两个质点，某时刻部分绳波的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该时刻a质点沿y轴正方向运动 B．该时刻b质点的速度大于a质点的速度 C．该时刻a、b两质点的加速度方向相同 D．从该时刻开始，b质点在接下来的四分之一周期内通过的路程等于A 9．取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的图像如图所示，相距2m的a、b两个质点位于平衡位置，波速为2m/s。则（　　） A．该绳波为纵波 B．点经1s运动到点 C．手抖动变快，波长变短 D．点的速度一定为2m/s 10．介质中坐标原点O处的波源在时刻开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，时刻传到L处，波形如图。下列描述处质点的振动图像是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 11．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时的波形图，N、P、Q为介质中平衡位置在、和处的三个质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该简谐横波沿x轴正方向传播 B．质点Q的振动周期为 C．该波在介质中的传播速率为 D．时，质点N回到平衡位置，且速度方向沿y轴正方向 12．关于机械波的传播，下列说法正确的是（　　） A．机械波可以在真空中传播 B．机械波需要介质才能传播 C．机械波的传播速度与介质有关 D．机械波的传播速度与频率有关 13．一列简谐横波在某均匀介质中沿轴传播时，某一时刻的波形如图所示，此时、两质点处于平衡位置，则下列说法正确的是（　　） A．质点比质点振动的周期长 B．质点与质点振动的周期相等 C．质点与质点振动方向相同 D．经过一个周期后质点与质点相遇 14．一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图，图（b）是介质中位于处的质点的振动图像，则该列波在时刻的波形图可能是（   ） A． B． C． D． 15．如图所示为一列简谐横波的波形图，时刻的波形图如图中的实线所示，此时平衡位置为处的质点的振动方向沿y轴的正方向，经过时间（小于一个周期）的波形图如图中虚线所示。已知波速为，下列说法正确的是（　　） A．波的传播方向沿x轴的正方向 B．波的传播方向沿x轴的负方向 C． D． 三、解答题 16．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=10m/s，波长为λ=2m，求： (1)波的周期； (2)波的频率。 17．如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，其波长为5m，图中实线和虚线分别表示t时刻和时刻的波形图，已知，图中P、Q是位于x轴上的两点，间距为1m。 (1)若波向右传，求波的周期可能值； (2)若波向左传，求波的波速可能值； (3)若波的传播速度为19m/s，判断波的传播方向。 18．一条小船（可视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了30次全振动，时刻海浪的波形图如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动。求： (1)海浪传播的速度大小； (2)从时刻开始计时，经过1min内小船通过的路程。 19．如图所示，实线是一列正弦波在时刻的波形图，虚线是该列波在时的波形图。质点P（图中未画出）是该列波上平衡位置在处的一点，若时刻P点向下振动，求： (1)该列波的最小波速； (2)质点P在到这段时间内至少完成了多少次全振动。 20．一片树叶漂浮在黄河水面上，虽然水面上的波正平稳地以的速率向着岸边传播，但该树叶并不向岸边靠近。若从第1个波峰到第11个波峰通过树叶的时间间隔为，求： (1)该水波的周期T； (2)该水波的波长。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 波的描述基础练习卷 一、单选题 1．如图是某时刻水滴持续从屋檐滴落到积水水面形成水波的波形图。已知该水波的波速为4cm/s。则水波的周期为（　　） A．2s B．1s C．0.5s D．0.25s 【答案】C 【详解】由图可知，该水波的波长为 则周期为 故选C。 2．用手握住细绳A端持续上下振动，在绳上形成一列简谐横波。某时刻波形如图所示，则该时刻绳上（    ） A．质点B的速度不为零 B．质点C的加速度为零 C．质点C、E的速度相同 D．质点B、D的加速度相同 【答案】B 【详解】A．质点B在波峰，加速度最大，速度为0，故A错误； B．质点C在平衡位置，速度最大，加速度为0，故B正确； C．质点C的速度竖直向上，质点E的速度竖直向下，方向不同，故C错误； D．质点B的加速度竖直向下，质点D的加速度竖直向上，方向不同，故D错误。 故选B。 3．某同学在练声时的发音频率为f，发出的声波传播速度为v。下列说法正确的是（　　） A．声波的频率越高传播速度越大 B．声波的波长为 C．声波的传播速度与波源有关 D．声波的频率由波源决定 【答案】D 【详解】根据声波的基本性质，波速、频率和波长满足关系式。声波的传播速度取决于介质，频率由波源决定。 A．声波的传播速度与频率无关，只取决于介质（如空气、水等），故A错误； B．由 可得波长，而非，故B错误； C．声波的传播速度与波源无关，仅由介质决定，故C错误； D．声波的频率由波源的振动频率决定，故D正确。 故选D。 4．振源从0时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为。时绳上形成的波形如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．此时质点向上运动 B．0到内质点经过的路程为 C．0到内质点发生的位移为 D．这列波的周期为 【答案】D 【详解】AD．由题意可知波向右传播，传播了一个周期对应的距离，所以这列波的周期为，细绳上所有点的起振方向与振源相同，起振方向向下，则质点此时向下运动，故A错误，D正确； B．0到内质点振动了一个周期的时间则经过的距离为，故B错误； C．时，质点又回到了平衡位置，则0到内质点发生的位移为0，故C错误。 故选D。 5．为了理解绳波的传播特点，某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动，某时刻绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点，下列说法正确的是（　　） A．a质点的加速度正在减小 B．a质点的速度正在减小 C．b质点的加速度正在增大 D．b质点的速度正在减小 【答案】A 【详解】绳波从左向右传播，据质点振动的前带后，后跟前关系，a质点向下振动、b质点向上振动，即都向平衡位置运动，位移减小，加速度减小，速度增大。 故选A。 【点睛】 6．一列声波从空气传入水中时，波长（　　） A．变长 B．变短 C．不变 D．无法确定 【答案】A 【详解】声波从空气进入水中时，频率不变，波速增大，由公式可知波长变长。 故选A。 7．将一石子扔向平静的水面，形成的水波沿水面向四周传播。从石子落水开始计时，以石子落入水面的位置为坐标原点O，时波刚好传播到点，点的横坐标为间的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．坐标原点处的水波起振方向竖直向下 B．该机械波的波长为 C．该机械波的波速为 D．该机械波的周期为 【答案】C 【详解】A．当波传到点时，要重复前面质点的运动，可知将向上运动，即坐标原点处的水波起振方向竖直向上，A错误； B．如图所示，可知该机械波的波长为，B错误； C．由 解得，C正确； D．由 其中 解得，D错误。 故选C。 8．抖绳运动正走进大众的生活。一健身爱好者手握绳子左端，上下抖动，形成沿x轴正方向传播的绳波（可近似看成横波），a、b为绳上的两个质点，某时刻部分绳波的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该时刻a质点沿y轴正方向运动 B．该时刻b质点的速度大于a质点的速度 C．该时刻a、b两质点的加速度方向相同 D．从该时刻开始，b质点在接下来的四分之一周期内通过的路程等于A 【答案】A 【详解】A．结合题意，根据“上、下坡”法可知，该时刻a质点沿y轴正方向运动，故A正确； B．由图可知，该时刻a、b质点都向平衡位置振动，而b质点处在离平衡位置更远地方，b质点的速度小于a质点的速度，故B错误； C．由图可知，a质点从负方向朝平衡位置振动，b质点从正方向朝平衡位置振动，二者加速度方向相反，故C错误； D．由图可知，从该时刻开始，b质点在接下来的四分之一周期内通过的路程小于A，故D错误。 故选A。 9．取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的图像如图所示，相距2m的a、b两个质点位于平衡位置，波速为2m/s。则（　　） A．该绳波为纵波 B．点经1s运动到点 C．手抖动变快，波长变短 D．点的速度一定为2m/s 【答案】C 【详解】A．由图可知，传播方向与振动方向垂直，是横波，故A错误； B．质点不随波迁移，故B错误； C．手抖动变快，则波的频率变大，波速不变，根据可知，波长变短，故C正确； D．点上下做简谐运动，速度一直改变，故D错误。 故选C。 10．介质中坐标原点O处的波源在时刻开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，时刻传到L处，波形如图。下列描述处质点的振动图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．从波形图可以看出，，时刻传到处，说明，简谐波沿x轴正向传播，根据波动和振动关系可知：在时刻处质点的运动方向和波源在时刻的运动方向相同是沿y轴的负方向的，即每一个质点的起振方向都是沿y轴的负方向的，故AB错误； CD． 由于，说明在的时间内处质点没有振动，所以在时刻处质点的振动时间是 即 即振动图像中时刻前有少于2个多于个的完整波形，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 11．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时的波形图，N、P、Q为介质中平衡位置在、和处的三个质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该简谐横波沿x轴正方向传播 B．质点Q的振动周期为 C．该波在介质中的传播速率为 D．时，质点N回到平衡位置，且速度方向沿y轴正方向 【答案】AB 【详解】A．根据题图乙可知，时质点Q经平衡位置向y轴正方向运动，根据平移法可判断，波向x轴正方向传播，A正确； B C．由题图甲可知波长，由题图乙可知周期，则波速，B正确、C错误； D．根据前面分析知波向x轴正方向传播，时，质点N到达波谷，D错误。 故选AB。 12．关于机械波的传播，下列说法正确的是（　　） A．机械波可以在真空中传播 B．机械波需要介质才能传播 C．机械波的传播速度与介质有关 D．机械波的传播速度与频率有关 【答案】BC 【详解】AB．机械波传播需要介质，不能在真空中传播，A错误，B正确； CD．机械波的传播速度与介质有关，与波的频率无关，C正确，D错误。 故选BC。 13．一列简谐横波在某均匀介质中沿轴传播时，某一时刻的波形如图所示，此时、两质点处于平衡位置，则下列说法正确的是（　　） A．质点比质点振动的周期长 B．质点与质点振动的周期相等 C．质点与质点振动方向相同 D．经过一个周期后质点与质点相遇 【答案】BC 【详解】AB．、是同一列简谐波上的两质点，简谐波的波长和波速恒定，则根据可知振动周期相等。故A错误，B正确； C．由图像可知，、两点相差一个完整的周期，则两点振动情况完全一致。故C正确； D．机械波上的各个质点只在自己的平衡位置上下振动，不会随波迁移，质点与质点不会相遇。故D错误。 故选BC。 14．一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图，图（b）是介质中位于处的质点的振动图像，则该列波在时刻的波形图可能是（   ） A． B． C． D． 【答案】AB 【详解】由图（b）知，周期 波在一个周期内传播的距离是一个波长，因0.3-1.2s内经历时间 则波形向右或向左平移，与向右或向左平移的波形相同，所以A图和B图是可能的，故AB正确，CD错误。 故选AB。 15．如图所示为一列简谐横波的波形图，时刻的波形图如图中的实线所示，此时平衡位置为处的质点的振动方向沿y轴的正方向，经过时间（小于一个周期）的波形图如图中虚线所示。已知波速为，下列说法正确的是（　　） A．波的传播方向沿x轴的正方向 B．波的传播方向沿x轴的负方向 C． D． 【答案】AC 【详解】AB．因为时刻平衡位置为处的质点的振动方向沿y轴的正方向，根据“同侧法”可知，波的传播方向沿x轴的正方向，故A正确，B错误； CD．由题意可知，时间内，波传播的距离为 所以 故C正确，D错误。 故选AC。 三、解答题 16．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=10m/s，波长为λ=2m，求： (1)波的周期； (2)波的频率。 【答案】(1)T=0.2s (2)f=5Hz 【详解】（1）波的周期 （2）波的频率 17．如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，其波长为5m，图中实线和虚线分别表示t时刻和时刻的波形图，已知，图中P、Q是位于x轴上的两点，间距为1m。 (1)若波向右传，求波的周期可能值； (2)若波向左传，求波的波速可能值； (3)若波的传播速度为19m/s，判断波的传播方向。 【答案】(1) (2) (3)向左传播 【详解】（1）波向右传播，考虑到波传播的周期性，则波在时间内传播的距离为 又由于，所以波的传播速度为 因为波长是5m，则波的周期为 （2）波向左传播，考虑到波传播的周期性，则传播距离为 又由于，所以波的传播速度为 （3）若波的传播速度为19m/s，则在内传播的距离为 分别代入上面两种情况下波的传播距离公式中，可知正好满足中n=3的情况，所以波向左传播。 18．一条小船（可视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了30次全振动，时刻海浪的波形图如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动。求： (1)海浪传播的速度大小； (2)从时刻开始计时，经过1min内小船通过的路程。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小船在1min内完成了30次全振动 则小船的振动周期 由题图可知，海浪机械波的波长 则海浪传播的速度大小 （2）由题图可知，海浪机械波的振幅 小船从时刻开始，经过一个周期振动的路程为4个振幅A，故1min内小船通过的路程 19．如图所示，实线是一列正弦波在时刻的波形图，虚线是该列波在时的波形图。质点P（图中未画出）是该列波上平衡位置在处的一点，若时刻P点向下振动，求： (1)该列波的最小波速； (2)质点P在到这段时间内至少完成了多少次全振动。 【答案】(1)12cm/s (2)1521次 【详解】（1）由波形图可知波长为，则个波长 若时刻P点向下振动，则波沿x轴负向传播，则在1s内传播的距离为 波速为（） 当时，，可知这列波的最小波速是12cm/s。 （2）波的周期为，最大周期为， 可知 即质点P在到这段时间内至少完成了1521次全振动。 20．一片树叶漂浮在黄河水面上，虽然水面上的波正平稳地以的速率向着岸边传播，但该树叶并不向岸边靠近。若从第1个波峰到第11个波峰通过树叶的时间间隔为，求： (1)该水波的周期T； (2)该水波的波长。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可得 解得 （2）根据波长、周期、波速的关系，可得 代入数据解得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $