3.1 波的形成 拔高练习卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

波的形成拔高练习卷 一、单选题 1．如图（甲）所示小孩握住轻绳左端以T为周期持续上下抖动绳子，在绳上产生一段绳波。绳上每隔0.2m标记一个点，记为1、2、3……，质点1在手作用下在竖直方向带动2、3、4……各个质点依次上下振动，0、时刻各质点位置如图（乙）（丙）所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻质点5向下振动 B．一段时间后，小孩停止上下抖动，绳子上的波马上消失 C．由图（丙）时刻再经过质点9运动到平衡位置向下振动 D．此绳波向右传播，能量和运动形式自左向右传播，所以质点5随波谷向右传播 【答案】A 【详解】A．由题图丙可知，根据同侧法可知，时刻质点9向下起振，而沿波的传播方向上所有质点起振方向相同，且时刻波刚好传播到质点5，故质点5在质点4带动下向下起振，故A正确； B．一段时间后，小孩停止上下抖动，波源不再使绳子产生新的波动，但已经形成的波还会继续向右传播，不会马上消失，故B错误； C．由图丙所示时刻再经过时刻，质点9运动到平衡位置向上振动，故C错误； D．此绳波向右传播，能量和运动形式自左向右传播，但质点5只在其平衡位置附近振动，不会随波向右传播，故D错误。 故选A。 2．如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。时，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是（　　） A．时，质点5开始向下运动 B．时，质点3的加速度方向向上 C．从开始的一小段时间内，质点8的速度正在增大 D．从开始的一小段时间内，质点8的加速度正在增大 【答案】D 【详解】A．质点1为波源，波向右传播， 时，质点5开始振动，振动方向向上，故A错误； B．从图中可以看出时质点3的位移为正，所以回复力方向向下，加速度方向向下，故B错误； C．在时，质点8的振动和时质点4的振动一致，所以在时质点8向上振动，速度减小，故C错误； D．从开始的一小段时间内，质点8向上振动，位移增大，加速度也正在增大，故D正确； 故选D。 3．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。 4．如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知相邻编号的质点间距离为2 cm，t = 0时，质点1开始向上运动，t = 0.2 s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　） A．t = 0.8 s时，振动传到质点15处 B．t = 0.8 s时，质点9处于上方最大位移处 C．t = 0.8 s时，质点12正在向下运动 D．t = 0.8 s时，质点12的加速度方向向上 【答案】C 【详解】A．t = 0.2 s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，则振动周期 T = 4t = 0.8 s 相邻编号的质点间距离为2 cm，则波长 λ = 4 × 4 × 2 cm = 0.32 m，t = 0.8 s时，波传播的距离等于一个波长，则振动传到质点17处，A错误； BCD．作出此时的波形图如图所示，由图可知，质点9处于平衡位置处，质点12处于平衡位置上方，加速度方向向下，运动方向向下，C正确，BD错误。 故选C。 【点睛】 5．下列说法正确的是（　　） A．固有频率为3Hz的振子在5Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为5Hz B．单摆在做受迫振动时，当驱动力的频率大于其固有频率时，可以通过增大摆长来产生共振现象 C．我们熟悉的绳波、水波、声波，都是横波 D．机械波在介质中传播时，介质本身不随波传播，而且传播过程中介质不会获得能量 【答案】A 【详解】A．受迫振动的频率等于驱动力的频率，固有频率为3Hz的振子在5Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为5Hz，A正确； B．当驱动力的频率等于固有频率时发生共振；单摆在做受迫振动时，当驱动力的频率大于其固有频率时，单摆的频率为 ，增大摆长，固有频率减小，驱动力的频率不能等于固有频率，不可以通过增大摆长来产生共振现象，B错误； C．我们熟悉的声波是纵波，C错误； D．机械波在介质中传播时，介质本身不随波传播，传播过程中介质会获得能量，D错误。 故选A。 6．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（　　） A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．参与振动的质点振动的频率各不相同 C．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 D．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 【答案】D 【详解】A．只有振动形式在介质中传播，才形成机械波，故A错误； B．质点的振动频率都等于波的频率，都相同，故B错误； C．波传播过程中，传播的是形式和能量，波在传播的过程中，质点不随波迁移，故C错误； D．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，故D正确。 故选D。 7．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。 8．关于简谐波，下面说法中错误的是（    ） A．波动过程是能量传递的过程 B．波动过程是质点由近向远传递的过程 C．波动过程中质点本身不随波发生迁移 D．波动的产生需要两个条件，即波源和传播波的介质 【答案】B 【详解】A．波动过程是能量传递的过程，A正确，不符合题意。 BC．波动过程是振动形式由近向远传递的过程，质点只在平衡位置附近振动，质点本身不随波向远处迁移，B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．波动的产生需要两个条件，即一个是要有波源，再一个是要有传播波的介质，D正确，不符合题意； 故选B。 9．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体做机械振动，就一定会激发机械波 B．如果振源停止振动，它所引起的波动也立即停止 C．质点的振动方向总是垂直于波的传播方向 D．介质中每个质点开始振动的方向一定与振源开始振动的方向相同 【答案】D 【详解】A．形成机械波的条件是：一是有机械振动；二是有传播振动的介质。有机械振动不一定有机械波，还要有传播振动的介质，A错误； B．振源停止振动时，它引起的波在介质中仍继续向前传播，B错误； C．机械波有横波和纵波两类，对于横波，质点的振动方向总与波的传播方向垂直。对于纵波，质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。C错误； D．波在传播中介质的各点相互带动，所以介质中每个质点开始振动的方向一定与振源开始振动的方向相同，D正确。 故选D。 10．如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（　　） A．质点6开始振动时的运动方向向下 B．t＝时质点6的速度方向向下 C．t＝ 时质点10的运动方向向上 D．t＝T时质点16开始运动 【答案】C 【详解】A．介质中各质点开始振动时的振动方向和振源开始振动时的振动方向相同，A错误； B．经过t＝质点1回到平衡位置，质点9开始向上振动，质点5振动到正的最大位移处，根据带动法可知，质点6在平衡位置上方，向上振动，即速度的方向向上，B错误； C．t＝时质点1振动到负的最大位移处，质点13开始振动，5～13之间的质点在平衡位置上方，9～13之间的质点处于“下坡”段，由波形图“下坡上，上坡下”的推论可知，9～13之间的质点振动方向都向上，C正确； D．依题意，时，波刚好传播到质点，质点17开始运动，质点16已经向上振动了，D错误。 故选C。 二、多选题 11．如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为弹性绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。时质点1在外力作用下从平衡位置开始竖直向上做简谐运动，带动右边各个质点依次上下振动，经过四分之一周期，质点4开始振动。各质点的振动均为简谐运动，振幅为2cm，周期为T。下列说法正确的是（　　） A．时质点2的振动方向向上 B．时质点5的加速度方向向下 C．时质点9振动通过的路程为19cm D．时质点15已经3次到达过波峰 【答案】BD 【详解】A．经过四分之一周期，质点4开始振动，即经过质点2开始振动，又经过质点2的振动方向向下，故A错误； B．经过质点5开始振动，又经过质点5在平衡位置上方向下振动，可知其加速度方向向下，故B正确； C．经过质点9开始振动，又经过，可知振动通过的路程为，故C错误； D．经过质点15开始振动，又经过，即时质点15已经3次到达过波峰，故D正确。 故选BD。 12．如图所示是某绳形成横波过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，并把振动从绳的左端传到右端。当t=0时，质点1开始振动且速度竖直向上，经过T（T为周期），质点5开始振动。下列判断正确的是（　　） A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向上的，但图中质点20起振最晚 B．T时，质点4振动的速度方向竖直向上 C．T时，质点8振动的速度方向竖直向下 D．t=T时，质点16开始振动 【答案】AB 【详解】A．介质中所有质点的起振方向都与波源的起振方向相同，都是竖直向上的，但是前面的质点带动后面的质点振动，所以图中质点20起振最晚，故A正确； B．T时，质点5开始向上振动，则质点4振动的速度方向竖直向上，故B正确； C．T时，质点9开始振动，则质点8振动的速度方向竖直向上，故C错误； D．t=T时，质点17开始振动，故D错误。 故选AB。 13．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．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，则下列说法正确的是（　　）    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。 15．下列关于横波与纵波的说法正确的是（　　） A．声波一定是纵波 B．水波一定是横波 C．地震波既有横波成分，也有纵波成分 D．机械波中的横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播 【答案】CD 【详解】AD．横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体传播，也可以在液体气体中传播，所以声波在气体中传播时是纵波，在固体、液体介质中传播时可能是横波，也可能是纵波，故A错误，D正确； B．水波既不是横波，也不是纵波，故B错误； C．地震波既有横波成分，也有纵波成分，发生地震时地面既有上下振动，又有左右运动，故C正确； 故选CD。 三、解答题 16．如图甲所示为波源的振动图像，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t=1s时的振动状态，其中质点4刚开始振动．请在图丙中画出t=5 s时的波形图及各质点的振动状态。 【答案】 【详解】根据图甲，波源振动周期为 T=4s 设相邻质点间的距离为x0，根据图乙，波速为 该波的波长为 t=5 s时，波传播的距离为 所以，t=5 s时，质点16起振；根据图乙，质点的起振方向向上。波形如图所示 17．如图是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t=0时质点1开始竖直向上运动，t=时质点5向上运动，问： （1）t=时，质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何？ （2）画出时，绳子上的波形 【答案】（1）质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动；（2） 【详解】(1) 根据，已知时，质点1开始向上运动，时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动，则各质点在的情况如图所示 则 时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动。 (2) 时的波形如图所示 18．如图所示是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知时，质点1开始向上运动，时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动。问： (1)时，质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何； (2)时，质点8、12、16的运动状态如何。 【答案】(1)质点8未达到波峰正在向上振动，质点12、16未振动；(2)质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动 【详解】(1) 根据，已知时，质点1开始向上运动，时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动，则各质点在的情况如图所示 则 时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动。 (2) 各质点在的情况如图所示 则时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动。 19．某同学在t＝0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动，如图所示为经过形成的绳波，试画出再经过形成的绳波． 【答案】 【详解】波在绳中匀速传播，在一个周期内传播的距离为一个波长，则在t=T/4时，波传到质点5，再经过3T/4，波传到第17个质点，此时第17个质点开始向下振动，则此时绳上各质点的状态如图所示． 【点睛】本题要抓住波在同一均匀介质中是匀速传播的，知道波在一个周期内传播的距离为一个波长，运用波形平移法画波形图． 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 波的形成拔高练习卷 一、单选题 1．如图（甲）所示小孩握住轻绳左端以T为周期持续上下抖动绳子，在绳上产生一段绳波。绳上每隔0.2m标记一个点，记为1、2、3……，质点1在手作用下在竖直方向带动2、3、4……各个质点依次上下振动，0、时刻各质点位置如图（乙）（丙）所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻质点5向下振动 B．一段时间后，小孩停止上下抖动，绳子上的波马上消失 C．由图（丙）时刻再经过质点9运动到平衡位置向下振动 D．此绳波向右传播，能量和运动形式自左向右传播，所以质点5随波谷向右传播 2．如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。时，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是（　　） A．时，质点5开始向下运动 B．时，质点3的加速度方向向上 C．从开始的一小段时间内，质点8的速度正在增大 D．从开始的一小段时间内，质点8的加速度正在增大 3．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 4．如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知相邻编号的质点间距离为2 cm，t = 0时，质点1开始向上运动，t = 0.2 s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（　　） A．t = 0.8 s时，振动传到质点15处 B．t = 0.8 s时，质点9处于上方最大位移处 C．t = 0.8 s时，质点12正在向下运动 D．t = 0.8 s时，质点12的加速度方向向上 5．下列说法正确的是（　　） A．固有频率为3Hz的振子在5Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为5Hz B．单摆在做受迫振动时，当驱动力的频率大于其固有频率时，可以通过增大摆长来产生共振现象 C．我们熟悉的绳波、水波、声波，都是横波 D．机械波在介质中传播时，介质本身不随波传播，而且传播过程中介质不会获得能量 6．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（　　） A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．参与振动的质点振动的频率各不相同 C．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 D．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 7．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 8．关于简谐波，下面说法中错误的是（    ） A．波动过程是能量传递的过程 B．波动过程是质点由近向远传递的过程 C．波动过程中质点本身不随波发生迁移 D．波动的产生需要两个条件，即波源和传播波的介质 9．关于振动和波的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体做机械振动，就一定会激发机械波 B．如果振源停止振动，它所引起的波动也立即停止 C．质点的振动方向总是垂直于波的传播方向 D．介质中每个质点开始振动的方向一定与振源开始振动的方向相同 10．如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（　　） A．质点6开始振动时的运动方向向下 B．t＝时质点6的速度方向向下 C．t＝ 时质点10的运动方向向上 D．t＝T时质点16开始运动 二、多选题 11．如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为弹性绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。时质点1在外力作用下从平衡位置开始竖直向上做简谐运动，带动右边各个质点依次上下振动，经过四分之一周期，质点4开始振动。各质点的振动均为简谐运动，振幅为2cm，周期为T。下列说法正确的是（　　） A．时质点2的振动方向向上 B．时质点5的加速度方向向下 C．时质点9振动通过的路程为19cm D．时质点15已经3次到达过波峰 12．如图所示是某绳形成横波过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，并把振动从绳的左端传到右端。当t=0时，质点1开始振动且速度竖直向上，经过T（T为周期），质点5开始振动。下列判断正确的是（　　） A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向上的，但图中质点20起振最晚 B．T时，质点4振动的速度方向竖直向上 C．T时，质点8振动的速度方向竖直向下 D．t=T时，质点16开始振动 13．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．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，则下列说法正确的是（　　）    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 15．下列关于横波与纵波的说法正确的是（　　） A．声波一定是纵波 B．水波一定是横波 C．地震波既有横波成分，也有纵波成分 D．机械波中的横波只能在固体中传播，纵波既可以在固体中传播，也可以在液体、气体中传播 三、解答题 16．如图甲所示为波源的振动图像，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t=1s时的振动状态，其中质点4刚开始振动．请在图丙中画出t=5 s时的波形图及各质点的振动状态。 17．如图是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t=0时质点1开始竖直向上运动，t=时质点5向上运动，问： （1）t=时，质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何？ （2）画出时，绳子上的波形 18．如图所示是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知时，质点1开始向上运动，时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动。问： (1)时，质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何； (2)时，质点8、12、16的运动状态如何。 19．某同学在t＝0时刻手抓绳子左端(右端绳头固定)将其上下抖动，如图所示为经过形成的绳波，试画出再经过形成的绳波． 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $