第3章 2 波的描述（Word练习）-【精讲精练】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

**基本信息** 高中物理同步练，采用“基础训练+能力提升”分层设计，通过梯度化题型从单一知识点到综合应用巩固波的图像、传播规律等内容，适配新授课教学，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|波的图像与振动图像辨析、质点振动方向判断、波速公式应用|以多选为主，聚焦单一知识点，如第1题辨析图像类型，巩固物理观念| |能力提升|振动与波的图像结合、波的传播计算、多过程问题分析|选择+计算，综合应用知识，如第11题结合波速与振动方程，提升科学推理能力|

[对应学生用书作业(十三)P26] [基础训练] 1．(多选)如图甲、乙所示，有关两个图像的说法正确的是(　　) A．甲为振动图像　　　 B．乙为振动图像 C．甲为波的图像 D．乙为波的图像 答案　BC 2．(多选)如图所示为一列向右传播的横波在某个时刻的波形图，由图像可知(　　) A．质点a此时的位移是零 B．质点b此时向－y方向运动 C．质点c、d的振幅相等 D．质点c此时的加速度方向为正 解析　质点a此时的位移是最大值，故选项A错误；因波向右传播，b质点处在下坡路上，应向上运动，故选项B错误；同一列简谐波中的质点的振幅都是一样的，故选项C正确；质点c此时的加速度方向为正，故选项D正确。 答案　CD 3．有一列沿x轴正方向传播的简谐机械波，t＝0时的波形图如图所示，则t＝8T时在C、D之间的波形图为(　　) 解析　从t＝0时的波形图可知，波长λ＝0.5 m，经过8T，需要将沿x轴正方向平移8个波长即4 m，则t＝8T时在C、D之间的波形图为C图。故选项C正确。 答案　C 4．(多选)如图所示为一列波在某一时刻的波形，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是(　　) A．质点A、D的振幅相等 B．该时刻质点B、E的速度相同 C．该时刻质点D、F的加速度为零 D．该时刻质点C正向上运动 解析　所有质点振幅相等，故选项A正确；B、E两点速度大小相等，方向相反，故选项B错误；D、F两点偏离平衡位置的位移最大，加速度最大，故选项C错误；因为波向x轴正方向传播，所以C质点正向上运动，故选项D正确。 答案　AD 5．一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是(　　) A．波速 B．波长 C．频率 D．以上都不变 解析　波的频率由波源决定，与介质无关，选项C正确；波速由介质决定，波由一种介质进入另一种介质，波速v发生变化，选项A、D错误；由λ＝知选项B错误。 答案　C 6．(多选)对公式v＝λf的理解，以下说法正确的是(　　) A．由v＝λf可知，波速与频率成正比 B．波速v由介质决定，频率f由波源决定 C．当波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，波速、波长改变 D．v＝λf适用于横波，不适用于纵波 解析　波速只与介质有关，频率由波源决定，选项A错误，B正确；不同频率的波在同一种介质中传播时，波长与频率成反比，同一列波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，波速与波长成正比，选项C正确；v＝λf适用于一切波，选项D错误。 答案　BC 7．(多选)如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，t＝0时，该波传播到x轴上的质点B处，质点A在负的最大位移处。在t＝0.6 s时，质点A第二次出现在正的最大位移处，则(　　) A．该波的周期为0.3 s B．该波的波速等于5 m/s C．t＝0.6 s时，质点C在平衡位置处且向上运动 D．t＝0.6 s时，质点C在平衡位置处且向下运动 解析　从t＝0时开始经1 T质点A第二次出现在正的最大位移处，即T＝0.6 s，故T＝0.4 s，选项A错误；由图像知λ＝2 m，则v＝＝ m/s＝5 m/s，选项B正确；波由B传到C点所用时间t1＝＝s＝0.2 s，且C点开始向上振动，再经过t2＝0.6 s－t1＝0.4 s，C点恰好振动了1个周期，又回到原状态，故选项C正确，D错误。 答案　BC [能力提升] 8．如图所示是一列简谐波沿x轴正方向传播的某时刻的波形。a在正向最大位移处，b恰好处于平衡位置，经过Δt＝的时间，下列关于a、b两个质点所通过的路程的关系的说法正确的是(　　) A．sa＝sb　　　　 B．sa＜sb C．sa＞sb　　　　 D．不能判断两者大小关系 解析　根据波的形成和传播规律可知，图中时刻质点a正向下运动，质点b正向上运动，在Δt＝时间内，a<b，因此sa<sb，选项B对，A、C、D错。 答案　B 9．质点A做简谐运动，其振动图像和t＝1.6 s时刻的波的图像如图甲、乙所示，则下列说法正确的是(　　) A．t＝1.6 s时质点A向上运动，波向左传播 B．t＝1.6 s时质点A向上运动，波向右传播 C．t＝1.6 s时质点A向下运动，波向左传播 D．t＝1.6 s时质点A向下运动，波向右传播 解析　由振动图像可得质点A在t＝1.6 s时正向上运动，再结合波的图像可以看出，波向右传播，故B正确。 答案　B 10．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5 m和x＝6.5 m处。t＝0.5 s时，质点P恰好第二次位于波峰位置。下列说法正确的是(　　) A．这列波的周期为0.5 s B．这列波的传播速度为6 m/s C．t＝0.6 s时，质点Q将位于波峰位置 D．质点Q在0～0.9 s内的路程为18 cm 解析　简谐横波沿x轴正方向传播，由波形平移法知，t＝0时刻质点P经平衡位置向上运动，则质点P第二次到达波峰需经t1＝T＝0.5 s，则T＝0.4 s，故A错误；该波的波长为λ＝2 m，则波速v＝＝ m/s＝5 m/s，故B错误；t＝0时刻Q点通过平衡位置向下运动，故t＝0.6 s＝1.5T时，质点Q第二次通过平衡位置向上运动，故C错误；因n＝＝＝2，故质点Q在0～0.9 s内的路程为s＝2.25×4A＝9×2 cm＝18 cm，故D正确。 答案　D 11．P、Q是介质中的两个点，P、Q相距2 cm(小于半波长)。一列简谐横波从P向Q传播，t＝0时刻，P的位移为＋4 cm，Q位于波峰，经过 s，P第一次到达波谷，再经过 s，Q的位移第二次为零。求： (1)这列波的波长； (2)P的振动位移y随时间t变化的正弦表达式。 解析　(1)题中给出的时间间隔为s＋ s＝6 s 在该时间内，质点Q由最大位移运动到第二次回到平衡位置，则有3×＝6 s 解得T＝8 s P经过 s第一次到达波谷，该时间与周期的关系为 s＝＋ 由于t＝0时刻，P的位移为＋4 cm，Q位于波峰，且P、Q间距小于半波长，可知P、Q之间的间距小于，则质点P经历时间第一次到达平衡位置，而质点Q经历第一次到达平衡位置，可知波传播距离为Δx＝2 cm所用的时间Δt＝－＝＝ s 则波传播速度为v＝＝ m/s＝1.5×10－2 m/s 根据v＝，解得波长λ＝0.12 m。 (2)根据上述可知，一个规则的完整的正弦波的振动方程为y＝Asint 将上述波形向左平移得到质点P的振动方程，即有y＝Asin 由于t＝0时刻，P的位移为＋4 cm，由该平移后的振动方程解得A＝8 cm 即质点振幅为8 cm，振动周期为8 s，代入上述表达式，解得P的振动位移y随时间t变化的正弦表达式为y＝8sin(cm)。 答案　(1)0.12 m　(2)y＝8sin(cm) 12．一列简谐横波在t＝ s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点，图(b)是质点Q的振动图像。求： (1)波速及波的传播方向； (2)质点Q的平衡位置的x坐标。 解析　(1)由题图(a)可以看出，该波的波长为 λ＝36 cm① 由题图(b)可以看出，周期为 T＝2 s② 波速为v＝＝18 cm/s③ 由题图(b)知，当t＝ s时，Q点向上运动，结合题图(a)可得，波沿x轴负方向传播。 (2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由题图(a)知，x＝0处y＝－＝Asin(－30°)，因此xP＝λ＝3 cm④ 由题图(b)知，在t＝0时，Q点处于平衡位置，经Δt＝ s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有 xQ－xP＝vΔt＝6 cm⑤ 由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为 xQ＝9 cm。 答案　(1)18 cm/s　沿x轴负方向　(2)9 cm 学科网（北京）股份有限公司 $